CN211530164U - 一种大口径天线径向展开机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种大口径天线径向展开机构，包括中心杆(1)、滑块(2)、撑杆(3)和套筒杆(4)组成的组件单元。中心杆(1)提供整体结构的支撑和固定；滑块(2)可以在中心杆(1)上下滑动；套筒杆(4)根部连接与中心杆(1)端头上，可绕中心杆(1)进行转动；撑杆(3)一端连接于滑块(2)，一端连接于套筒杆(4)，控制滑块(2)在中心杆(1)上的上下滑动的时候，可以通过撑杆(3)控制套筒杆(4)的展开，由于所有的撑杆(3)长度一致，可以保证套筒杆(4)的同步收拢和展开。当套筒杆(4)展开到指定位置后，套筒杆(4)里面的小套筒依次进行伸缩展开，达到最大展开直径。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大口径天线径向展开机构一种用于空间大口径天线或帆板等的大伸缩比径向伸展机构，属于空间技术领域
背景技术
随着技术的进步和移动通信、对地观测、数据中继、微波遥感等卫星需求的提升，要求空间飞行器功能、性能也越来越高，对空间结构机构如空间机械臂、大型天线(如抛物面天线)、大型太阳阵(大面积太阳阵、空间站柔性翼)、太阳帆、空间望远镜遮光板机构大面积机构等需求越来越多。为了满足发射包络的要求，需要控制该类产品收拢状态的尺寸。
目前，国外卫星太阳帆采用类似的展开机构对外保密。国内五院有周边桁架式展开机构在某卫星天线上应用，其桁架结构为三角形单元
目前没有发现同本实用新型类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
实用新型内容
本实用新型解决的问题：克服现有技术不足，提供一种大缩展比空间径向套筒伸展机构，实现发射状态小包络收拢，在轨大面积展开的功能。
本实用新型的技术解决方案为：一种大口径天线径向展开机构，包括：中心杆(1)、滑块(2)、撑杆(3)和套筒杆(4)；
滑块(2)与中心杆(1)滑动连接；在中心杆(1)上沿中心杆(1)的轴向滑动；套筒杆(4)一端为固定端，连接与中心杆(1)一端的端头铰接；撑杆(3)一端与滑块(2)铰接，另一端与套筒杆(4)的中部铰接，套筒杆(4)另一端为伸缩端，能够沿套筒杆(4)轴向展开。
优选的，滑块(2)，包括：滑动座和多个铰接轴座和铰接轴；多个铰接座均匀设置于滑动座上，铰接座通过其上设置的铰接轴与撑杆(3)的一端连接。
优选的，滑动座为中空圆柱形，外壁上周向均匀设置铰接轴座。
优选的，滑动座套在中心杆(1)上，能够沿中心杆(1)的轴向滑动。
优选的，套筒杆(4)另一端为伸缩端，能够沿套筒杆(4)轴向展开，具体为：套筒杆(4)包括：外筒、中筒、内筒；外筒为中空筒状，一端封闭，作为套筒杆(4)的固定端，另一端开口，能够装入中筒，中筒内装有内筒。
优选的，套筒杆(4)包括：外筒、中筒、内筒，套筒杆收起时，套筒杆(4)的中筒缩入外筒中，内筒缩入中筒中；套筒杆展开时，套筒杆(4)的内筒伸出中筒，中筒伸出外筒。
优选的，中筒为中空圆筒，中筒为一个或多个，为多个时，多个中筒的外径依次减小，多个中筒按照外径从大到小依次同轴套在一起，外径最小的中筒内部要能够插入内筒，内筒的外壁与外径最小的中筒的内壁配合，使内筒能够沿外径最小的中筒的轴向伸缩，外径最大的中筒的外壁，与外筒的内壁配合，使外径最大的中筒能够沿外筒的轴向伸缩，展开时，中筒能够按照外径从小到大依次展开。
优选的，滑块(2)在中心杆(1)上沿中心杆(1)的轴向滑动的时，带动撑杆(3)，通过撑杆(3)推动套筒杆(4)的展开。
优选的，所有的撑杆(3)长度一致，保证套筒杆(4)的同步收拢和展开。
优选的，当套筒杆(4)展开到设定位置后，套筒杆(4)里面的套筒进行展开，达到最大展开直径。
优选的，当套筒杆(4)收缩时，套筒杆(4)里面的套筒进行收缩，达到最小展开直径。
优选的，展开到设定位置后，套筒杆(4)里面的内筒、中筒、外筒依次进行展开，达到最大展开直径。
优选的，中心杆(1)提供整体结构的支撑和固定。
优选的，套筒杆(4)根部连接与中心杆(1)一端的端头铰接，套筒杆(4)能够绕中心杆(1)进行转动；
优选的，撑杆(3)为多根，撑杆(3)的长度一致，保证套筒杆(4)的同步收拢和展开。
优选的，用于大伸缩比径向伸展机构。
优选的，大伸缩比径向伸展机构为空间大口径天线或帆板。
本实用新型相比于现有技术的有益效果在于：
(1)本实用新型提供的一种大缩展比空间径向圆周式伸展机构，具有收拢包络小、重量轻、展开面积大等优点。本实用新型能满足大口径柔性天线、柔性太阳帆、空间遮光板等大面积载荷的展开需求。
(2)本实用新型解决了现有刚性方案收拢包络大、重量重，不适用于大口径结构的问题。
(3)本实用新型安装于卫星上，实现在卫星发射状态时小包络收拢，在轨后大面积展开的功能。
附图说明
图1是本实用新型一种大口径天线径向展开机构收拢状态示意图；
图2是本实用新型一种大口径天线径向展开机构撑杆展开到位状态示意图；
图3是本实用新型一种大口径天线径向展开机构套筒展开到位状态示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
本实用新型包括上包括中心杆(1)、滑块(2)、撑杆(3)和套筒杆(4)组成的组件单元。中心杆(1)提供整体结构的支撑和固定；滑块(2)可以在中心杆(1)上下滑动；套筒杆(4)根部连接与中心杆(1)端头上，可绕中心杆(1)进行转动；撑杆(3)一端连接于滑块(2)，一端连接于套筒杆(4)，控制滑块(2)在中心杆(1)上的上下滑动的时候，可以通过撑杆(3)控制套筒杆(4)的展开，由于所有的撑杆(3)长度一致，可以保证套筒杆(4)的同步收拢和展开。当套筒杆(4)展开到指定位置后，套筒杆(4)里面的小套筒依次进行伸缩展开，达到最大展开直径。
如图1所示，是一种大口径天线径向展开机构收拢状态；此时套筒杆(4)缩短到长度最短处，滑块(2)运动到最远处，撑杆(3)受套筒杆(4)和滑块(2)约束处于自然收拢状态；驱动滑块(2)在滑杆上向下运动，滑块(2)通过撑杆(3)带动套筒杆(4)进行展开，并且由于所有撑杆(3)长度一致，撑杆在滑块(2)和套筒杆(4)上面的约束距离一致，保证所有的套筒杆(4)展开的角度完全一致，如图2所示。当套筒杆(4)展开到指定位置时，滑块(2)停止运动，此时套筒杆(4)由最短状态逐步伸长到最长状态，实现整个机构的完全展开。
本实用新型进一步的优选方案为：一种大口径天线径向展开机构，包括：中心杆(1)、滑块(2)、撑杆(3)和套筒杆(4)；滑块(2)与中心杆(1)滑动连接；在中心杆(1)上沿中心杆(1)的轴向滑动；套筒杆(4)一端为固定端，连接与中心杆(1)一端的端头铰接；撑杆(3)一端与滑块(2)铰接，另一端与套筒杆(4)的中部铰接，套筒杆(4)另一端为伸缩端，能够沿套筒杆(4)轴向展开。优选的，滑块(2)，包括：滑动座和多个铰接轴座和铰接轴；多个铰接座均匀设置于滑动座上，铰接座通过其上设置的铰接轴与撑杆(3)的一端连接。优选的，滑动座为中空圆柱形，外壁上周向均匀设置铰接轴座。优选的，滑动座套在中心杆(1)上，能够沿中心杆(1)的轴向滑动。优选的，套筒杆(4)另一端为伸缩端，能够沿套筒杆(4)轴向展开，具体为：套筒杆(4)包括：外筒、中筒、内筒；外筒为中空筒状，一端封闭，作为套筒杆(4)的固定端，另一端开口，能够装入中筒，中筒内装有内筒。优选的，外筒、中筒、内筒，套筒杆收起时，套筒杆(4)的中筒缩入外筒中，内筒缩入中筒中；套筒杆展开时，套筒杆(4)的内筒伸出中筒，中筒伸出外筒。优选的，滑块(2)在中心杆(1)上沿中心杆(1)的轴向滑动的时，带动撑杆(3)，通过撑杆(3)推动套筒杆(4)的展开，如图2所示。优选的，所有的撑杆(3)长度一致，保证套筒杆(4)的同步收拢和展开。优选的，当套筒杆(4)展开到设定位置后，套筒杆(4)里面的套筒进行展开，达到最大展开直径。优选的，当套筒杆(4)收缩时，套筒杆(4)里面的套筒进行收缩，达到最小展开直径。优选的，展开到设定位置后，套筒杆(4)里面的内筒、中筒、外筒依次进行展开，达到最大展开直径。如图3所示，优选的，中心杆(1)提供整体结构的支撑和固定。优选的，套筒杆(4)根部连接与中心杆(1)一端的端头铰接，套筒杆(4)能够绕中心杆(1)进行转动；优选的，撑杆(3)为多根，撑杆(3)的长度一致，保证套筒杆(4)的同步收拢和展开。
优选的，用于大伸缩比径向伸展机构。优选的，大伸缩比径向伸展机构为空间大口径天线或帆板。
本实用新型巧妙利用通过利用连杆滑块机构和套筒机构进行拓展，实现了一种大伸缩比的空间大口径天线的径向伸展机构，通过调节套筒杆(4)内套杆的数量可以最终调节展开的口径。
优选方案为：在每个展开臂上设置有固定点，与柔性天线或太阳帆等连接,发射状态时，柔性天线或太阳帆等盘绕或折叠在天线周围,捆绑式一体固定；展开时，柔性天线或太阳帆等随着展开机构的运动而展开。
本实用新型优选适用于10m以上大口径天线的展开。中心杆(1)与撑杆展开后角度优选小于40度，以提高支撑稳定。
在中心杆(1)上设有限位块；滑块(2)到达限位块后卡住，实现稳定展开，收拢时通过人为手动解锁实现。
本实用新型解决了大口径柔性天线、柔性太阳帆、空间遮光板等大面积机构的展开大面积展开和小尺寸包络的难题。
本实用新型通过利用连杆滑块机构和套筒机构进行拓展，实现了一种大伸缩比的空间大口径天线的径向伸展，可实现大口径薄膜天线、索网天线的展开。与传统大面积天线展开机构相比，重量大大降低，刚度高，并且收拢包络尺寸大大降低，更能灵活适应发射包络的要求。
Claims (10)
1.一种大口径天线径向展开机构，其特征在于包括：中心杆(1)、滑块(2)、撑杆(3)和套筒杆(4)；
滑块(2)与中心杆(1)滑动连接；在中心杆(1)上沿中心杆(1)的轴向滑动；套筒杆(4)一端为固定端，连接与中心杆(1)一端的端头铰接；撑杆(3)一端与滑块(2)铰接，另一端与套筒杆(4)的中部铰接，套筒杆(4)另一端为伸缩端，能够沿套筒杆(4)轴向展开。
2.根据权利要求1所述的一种大口径天线径向展开机构，其特征在于：滑块(2)，包括：滑动座和多个铰接轴座和铰接轴；多个铰接座均匀设置于滑动座上，铰接座通过其上设置的铰接轴与撑杆(3)的一端连接。
3.根据权利要求2所述的一种大口径天线径向展开机构，其特征在于：滑动座为中空圆柱形，外壁上周向均匀设置铰接轴座。
4.根据权利要求2所述的一种大口径天线径向展开机构，其特征在于：滑动座套在中心杆(1)上，能够沿中心杆(1)的轴向滑动。
5.根据权利要求2所述的一种大口径天线径向展开机构，其特征在于：套筒杆(4)另一端为伸缩端，能够沿套筒杆(4)轴向展开，具体为：套筒杆(4)包括：外筒、中筒、内筒；外筒为中空筒状，一端封闭，作为套筒杆(4)的固定端，另一端开口，能够装入中筒，中筒内装有内筒；
外筒、中筒、内筒，套筒杆收起时，套筒杆(4)的中筒缩入外筒中，内筒缩入中筒中；套筒杆展开时，套筒杆(4)的内筒伸出中筒，中筒伸出外筒。
6.根据权利要求1所述的一种大口径天线径向展开机构，其特征在于：滑块(2)在中心杆(1)上沿中心杆(1)的轴向滑动的时，带动撑杆(3)，通过撑杆(3)推动套筒杆(4)的展开。
7.根据权利要求1所述的一种大口径天线径向展开机构，其特征在于：所有的撑杆(3)长度一致，保证套筒杆(4)的同步收拢和展开。
8.根据权利要求1所述的一种大口径天线径向展开机构，其特征在于：当套筒杆(4)展开到设定位置后，套筒杆(4)里面的套筒进行展开，达到最大展开直径。
9.根据权利要求1所述的一种大口径天线径向展开机构，其特征在于：当套筒杆(4)收缩时，套筒杆(4)里面的套筒进行收缩，达到最小展开直径。
10.根据权利要求1所述的一种大口径天线径向展开机构，其特征在于：展开到设定位置后，套筒杆(4)里面的内筒、中筒、外筒依次进行展开，达到最大展开直径。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921978089.3U CN211530164U (zh) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | 一种大口径天线径向展开机构 |
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| CN201921978089.3U CN211530164U (zh) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | 一种大口径天线径向展开机构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211530164U true CN211530164U (zh) | 2020-09-18 |
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ID=72463098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201921978089.3U Active CN211530164U (zh) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | 一种大口径天线径向展开机构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN211530164U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112290187A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种伸缩杆可两阶段展开支撑的微纳卫星薄膜天线 |
| CN112762769A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-07 | 西安电子科技大学 | 一种可展开式伴飞诱饵 |
| CN113759317A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-07 | 航天南湖电子信息技术股份有限公司 | 一种伞形伸缩机构 |
| CN114142206A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-03-04 | 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 | 一种机载可收放柔性天线 |
-
2019
- 2019-11-15 CN CN201921978089.3U patent/CN211530164U/zh active Active
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| CN114142206B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-06-16 | 中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所 | 一种机载可收放柔性天线 |
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