CN109586000B - 一种中心驱动的环形张拉整体可展结构 - Google Patents

一种中心驱动的环形张拉整体可展结构 Download PDF

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Abstract

本发明属于可展天线领域，特别涉及一种中心驱动的环形张拉整体可展结构。本发明是一种节能高效的新型结构，其特殊的结构使得自身的材料、结构以最高效的方式发挥其全部作用。本发明具有质量轻、结构简单、环保、抗干扰、抗冲击、展开可靠性高等优点，因此可将本发明的中心驱动的环形张拉整体的理念应用于可展天线领域。基于张拉整体可展结构的天线结构具有非常广泛的应用前景，也具有很强的应用扩展性，可以应用到更为广泛的空间结构中。

Description

一种中心驱动的环形张拉整体可展结构
技术领域
本发明属于可展天线领域，特别涉及一种中心驱动的环形张拉整体可展结构。
背景技术
目前应用的大型可展开天线包括可展开桁架结构、肋类支承可展结构、环柱式结构、变几何臂结构等等，这些结构即使可以达到体积变化的要求，但是在它们的结构中含有过多的刚性连接装置。例如，在专利CN104201481A中介绍了《一种剪叉联动式折展抛物柱面天线机构》，其结构包括第一天线主体、第二天线主体、缓释机构、多个回转扭簧驱动铰链、第一同步轮、第二同步轮、传动索、
第一电机和多个锁定机构,第一天线主体是由多个第一支撑构架、三个锁定折叠臂和多个剪式同步驱动机构组成的矩形框架,多个第一支撑构架并排平行设置，该发明解决了天线机构刚度低、形面精度低、收拢率低、展开可靠性不高等缺点，但将会使得天线在展开和收拢的过程中机械连接过多，结构较复杂。本文提出中心驱动的环形张拉整体结构具体质量轻、结构简单、展开可靠性高等优点，应用于可展天线领域可以有效的解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中心驱动的环形张拉整体可展结构装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种中心驱动的环形张拉整体可展结构，包括中心杆与侧杆，所述的中心杆的中间部分安装有支撑板，支撑板上安装有绕索轮，绕索轮与电动机相连；所述的侧杆内部包括水平索与斜索；所述的水平索与斜索的一端均依次通过滑块和弹簧连接在侧杆端部，水平索另一端与相邻侧杆中的水平索连接，所有侧杆中的斜索从上下两个方向进入中心杆，进入中心杆两端的斜索均拧紧汇聚一处，形成上下两条中心索，上下中心索同时缠绕在绕索轮上。
本发明还可以包括：
所述的侧杆内部有两条滑轨，两条滑轨之间由隔板隔开；所述的侧杆两端部均设有弹簧接头，所述的侧杆中的水平索连接相邻侧杆中的滑块；所述的侧杆中的滑块与弹簧连接，弹簧安装在弹簧接头上。
所述的中心杆上下两端与侧杆的上下两端均设有空心弯管，空心弯管由螺母和薄片固定在端口处，所述的斜索与水平索均通过空心弯管进入侧杆或中心杆。
所述的电动机安装在支撑板上，电动机的输出端连接有主轴，主轴通过轴承座安装在支撑板上；所述的绕索轮固定在主轴中部。
所述的侧杆内部的滑块上装有弹簧片，侧杆内部的两条滑轨上均设有弹簧片卡座。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种节能高效的新型结构，其特殊的结构使得自身的材料、结构以最高效的方式发挥其全部作用。本发明具有质量轻、结构简单、环保、抗干扰、抗冲击、展开可靠性高等优点，可应用于可展天线领域。
附图说明
图1是一种中心驱动的环形张拉整体可展结构的中心杆结构装配图。
图2是一种中心驱动的环形张拉整体可展结构的侧杆结构图。
图3是一种中心驱动的环形张拉整体可展结构的侧杆端部放大图。
图4是一种中心驱动的环形张拉整体可展结构的正视图。
图5是一种中心驱动的环形张拉整体可展结构的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
一种中心驱动的环形张拉整体可展结构，包括中心杆与侧杆，所述的中心杆的中间部分安装有支撑板，支撑板上安装有绕索轮，绕索轮与电动机相连；所述的侧杆内部包括水平索与斜索；所述的水平索与斜索的一端均依次通过滑块和弹簧连接在侧杆端部，水平索另一端与相邻侧杆中的水平索连接，所有侧杆中的斜索从上下两个方向进入中心杆，进入中心杆两端的斜索均拧紧汇聚一处，形成上下两条中心索，上下中心索同时缠绕在绕索轮上。
本发明还可以包括：
所述的侧杆内部有两条滑轨，两条滑轨之间由隔板隔开；所述的侧杆两端部均设有弹簧接头，所述的侧杆中的水平索连接相邻侧杆中的滑块；所述的侧杆中的滑块与弹簧连接，弹簧安装在弹簧接头上。
所述的中心杆上下两端与侧杆的上下两端均设有空心弯管，空心弯管由螺母和薄片固定在端口处，所述的斜索与水平索均通过空心弯管进入侧杆或中心杆。
所述的电动机安装在支撑板上，电动机的输出端连接有主轴，主轴通过轴承座安装在支撑板上；所述的绕索轮固定在主轴中部。
所述的侧杆内部的滑块上装有弹簧片，侧杆内部的两条滑轨上均设有弹簧片卡座。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种节能高效的新型结构，其特殊的结构使得自身的材料、结构以最高效的方式发挥其全部作用。本发明具有质量轻、结构简单、环保、抗干扰、抗冲击、展开可靠性高等优点，可应用于可展天线领域。
该结构在设计上大致可以分为：
驱动部分:由电动机14主轴直接驱动绕索轮。
传动部分：绕索轮13上镶有半圆环，用以连接中心杆中的上下两条中心索，可实现轮向同一方向转动，使得两条索同时缠绕在绕索轮上。
传输部分：由索构件连接着中心杆与侧杆。
中心杆：结构为四根空心支撑管撑起两个环，中心杆上下部分设置索的导向装置,索的三个分支通过导向装置与侧杆相连，中心杆内三条索的分支在中心杆两端部汇聚一处，形成上下两条中心索连接在绕索轮的半圆环上，中心杆镶有承托轴承座和电动机的固定板。
侧杆：侧杆中有两条滑索轨道，由隔板21隔开，两类索分别是与中心杆9相连的斜索5和与相邻侧杆相连的水平索4，端部与中心杆端部类似，索的导向装置是空心弯管6，弯管6由螺母固定在端口，在弯管口部做好倒圆处理以减小索和管之间的摩擦，而使得装置更加耐用，增加索和管的寿命。
支撑板10：焊接在中心杆上，承托电动机及轴承座
紧固件：螺母7和轴肩将绕索轮13固定在电机轴11上，在侧杆端部用螺母固定空心管道，传输滑索
杆索连接方式：三侧杆内部构成相同，杆中有两条滑轨，由隔板21隔开，两类索分别为斜索3和水平索4，水平索4连接相邻侧杆中的滑块，滑块16一端连接水平索4，另一端连接弹簧15，弹簧15另一端固定在侧杆端口的弹簧接头20上，侧杆两端的弹簧接头连接斜索3，三个侧杆外端部斜索3从上下两个方向通过空心弯管6进入中心杆9，进入中心杆9两端的三个斜索3的分支均用钢丝拧紧汇聚一处，形成上下两条中心索5，连接在绕索轮13的半圆环2上固定，可实现轮向一方向转动，上下中心索5同时缠绕在绕索轮13。
结构连接：在中心杆9上焊有支撑板10，电动机14和轴承座8固定在支撑板10，绕索轮13由螺母7和轴肩固定在电机主轴11上，主轴11伸出端由轴承座8支撑，中心杆9上下部分设置空心弯管6,中心杆9内部三条斜索3的分支在中心杆9两端部用钢丝拧紧汇聚一处，形成上下两条中心索5且连接在绕索轮13的半圆环2上固定，可实现轮向同一方向转动，上下中心索5同时缠绕在绕索轮13上，中心杆9外部三个分支通过固定在中心杆9端口的空心弯管6与侧杆端部弹簧接头20相连，斜索3连接滑块16，滑块16另一侧连接弹簧15，弹簧15另一端固定在侧杆端口的弹簧接头20上。
通过调整拉索长度实现张拉和收缩，展开驱动方式采用弹簧驱动，收拢驱动方式采用电动机驱动。收拢过程，电动机14转动主轴11带动绕索轮13缠绕中心杆9内部的中心索5，拉动三侧杆外端部斜索3，斜索3拉动弹簧接头20，进而拉动侧杆向中心杆9靠拢，此时水平索4受拉力，进而拉动滑块16直至滑块16被卡片17卡死，此时三侧杆竖直靠拢中心杆，水平索4被最大程度的拉倒侧杆外，弹簧15被拉长积累弹性势能，结构收拢。展开过程中采用弹簧15驱动，弹簧15储存了弹性势能，此时电动机14反转，在弹力的作用下，水平索4被拉回侧杆，侧杆端部弹簧接头20拉动斜索3，进而拉动中心杆9中的中心索5，中心杆9中绕索轮13上的中心索5得到释放，侧杆远离中心杆9，实现整体结构的展开过程。

Claims (5)

1.一种中心驱动的环形张拉整体可展结构，包括中心杆与侧杆，其特征在于：所述的中心杆的中间部分安装有支撑板，支撑板上安装有绕索轮，绕索轮与电动机相连；所述的侧杆内部有两条滑轨，两条滑轨之间由隔板隔开，两条滑轨上均设有滑块；所述的侧杆内部设有两条水平索，两条水平索的一端分别与侧杆内部两条滑轨上的滑块连接，两条水平索的另一端分别连接相邻侧杆中的滑块；所述的侧杆两端部均设有弹簧接头；所述的滑块一端连接水平索，另一端通过弹簧安装在侧杆端口的弹簧接头上；所述的弹簧接头与侧杆外部的斜索连接，所有侧杆外部的斜索从上下两个方向进入中心杆，进入中心杆两端的斜索均拧紧汇聚一处，形成上下两条中心索，上下中心索同时缠绕在绕索轮上。
2.根据权利要求1所述的一种中心驱动的环形张拉整体可展结构，其特征在于：所述的中心杆上下两端与侧杆的上下两端均设有空心弯管，空心弯管由螺母和薄片固定在端口处，所述的斜索与水平索均通过空心弯管进入侧杆或中心杆。
3.根据权利要求1或2所述的一种中心驱动的环形张拉整体可展结构，其特征在于：所述的电动机安装在支撑板上，电动机的输出端连接有主轴，主轴通过轴承座安装在支撑板上；所述的绕索轮固定在主轴中部。
4.根据权利要求1或2所述的一种中心驱动的环形张拉整体可展结构，其特征在于：所述的侧杆内部的滑块上装有弹簧片，侧杆内部的两条滑轨上均设有弹簧片卡座。
5.根据权利要求3所述的一种中心驱动的环形张拉整体可展结构，其特征在于：所述的侧杆内部的滑块上装有弹簧片，侧杆内部的两条滑轨上均设有弹簧片卡座。
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