CN112467336B - 可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构包括固定基座、导杆机构、卷簧机构和张力拉索；所述导杆机构和所述卷簧机构均设置所述固定基座上；所述张力拉索一端缠绕在所述卷簧机构上，另一端连接索网天线或薄膜天线；所述张力拉索上设有张力拉索固结块；当所述张紧机构处于压紧无张力状态时，桁架对所述导杆机构施加压力，使所述导杆机构压紧所述张力拉索上的张力拉索固结块，对所述张力拉索固结块进行限位；桁架展开到位后，所述导杆机构被解锁，所述导杆机构解除对所述张力拉索固结块的限位，所述张力拉索在所述卷簧机构的回卷力作用下卷回所述卷簧机构，从而产生牵引力，对所述张力拉索连接的索网天线或薄膜天线施加实时张紧力。

Description

可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构

技术领域

本发明涉及航天领域内桁架式可展索网天线或可展薄膜天线设计，一种可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构。

背景技术

空间桁架式可展索网天线或可展薄膜天线发射前处于折叠压紧状态，此时索网/薄膜处于无张力状态，当发射到预定轨道上，解锁后由辅助展开机构实现整个桁架天线展开，在桁架展开后对索网/薄膜施加实时张紧力。目前，对于空间桁架式可展索网天线或薄膜天线，其张紧力多采用预张紧设计方案，也即是索网/薄膜天线的张紧力由支撑桁架展开提供，这种设计方案由于桁架展开机构设计误差在天线展开后会引起预设计张紧力变化，导致索网/薄膜天线的型面精度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，为展开到位的天线网膜施加实时张力。

为了达到上述的目的，本发明提供一种可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，包括固定基座、导杆机构、卷簧机构和张力拉索；所述导杆机构和所述卷簧机构均设置所述固定基座上；所述张力拉索一端缠绕在所述卷簧机构上，另一端连接索网天线或薄膜天线；所述张力拉索上设有张力拉索固结块；当所述张紧机构处于压紧无张力状态时，桁架对所述导杆机构施加压力，使所述导杆机构压紧所述张力拉索上的张力拉索固结块，对所述张力拉索固结块进行限位；桁架展开到位后，所述导杆机构被解锁，所述导杆机构解除对所述张力拉索固结块的限位，所述张力拉索在所述卷簧机构的回卷力作用下卷回所述卷簧机构，从而产生牵引力，对所述张力拉索连接的索网天线或薄膜天线施加实时张紧力。

上述可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其中，所述导杆机构包括导杆、导杆盖、导杆滑道盖和拉力弹簧；所述导杆盖固连在所述固定基座上，所述导杆盖与所述固定基座组合构成一导杆滑道；所述导杆置于该导杆滑道内；所述导杆滑道盖安装于所述导杆滑道的一端，对所述导杆在导杆滑道内的移动距离进行限位；所述导杆一端的按压柱穿过所述导杆滑道盖，伸出所述导杆滑道外；所述拉力弹簧一端固定在所述导杆盖上，所述拉力弹簧另一端与所述导杆连接。

上述可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其中，所述导杆靠近卷簧机构的一端设有凹槽，该凹槽的尺寸与所述张力拉索固结块的尺寸相匹配。

上述可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其中，所述导杆机构还包括轴承轴和轴承，所述轴承套在所述轴承轴上，所述轴承和所述轴承轴的组合设置在所述导杆内，所述导杆在所述导杆滑道内移动时，所述轴承在所述导杆滑道侧壁上滚动。

上述可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其中，所述导杆靠近卷簧机构的一端设有两个第一弹簧安装耳，两个第一弹簧安装耳之间的夹角为180°；所述导杆盖上设有两个第二弹簧安装耳，两个第二弹簧安装耳之间的夹角为180°；一个第二弹簧安装耳对应一个第一弹簧安装耳，用于连接一个所述拉力弹簧。

上述可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其中，所述卷簧机构包括卷簧绕线圈、卷簧和卷簧盒盖；所述卷簧绕线圈套在所述卷簧上，所述卷簧绕线圈能在所述卷簧上相对所述卷簧转动；所述卷簧的两端分别固连一所述卷簧盒盖，所述卷簧盒盖与所述固定基座固连。

上述可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其中，所述卷簧机构还包括张力拉索导向轮、导向轮轴和导向轮轴承；所述导向轮轴套在所述张力拉索导向轮上，所述导向轮轴的两端分别与所述张力拉索导向轮的两端固连；所述导向轮轴承套在所述导向轮轴上，所述导向轮轴承能在所述导向轮轴上相对所述导向轮轴转动；所述张力拉索导向轮的两端与所述固定基座固连；所述张力拉索经所述导向轮轴承后与索网天线或薄膜天线连接。

上述可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其中，所述导向轮轴承呈沙漏状。

上述可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其中，采用弹簧机构、扭簧机构或恒力拉簧机构代替所述卷簧机构。

上述可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其中，采用金属块或张力拉索打结形成的绳索节代替张力拉索固结块。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

本发明的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，在张力拉索上设张力拉索固结块，利用导杆压紧张力拉索固结块，在桁架压紧前提供无张力的张拉；解锁后消除导杆对张力拉索固结块的压紧，再利用卷簧机构回卷张力拉索，使张力拉索产生拉力，从而对索网/薄膜天线提供实时的张力；该张紧机构不仅能应用于索网/薄膜天线中的张紧机构，而且能够适用于民用领域内需要解锁前无张力，解锁后提供实时张力的工况；

本发明的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，导杆机构利用外力(桁架)和拉力弹簧提供可靠运动(上下移动)；利用轴承的滚动减少导杆上下移动时的摩擦以及避免移过程中出现卡死；利用凹槽卡住张力拉索固结块，使机构压紧、释放可靠；

本发明的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，可靠性高、设计简单、安装便捷、使用方便、加工工艺及经济性好。

附图说明

本发明的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构由以下的实施例及附图给出。

图1为本发明较佳实施例的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构的零件状态图。

图2为本发明较佳实施例的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构压紧无张力状态图。

图3为本发明较佳实施例的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构解锁施加张紧力状态图。

具体实施方式

以下将结合图1～图3对本发明的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构作进一步的详细描述。

图1所示为本发明较佳实施例的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构的零件状态图；图2所示为本发明较佳实施例的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构压紧无张力状态图；图3所示为本发明较佳实施例的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构解锁施加张紧力状态图。

参见图1至图3，本实施例的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构包括固定基座1、导杆机构、卷簧机构和张力拉索4；

所述导杆机构和所述卷簧机构均设置所述固定基座1上；

所述张力拉索4一端缠绕在所述卷簧机构上，另一端连接索网天线或薄膜天线；所述张力拉索4上设有张力拉索固结块5；

当本实施例的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构处于压紧无张力状态时，桁架对所述导杆机构施加压力，使所述导杆机构压紧所述张力拉索4上的张力拉索固结块5，对所述张力拉索固结块5进行限位，如图2；

桁架展开到位后，所述导杆机构被解锁(即桁架不再对导杆机构施加压力)，所述导杆机构解除对所述张力拉索固结块5的限位，所述张力拉索4在所述卷簧机构的回卷力作用下卷回所述卷簧机构，从而产生牵引力，对所述张力拉索4连接的索网天线或薄膜天线施加实时张紧力，如图3。

所述导杆机构包括导杆12、导杆盖3、导杆滑道盖15和拉力弹簧2；所述导杆盖3固连在所述固定基座1上，所述导杆盖3与所述固定基座1组合构成一导杆滑道(即在所述导杆盖3与所述固定基座1之间形成一导杆滑道)；所述导杆12置于该导杆滑道内；所述导杆滑道盖15位于所述导杆滑道的一端，并通过螺栓16与所述导杆盖3连接，所述导杆滑道盖15在导杆滑道的一端对所述导杆12的移动距离(移动范围)进行限位；所述导杆12一端的按压柱17穿过所述导杆滑道盖15，伸出所述导杆滑道外，当所述张紧机构处于压紧无张力状态时，桁架通过按压所述按压柱17，对所述导杆机构施加压力；所述拉力弹簧2一端固定在所述导杆盖3上，所述拉力弹簧2另一端与所述导杆12连接。如图1至图3所示，所述导杆12设有按压柱17的一端靠近桁架，所述导杆12的另一端靠近卷簧机构；所述拉力弹簧2另一端连接所述导杆12靠近卷簧机构的一端。

所述导杆12靠近卷簧机构的一端设有凹槽，该凹槽的尺寸与所述张力拉索固结块5的尺寸相匹配。

参见图3，较佳地，所述导杆机构还包括轴承轴13和轴承14，所述轴承14套在所述轴承轴13上，所述轴承14和所述轴承轴13的组合设置在所述导杆12内。本实施例中，所述导杆12内有四组轴承14和轴承轴13的组合，当所述导杆12在所述导杆滑道内上下移动时，其中两个轴承14在所述导杆滑道的左、右侧壁上滚动，另外两个轴承14在所述导杆滑道的前、后侧壁上滚动，可减少导杆12上下移动时的摩擦以及避免移过程中出现卡死，此时，所述导杆机构为弱阻力导杆机构。本发明对轴承14和轴承轴13的组合的数量不作限制。

参见图3，较佳地，所述导杆12靠近卷簧机构的一端设有两个第一弹簧安装耳18，两个第一弹簧安装耳18之间的夹角为180°；所述导杆盖3上设有两个第二弹簧安装耳19，两个第二弹簧安装耳19之间的夹角为180°；一个第二弹簧安装耳19对应一个第一弹簧安装耳18，用于连接一个所述拉力弹簧2，本实施例的导杆机构包含两个拉力弹簧2；两个拉力弹簧2的弹力方向均与导杆12移动方向平行。

参见图3，较佳地，所述卷簧机构包括卷簧绕线圈6、卷簧7、卷簧盒盖8、张力拉索导向轮9、导向轮轴10和导向轮轴承11；

所述卷簧绕线圈6套在所述卷簧7上，所述卷簧绕线圈6可在所述卷簧7上相对所述卷簧7转动；所述卷簧7的两端分别固连一所述卷簧盒盖8，所述卷簧盒盖8与所述固定基座1固连；

所述导向轮轴10套在所述张力拉索导向轮9上，所述导向轮轴10的两端分别与所述张力拉索导向轮9的两端固连；所述导向轮轴承11套在所述导向轮轴10上，所述导向轮轴承11可在所述导向轮轴10上相对所述导向轮轴10转动；所述张力拉索导向轮9的两端与所述固定基座1固连；

所述张力拉索4的一端缠绕在所述卷簧绕线圈6上，所述张力拉索4的另一端经所述导向轮轴承11后与索网天线或薄膜天线连接。

参见图3，较佳地，所述导向轮轴承11呈沙漏状，即中央细、两端粗，所述张力拉索4经所述导向轮轴承11的中央后连接索网天线或薄膜天线，所述导向轮轴承11对所述张力拉索4起限位作用，防止张力拉索4卷绕过程中在导向轮轴承11长度方向上移动。

本实施例的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构工作原理如下：

如图2，可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构处于压紧无张力状态，此时桁架下压按压柱17，导杆12向下移动，在桁架作用力下处于压紧状态，拉力弹簧2拉升，张力拉索固结块5置于导杆12的凹槽内，张力拉索4此时被压紧固定；

如图3，可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构处于解锁状态，此时按压柱17上的下压力消除，导杆12被解锁，拉力弹簧2回缩，在拉力弹簧2的作用下导杆12向上移动，导杆12上移过程中轴承14与导杆滑道之间形成滚动摩擦，减少了导杆12向上移动时的摩擦以及避免上移过程中出现卡死；导杆12解锁后，张力拉索固结块5解除约束，张力拉索4在卷簧7的作用下产生牵引力，对张力拉索4所连接的索网/薄膜天线产生实时的张紧力。张力拉索4绕过导向轮轴承11后再连接卷簧绕线圈6，以增加张力拉索固结块5到卷簧绕线圈6的行程，同时减少张力拉索4移动时产生的摩擦。

在其他一些实施例中，用弹簧机构、扭簧机构或恒力拉簧机构代替卷簧机构。

在其他一些实施例中，用金属块或张力拉索打结形成的绳索节代替张力拉索固结块。

Claims (6)

1.可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其特征在于，包括固定基座、导杆机构、卷簧机构和张力拉索；

所述导杆机构和所述卷簧机构均设置所述固定基座上；

所述张力拉索一端缠绕在所述卷簧机构上，另一端连接索网天线或薄膜天线；所述张力拉索上设有张力拉索固结块；

当所述张紧机构处于压紧无张力状态时，桁架对所述导杆机构施加压力，使所述导杆机构压紧所述张力拉索上的张力拉索固结块，对所述张力拉索固结块进行限位；

桁架展开到位后，所述导杆机构被解锁，所述导杆机构解除对所述张力拉索固结块的限位，所述张力拉索在所述卷簧机构的回卷力作用下卷回所述卷簧机构，从而产生牵引力，对所述张力拉索连接的索网天线或薄膜天线施加实时张紧力；

所述导杆机构包括导杆、导杆盖、导杆滑道盖、拉力弹簧、轴承轴和轴承；所述导杆盖固连在所述固定基座上，所述导杆盖与所述固定基座组合构成一导杆滑道；所述导杆置于该导杆滑道内；所述导杆滑道盖安装于所述导杆滑道的一端，对所述导杆在导杆滑道内的移动距离进行限位；所述导杆一端的按压柱穿过所述导杆滑道盖，伸出所述导杆滑道外；所述拉力弹簧一端固定在所述导杆盖上，所述拉力弹簧另一端与所述导杆连接；所述轴承套在所述轴承轴上，所述轴承和所述轴承轴的组合设置在所述导杆内，所述导杆在所述导杆滑道内移动时，所述轴承在所述导杆滑道侧壁上滚动；

所述卷簧机构包括卷簧绕线圈、卷簧、卷簧盒盖、张力拉索导向轮、导向轮轴和导向轮轴承；所述卷簧绕线圈套在所述卷簧上，所述卷簧绕线圈能在所述卷簧上相对所述卷簧转动；所述卷簧的两端分别固连一所述卷簧盒盖，所述卷簧盒盖与所述固定基座固连；所述导向轮轴套在所述张力拉索导向轮上，所述导向轮轴的两端分别与所述张力拉索导向轮的两端固连；所述导向轮轴承套在所述导向轮轴上，所述导向轮轴承能在所述导向轮轴上相对所述导向轮轴转动；所述张力拉索导向轮的两端与所述固定基座固连；所述张力拉索经所述导向轮轴承后与索网天线或薄膜天线连接。

2.如权利要求1所述的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其特征在于，所述导杆靠近卷簧机构的一端设有凹槽，该凹槽的尺寸与所述张力拉索固结块的尺寸相匹配。

3.如权利要求1所述的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其特征在于，所述导杆靠近卷簧机构的一端设有两个第一弹簧安装耳，两个第一弹簧安装耳之间的夹角为180°；所述导杆盖上设有两个第二弹簧安装耳，两个第二弹簧安装耳之间的夹角为180°；一个第二弹簧安装耳对应一个第一弹簧安装耳，用于连接一个所述拉力弹簧。

4.如权利要求1所述的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其特征在于，所述导向轮轴承呈沙漏状。

5.如权利要求1所述的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其特征在于，采用弹簧机构、扭簧机构或恒力拉簧机构代替所述卷簧机构。

6.如权利要求1所述的可展索网/薄膜天线展开到位张紧机构，其特征在于，采用金属块或张力拉索打结形成的绳索节代替张力拉索固结块。

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