CN113555661B - 一种可伸缩套筒锁定装置及锁定解锁方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可展开天线技术领域，具体涉及一种可伸缩套筒锁定装置及锁定解锁方法，其特征是：至少包括：外管组件、内管组件、滚珠组件；外管组件和内管组件通过滚珠组件连接，外管组件和内管组件形成同轴活动连接，使内管组件可沿外管组件内壁移动。它提出了一种应用于环形索网可展开天线的可伸缩套筒锁定装置及锁定解锁方法，从而为环形索网天线结构的展开收拢提供技术支持。

Description

一种可伸缩套筒锁定装置及锁定解锁方法

技术领域

本发明涉及可展开天线技术领域，具体涉及一种可伸缩套筒锁定装置及锁定解锁方法。

背景技术

索网可展开天线凭借着质量轻，展收比大，型面精度高等优点是目前各国大口径天线的最优选择。环形索网可展开天线一般采用多个平行四边形单元首尾相连来构成环形桁架结构，每个平行四边形单元的对角线上都布置有一个可伸缩套筒结构，通过改变平行四边形单元结构的对角线长度来完成环形天线的收拢和展开。该可伸缩套筒结构需要在平行四边形单元结构展开到位后完成锁定，防止过度展开；当天线需要收拢时，该可伸缩套筒结构需要能够完成解锁，以进行收拢工作。所以需要设计出一种用于该种用途的可伸缩套筒锁定装置。

发明内容

为了实现可伸缩套筒结构展开到位时的锁定和收拢时的解锁功能，本发明提出了一种应用于环形索网可展开天线的可伸缩套筒锁定装置及锁定解锁方法，从而为环形索网天线结构的展开收拢提供技术支持。

本发明的技术方案：一种可伸缩套筒锁定装置，其特征是：至少包括：外管组件、内管组件、滚珠组件；外管组件和内管组件通过滚珠组件连接，外管组件和内管组件形成同轴活动连接，使内管组件可沿外管组件内壁移动。

所述的外管组件包括：外管(1)、外管螺母(2)、外管套头(6)、弹簧(7)、钢珠(8)，所述的外管套头(6)和外管(1)均为空心管，外管套头(6)的内径和外管(1)的外径相匹配，在二者上有配做的滚珠凹槽，通过钢珠(8)连接完成轴向定位；在外管套头(6)上有外螺纹，通过螺纹将外管套头(6)和外管螺母(2)连接起来；外管套头(6)上开有豁口，外管螺母(2)和外管螺母(6)通过螺纹连接后，外管螺母(2)在力的作用下与外管(1)紧密连接；弹簧(7)一端安装于外管套头(6)内。

所述的内管组件包括：内管(5)、内管螺母(9)、内管套头(10)，内管套头(10)的外径与内管(5)的内径相匹配，将内管套头(10)装心内管(5)中，通过内管套头(10)的轴肩完成轴向定位；内管套头(10)为内螺纹结构，与内六方外螺纹结构的内管螺母(9)通过螺纹相连接；内管套头(10)上开有豁口，内管套头(10)和内管螺母(9)通过螺纹连接后，内管套头(10)在力的作用下与内管(5)紧密连接。

所述的滚珠组件包括：滚珠顶套(3)、顶套螺母(4)，滚珠顶套(3)有外螺纹，其与具有内螺纹的顶套螺母(4)通过螺纹副相连接。

所述的外管（1）外侧套接有外管螺母（2）和滚珠顶套（3），外管螺母（2）和滚珠顶套（3）通过卡接机构卡接在外管（1）外侧的左右两侧，外管螺母（2）和滚珠顶套（3）分别包括一端直径大的一段直杆和直径小的一段直杆；直径小的一段直杆对开在卡接机构两侧，外管螺母（2）和滚珠顶套（3）直径大的一段直杆内腔安装有弹簧（7）；

所述的滚珠顶套（3）直径小的一段直杆外端有滚珠顶套外螺纹，滚珠顶套外螺纹与顶套螺母（4）螺纹连接，滚珠顶套外螺纹内侧压接在钢珠（8）上，使内管（5）一端延伸在外管（1）相对的内管中，与外管（1）形成同轴活动连接，使内管（5）可沿外管（1）内壁移动。

所述的外管（1）的内管直径相等，外管（1）的内管和内管（5）的内管相通。

所述的滚珠顶套（3）直径小的一段直杆外端有滚珠顶套外螺纹，滚珠顶套外螺纹与顶套螺母（4）螺纹连接，滚珠顶套外螺纹内侧压接在钢珠（8）上，使内管（5）一端延伸在外管（1）相对的内管中，与外管（1）形成同轴活动连接，使内管（5）可沿外管（1）内壁移动。

所述的外管套头（6）套接在外管（1）外壁上，内管套头（10）套接在内管（5）内壁上，外管套头（6）和内管套头（10）包括一个相同位置的内孔，钢珠（8）嵌于外管（1）和外管套头（6）的共同的内孔内。

一种可伸缩套筒锁定装置及锁定解锁方法，其特征是：当内管（5）沿着外管（1）内壁移动时，位于外管（1）和外管套头（6）管壁上的钢珠（8）在力的作用下处于滚珠顶套（3）一端的槽里，是一个自由状态；当内管（5）伸长至锁定位置时，钢珠（8）陷入内管套头（10）的凹槽里，此时滚珠顶套（3）和外管螺母（2）的勾锁处于打开状态，滚珠顶套（3）在弹簧（7）的作用下沿轴线方向移动，使得滚珠顶套（3）另一端的斜面紧紧将钢珠（8）按压在内管套头（10）的凹槽里，从而完成锁定；解锁时，将滚珠顶套（3）沿靠近外管螺母（2）的方向移动，直至滚珠顶套（3）的勾锁与外管螺母（2）相接触，旋转滚珠顶套（3），完成滚珠顶套（3）上勾锁和外管螺母（2）上勾锁的嵌合，此时钢珠（8）可以进入滚珠顶套（3）和顶套螺母（4）构成的圆环空间内，是一个自由状态，此时解锁完成。

本发明具有如下优点：

1）该可伸缩套筒采用两级结构，可重复收展

2）采用滚珠锁定，极大减小了完成锁定功能所需的结构尺寸

3）采用滚珠顶套3按压钢珠8进入锁定凹槽，可靠性高

4）伸展时令滚珠顶套3和外管螺母2勾锁为未嵌合状态可以在弹簧7的作用下完成自动锁定。

总之，本发明在完成指定锁定功能的前提下，结构设计紧凑，极大减小了所需空间，同时具有重复收展、锁定可靠性高等特点，为环形索网天线结构的展开收拢提供一定的技术支持。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明:

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例锁定状态剖面图；

图3为本发明外管组件结构示意图；

图4为本发明滚珠组件结构示意图；

图5为本发明内管组件结构示意图；

图6为本发明实施例解锁状态剖面图。

图中，1、外管；2、外管螺母；3、滚珠顶套；4、顶套螺母；5、内管；6、外管套头；7、弹簧；8、钢珠；9、内管螺母；10、内管套头。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种可伸缩套筒锁定装置，其特征是：至少包括：外管组件、内管组件、滚珠组件；外管组件和内管组件通过滚珠组件连接，外管组件和内管组件形成同轴活动连接，使内管组件可沿外管组件内壁移动。

所述的外管组件包括：外管1、外管套头2、外管套头6、弹簧7、钢珠8，所述的外管套头6和外管1均为空心管，外管套头6的外径和外管1的内径相匹配，在二者上有配做的滚珠凹槽，通过钢珠8连接完成轴向定位；在外管套头6上有外螺纹，通过螺纹将外管套头6和外管螺母2连接起来；外管套头6上开有豁口，外管套头2和外管螺母6通过螺纹连接后，外管套头2在力的作用下与外管1紧密连接；弹簧7一端安装于外管套头6内。

所述的内管组件包括：空心内管5、内管螺母9、内管套头10，内管套头10的外径与空心内管5的内径相匹配，将内管套头10装入空心内管5中，通过内管套头10的轴肩完成轴向定位；内管套头10为内螺纹结构，与内六方外螺纹结构的内管螺母9通过螺纹相连接；内管套头10上开有豁口，内管套头10和内管螺母9通过螺纹连接后，内管套头10在力的作用下与内管5紧密连接。

所述的滚珠组件包括：滚珠顶套3、顶套螺母4，滚珠顶套3有外螺纹，其与具有内螺纹的顶套螺母4通过螺纹副相连接。

本发明具有特定的安装顺序：

安装内管组件：将内管套头10装入内管5，内管螺母9通过螺纹与内管套头10连接。

将外管套头6与外管1相连接，使得二者的滚珠凹槽对齐；

将内管组件装入外管1中，内管套头10的凹槽应避开外管1和外管套头6的滚珠凹槽的位置；

将滚珠顶套3沿着外管套头6外壁安装；移动滚珠顶套3至其离开外管套头6上的滚珠凹槽，安装钢珠8至外管1和外管套头6的滚珠凹槽；

移动滚珠顶套3至其内壁的斜坡到达钢珠的位置，将弹簧7安装在外管螺母2内，沿着外管套头6的另一端安装外管螺母2；

最后在滚珠顶套3上安装顶套螺母4。

如图2、图3和图4所示，外管1外侧套接有外管螺母2和滚珠顶套3，外管螺母2和滚珠顶套3通过卡接机构卡接在外管1外侧的左右两侧，外管螺母2和滚珠顶套3分别包括一端直径大的一段直杆和直径小的一段直杆；直径小的一段直杆对开在卡接机构两侧，外管螺母2和滚珠顶套3直径大的一段直杆内腔安装有弹簧7；

所述的滚珠顶套3直径小的一段直杆外端有滚珠顶套外螺纹，滚珠顶套外螺纹与顶套螺母4螺纹连接，滚珠顶套外螺纹内侧压接在钢珠8上，使内管5一端延伸在外管1相对的内管中，与外管1形成同轴活动连接，使内管5可沿外管1内壁移动。

所述的外管1的内径处处相等，外管1的内壁和内管5的外壁相通。

外管套头6套接在外管1外壁上，内管套头10套接在内管5内壁上，外管套头6和外管1上有一配做内孔，内管套头10上有相应的凹槽，钢珠8嵌于外管1和外管套头6的共同的内孔内。

外管螺母2通过螺纹与外管套头6相连接在外管螺母2直径小的一段。

滚珠顶套3的内径与外管套头6的外径配合连接，使滚珠顶套3可沿外管套头6移动和转动。

内管5和外管1在直线上形成可伸缩套筒结构，内管5和外管1嵌套的形式进行收展。

如图2和图5所示，一种可伸缩套筒锁定装置及锁定解锁方法，当内管5沿着外管1内壁移动时，位于外管1和外管套头6管壁上的钢珠8在力的作用下处于滚珠顶套3一端的槽里，是一个自由状态；当内管5伸长至锁定位置时，钢珠8陷入内管套头10的凹槽里，此时滚珠顶套3和外管螺母2的勾锁处于打开状态，滚珠顶套3在弹簧7的作用下沿轴线方向移动，使得滚珠顶套3另一端的斜面紧紧将钢珠8按压在内管套头10的凹槽里，从而完成锁定；解锁时，将滚珠顶套3沿靠近外管螺母2的方向移动，直至滚珠顶套3的勾锁与外管螺母2相接触，旋转滚珠顶套3，完成滚珠顶套3上勾锁和外管螺母2上勾锁的嵌合，此时钢珠8可以进入滚珠顶套3和顶套螺母4构成的圆环空间内，是一个自由状态，此时解锁完成。

本发明中滚珠顶套3和顶套螺母4装配后所产生的凹槽尺寸要保证钢珠的运动空间。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种可伸缩套筒锁定装置，其特征是：至少包括：外管组件、内管组件、滚珠组件；外管组件和内管组件通过滚珠组件连接，外管组件和内管组件形成同轴活动连接，使内管组件可沿外管组件内壁移动；所述的外管组件包括：外管(1)、外管螺母(2)、外管套头(6)、弹簧(7)、钢珠(8)，所述的外管套头(6)和外管(1)均为空心管，外管套头(6)的内径和外管(1)的外径相匹配，在二者上有配做的滚珠凹槽，通过钢珠(8)连接完成轴向定位；在外管套头(6)上有外螺纹，通过螺纹将外管套头(6)和外管螺母(2)连接起来；外管套头(6)上开有豁口，外管螺母(2)和外管套头(6)通过螺纹连接，外管螺母(2)在力的作用下与外管(1)紧密连接；弹簧(7)一端安装于外管套头(6)内；所述的内管组件包括：内管(5)、内管螺母(9)、内管套头(10)，内管套头(10)的外径与内管(5)的内径相匹配，将内管套头(10)装心内管(5)中，通过内管套头(10)的轴肩完成轴向定位；内管套头(10)为内螺纹结构，与内六方外螺纹结构的内管螺母(9)通过螺纹相连接；内管套头(10)上开有豁口，内管套头(10)和内管螺母(9)通过螺纹连接后，内管套头(10)在力的作用下与内管(5)紧密连接；所述的滚珠组件包括：滚珠顶套(3)、顶套螺母(4)，滚珠顶套(3)有外螺纹，其与具有内螺纹的顶套螺母(4)通过螺纹副相连接；所述的外管（1）外侧套接有外管螺母（2）和滚珠顶套（3），外管螺母（2）和滚珠顶套（3）通过卡接机构卡接在外管（1）外侧的左右两侧，外管螺母（2）和滚珠顶套（3）分别包括一端直径大的一段直杆和直径小的一段直杆；直径小的一段直杆对开在卡接机构两侧，外管螺母（2）和滚珠顶套（3）直径大的一段直杆内腔安装有弹簧（7）；所述的滚珠顶套（3）直径小的一段直杆外端有滚珠顶套外螺纹，滚珠顶套外螺纹与顶套螺母（4）螺纹连接，滚珠顶套外螺纹内侧压接在钢珠（8）上，使内管（5）一端延伸在外管（1）相对的内管中，与外管（1）形成同轴活动连接，使内管（5）可沿外管（1）内壁移动；所述的外管（1）的内径处处相等，外管（1）的内壁和内管（5）的外壁相通；所述的外管套头（6）套接在外管（1）外壁上，内管套头（10）套接在内管（5）内壁上，外管套头（6）和内管套头（10）包括一个相同位置的内孔，钢珠（8）嵌于外管（1）和外管套头（6）的共同的内孔内。

2.根据权利要求1所述的一种可伸缩套筒锁定装置的锁定解锁方法，其特征是：当内管（5）沿着外管（1）内壁移动时，位于外管（1）和外管套头（6）管壁上的钢珠（8）在力的作用下处于滚珠顶套（3）一端的槽里，是一个自由状态；当内管（5）伸长至锁定位置时，钢珠（8）陷入内管套头（10）的凹槽里，此时滚珠顶套（3）和外管螺母（2）的勾锁处于打开状态，滚珠顶套（3）在弹簧（7）的作用下沿轴线方向移动，使得滚珠顶套（3）另一端的斜面紧紧将钢珠（8）按压在内管套头（10）的凹槽里，从而完成锁定；解锁时，将滚珠顶套（3）沿靠近外管螺母（2）的方向移动，直至滚珠顶套（3）的勾锁与外管螺母（2）相接触，旋转滚珠顶套（3），完成滚珠顶套（3）上勾锁和外管螺母（2）上勾锁的嵌合，此时钢珠（8）可以进入滚珠顶套（3）和顶套螺母（4）构成的圆环空间内，是一个自由状态，此时解锁完成。

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