桿狀天線的展開釋放裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于航天星載天線【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種桿狀天線的展開裝置。桿狀天線的展開釋放裝置，其技術(shù)方案是，它包括：桿狀天線(3)，壓緊釋放機(jī)構(gòu)(2)以及展開鎖定機(jī)構(gòu)(1)；所述壓緊釋放機(jī)構(gòu)(2)包括：安裝座(201)、壓緊座組件(202)、擺動(dòng)架(203)、安裝架(204)、限位托板(205)、鎖定簧片(206)、壓緊螺桿(207)以及火工切割器(209)；所述展開鎖定機(jī)構(gòu)(1)包括：安裝架(101)、固定鉸支座(102)、蝸卷簧(103)、限位塊(104)、鎖緊片簧(105)以及轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭(106)；本發(fā)明能夠使得桿狀天線(3)展開至固定角度，并在釋放前后有效鎖緊桿狀天線(3)。
【專利說(shuō)明】桿狀天線的展開釋放裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于航天星載天線【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種桿狀天線的展開裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著近幾年空間技術(shù)的迅猛發(fā)展，星載天線的空間展開技術(shù)得來(lái)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。星載天線展開裝置驅(qū)動(dòng)主要有電機(jī)驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、彈簧驅(qū)動(dòng)等方式，電機(jī)和氣壓驅(qū)動(dòng)由于其機(jī)構(gòu)本身附加質(zhì)量比較大，結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，給衛(wèi)星輕量化帶來(lái)不小壓力，也降低了機(jī)構(gòu)工作的可靠性。機(jī)構(gòu)重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)是航天星載天線展開裝置發(fā)展的方向之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:根據(jù)空間探測(cè)任務(wù)需求，提供一種桿狀天線的展開釋放裝置；
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:桿狀天線的展開釋放裝置，它包括:桿狀天線，其特征在于，它還包括:壓緊釋放機(jī)構(gòu)以及展開鎖定機(jī)構(gòu)；
[0005]壓緊釋放機(jī)構(gòu)包括:安裝座、壓緊座組件、擺動(dòng)架、安裝架、限位托板、鎖定簧片、壓緊螺桿以及火工切割器；壓緊座組件固定安裝于安裝座；安裝架的中段設(shè)有弧形凹槽，尾部設(shè)有限位托板，限位托板處固定有鎖定簧片，鎖定簧片帶有鎖定槽口 ；擺動(dòng)架處設(shè)有凸起的螺釘，在擺動(dòng)架的中段同樣設(shè)有弧形凹槽；安裝架的首部與壓緊座組件固定連接，尾部通過(guò)旋轉(zhuǎn)銷軸與擺動(dòng)架的首部鉸接；壓緊螺桿安裝于擺動(dòng)架的尾部；火工切割器安裝在壓緊座組件的一側(cè)；
[0006]展開鎖定機(jī)構(gòu)包括:安裝架、固定鉸支座、蝸卷簧、限位塊、鎖緊片簧以及轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭；固定鉸支座安裝于安裝架，固定鉸支座的一端設(shè)有弧形凸起；轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭通過(guò)轉(zhuǎn)軸與固定鉸支座鉸接，在轉(zhuǎn)軸的上下設(shè)有蝸卷簧；限位塊、鎖緊片簧安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭上；
[0007]壓緊釋放機(jī)構(gòu)與展開鎖定機(jī)構(gòu)通過(guò)其安裝座、安裝架固定在艙體內(nèi)的基座上，桿狀天線的一端與展開鎖定機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭固定連接；
[0008]初始狀態(tài)時(shí)，壓緊釋放機(jī)構(gòu)中的壓緊螺桿與壓緊座組件連接，將擺動(dòng)架與安裝架壓緊，桿狀天線的一端由擺動(dòng)架與安裝架的弧形凹槽共同約束；
[0009]釋放時(shí)，由壓緊釋放機(jī)構(gòu)中的火工切割器切斷壓緊螺桿與壓緊座組件的連接，擺動(dòng)架繞旋轉(zhuǎn)銷軸向下翻轉(zhuǎn)，桿狀天線的一端解除約束；擺動(dòng)架翻轉(zhuǎn)至與限位托板貼合時(shí)，擺動(dòng)架上凸起的螺釘卡入限位托板的鎖定簧片的鎖定槽口，將擺動(dòng)架鎖定；
[0010]桿狀天線的一端解除約束后，展開鎖定機(jī)構(gòu)中的蝸卷簧驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭帶動(dòng)桿狀天線轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)限位塊與固定鉸支座抵觸時(shí)，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭上的鎖緊片簧勾住固定鉸支座的弧形凸起，將轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭、桿狀天線鎖定在該展開位。
[0011]有益效果是:1、本發(fā)明能夠使得桿狀天線展開至固定角度，并在釋放前后有效鎖緊桿狀天線。
[0012]2、本發(fā)明的展開鎖定機(jī)構(gòu)采用了輕量化設(shè)計(jì)，用輕質(zhì)的蝸卷彈簧替代電機(jī)或其他復(fù)雜的展開動(dòng)力源，使機(jī)構(gòu)在滿足要求的條件下重量盡量小；兩個(gè)剛度系數(shù)接近的蝸卷彈簧對(duì)稱布置來(lái)提供展開動(dòng)力，遵循了航天設(shè)計(jì)中冗余設(shè)計(jì)的要求，增加了機(jī)構(gòu)的可靠性。
[0013]3、本發(fā)明的壓緊釋放機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)架限位避免了擺動(dòng)桿在火工切割巨大沖擊力對(duì)星上其他設(shè)備的影響，同時(shí)也避免了其往返擺動(dòng)對(duì)桿狀天線展開的阻擋。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明初始狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明中壓緊釋放機(jī)構(gòu)釋放后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明展開鎖定機(jī)構(gòu)鎖死后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明展開鎖定機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0018]圖5為圖4的AA向視圖；
[0019]圖6為本發(fā)明中壓緊釋放機(jī)構(gòu)的俯視圖；
[0020]圖7為本發(fā)明中壓緊螺桿緩沖組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中:1-展開鎖定機(jī)構(gòu)，2-壓緊釋放機(jī)構(gòu)，3-桿狀天線，101-安裝架，102-固定鉸支座，103-蝸卷簧，104-限位塊，105-鎖緊片簧，106-轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭，107-轉(zhuǎn)軸，201-安裝座，202-壓緊座組件，203-擺動(dòng)架，204-安裝架，205-限位托板，206-鎖定簧片，207-壓緊螺桿，208-旋轉(zhuǎn)銷軸，209-火工切割器。

【具體實(shí)施方式】
[0022]參見(jiàn)附圖1，桿狀天線的展開釋放裝置，它包括:桿狀天線3，壓緊釋放機(jī)構(gòu)2以及展開鎖定機(jī)構(gòu)I ;
[0023]參見(jiàn)附圖2、6，壓緊釋放機(jī)構(gòu)2包括:安裝座201、壓緊座組件202、擺動(dòng)架203、安裝架204、限位托板205、鎖定簧片206、壓緊螺桿207以及火工切割器209 ;壓緊座組件202固定安裝于安裝座201 ;安裝架204的中段設(shè)有弧形凹槽，尾部設(shè)有限位托板205，限位托板205處固定有鎖定簧片206，鎖定簧片206帶有鎖定槽口 ；擺動(dòng)架203處設(shè)有凸起的螺釘，在擺動(dòng)架203的中段同樣設(shè)有弧形凹槽；安裝架204的首部與壓緊座組件202固定連接，尾部通過(guò)旋轉(zhuǎn)銷軸208與擺動(dòng)架203的首部鉸接；壓緊螺桿207安裝于擺動(dòng)架203的尾部；火工切割器209安裝在壓緊座組件202的一側(cè)；
[0024]參見(jiàn)附圖3、4、5，展開鎖定機(jī)構(gòu)I包括:安裝架101、固定鉸支座102、蝸卷簧103、限位塊104、鎖緊片簧105以及轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭106 ;固定鉸支座102安裝于安裝架101，固定鉸支座102的一端設(shè)有弧形凸起；轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭106通過(guò)轉(zhuǎn)軸107與固定鉸支座102鉸接，在轉(zhuǎn)軸107的上下設(shè)有蝸卷簧103 ;限位塊104、鎖緊片簧105安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭106上；
[0025]壓緊釋放機(jī)構(gòu)2與展開鎖定機(jī)構(gòu)I通過(guò)其安裝座201、安裝架101固定在艙體內(nèi)的基座上，桿狀天線3的一端與展開鎖定機(jī)構(gòu)I的轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭106固定連接；
[0026]初始狀態(tài)時(shí)，壓緊釋放機(jī)構(gòu)2中的壓緊螺桿207與壓緊座組件202連接，將擺動(dòng)架203與安裝架204壓緊，桿狀天線3的一端由擺動(dòng)架203與安裝架204的弧形凹槽共同約束；
[0027]釋放時(shí)，由壓緊釋放機(jī)構(gòu)2中的火工切割器209切斷壓緊螺桿207與壓緊座組件202的連接，擺動(dòng)架203繞旋轉(zhuǎn)銷軸208向下翻轉(zhuǎn)，桿狀天線3的一端解除約束；擺動(dòng)架203翻轉(zhuǎn)至與限位托板205貼合時(shí)，擺動(dòng)架203上凸起的螺釘卡入限位托板205的鎖定簧片206的鎖定槽口，將擺動(dòng)架203鎖定；
[0028]桿狀天線3的一端解除約束后，展開鎖定機(jī)構(gòu)I中的蝸卷簧103驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭106帶動(dòng)桿狀天線3轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)限位塊104與固定鉸支座102抵觸時(shí)，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭106上的鎖緊片簧105勾住固定鉸支座102的弧形凸起，將轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭106、桿狀天線3鎖定在該展開位。
[0029]參見(jiàn)附圖7，較優(yōu)的，為使得壓緊釋放機(jī)構(gòu)2為不對(duì)其附近零部件產(chǎn)生過(guò)大沖擊載荷，同時(shí)保證切斷的壓緊螺桿207不成為星上多余物，在壓緊螺桿207的尾部設(shè)有緩沖帽組件；緩沖組件包括:錐形彈簧、蜂窩緩沖墊以及緩沖帽；壓緊螺桿207的一端卡在緩沖帽組件內(nèi)部，在其與緩沖帽之間增加了錐形簧和蜂窩緩沖墊來(lái)緩沖火工切割時(shí)產(chǎn)生的沖擊載荷。
[0030]較優(yōu)的，為減小摩擦對(duì)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，在固定鉸支座102與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭106的接觸處設(shè)有采用聚酰亞胺材料制成的潤(rùn)滑墊，保證旋轉(zhuǎn)無(wú)卡滯；在軸系其他金屬活動(dòng)部件也采取了防冷焊潤(rùn)滑措施減小部件間的摩擦對(duì)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。
[0031]較優(yōu)的，鎖緊片簧105采用彈性較好的鈹青銅材料加工而成。在桿狀天線3限位鎖緊后，蝸卷簧103可緩沖桿狀天線3的擺動(dòng)沖擊能量，限制桿狀天線3的擺動(dòng)范圍，避免對(duì)星上其他部件的干擾。
[0032]本發(fā)明在空間僅需一次展開，但在設(shè)計(jì)上考慮了地面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的需求；地面試驗(yàn)時(shí)，可人工對(duì)本發(fā)明進(jìn)行展開、收攏的操作。展開時(shí)，手動(dòng)擰開壓緊釋放機(jī)構(gòu)2的壓緊螺桿207，擺動(dòng)架203即可在重力作用下繞旋轉(zhuǎn)銷軸208旋轉(zhuǎn)，從而釋放桿狀天線3，展開鎖定機(jī)構(gòu)I使其展開至預(yù)定位置鎖定；收攏時(shí)，手動(dòng)向外扳動(dòng)展開鎖定機(jī)構(gòu)I的鎖緊片簧105，使其在桿狀天線3收攏時(shí)繞過(guò)固定鉸支座102上的弧形凸起，即可解鎖桿狀天線3，桿狀天線3轉(zhuǎn)至緊貼安裝架204的凹槽后，手動(dòng)按壓壓緊釋放機(jī)構(gòu)2的鎖定簧片206使擺動(dòng)架203上用于鎖定的螺釘繞過(guò)簧片206的凹槽即可解鎖擺動(dòng)架203，將擺動(dòng)架203轉(zhuǎn)至弧形凹槽壓緊桿狀天線3后手動(dòng)擰緊壓緊螺桿207即可鎖緊桿狀天線3。
【權(quán)利要求】
1.桿狀天線的展開釋放裝置，它包括:桿狀天線(3)，其特征在于，它還包括:壓緊釋放機(jī)構(gòu)(2)以及展開鎖定機(jī)構(gòu)(I)； 所述壓緊釋放機(jī)構(gòu)(2)包括:安裝座(201)、壓緊座組件(202)、擺動(dòng)架(203)、安裝架(204)、限位托板(205)、鎖定簧片(206)、壓緊螺桿(207)以及火工切割器(209);所述壓緊座組件(202)固定安裝于所述安裝座(201);所述安裝架(204)的中段設(shè)有弧形凹槽，尾部設(shè)有所述限位托板(205)，所述限位托板(205)處固定有所述鎖定簧片(206)，所述鎖定簧片(206)帶有鎖定槽口 ；所述擺動(dòng)架(203)處設(shè)有凸起的螺釘，在所述擺動(dòng)架(203)的中段同樣設(shè)有弧形凹槽；所述安裝架(204)的首部與所述壓緊座組件(202)固定連接，尾部通過(guò)旋轉(zhuǎn)銷軸(208)與所述擺動(dòng)架(203)的首部鉸接；所述壓緊螺桿(207)安裝于所述擺動(dòng)架(203)的尾部；所述火工切割器(209)安裝在所述壓緊座組件(202)的一側(cè)； 所述展開鎖定機(jī)構(gòu)(I)包括:安裝架(101)、固定鉸支座(102)、蝸卷簧(103)、限位塊(104)、鎖緊片簧(105)以及轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭(106);所述固定鉸支座(102)安裝于所述安裝架(101)，所述固定鉸支座(102)的一端設(shè)有弧形凸起；所述轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭(106)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(107)與所述固定鉸支座(102)鉸接，在所述轉(zhuǎn)軸(107)的上下設(shè)有所述蝸卷簧(103);所述限位塊(104)、所述鎖緊片簧(105)安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭(106)上； 所述壓緊釋放機(jī)構(gòu)(2)與所述展開鎖定機(jī)構(gòu)(I)通過(guò)其安裝座(201)、安裝架(101)固定在艙體內(nèi)的基座上，所述桿狀天線(3)的一端與所述展開鎖定機(jī)構(gòu)(I)的所述轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭(106)固定連接； 初始狀態(tài)時(shí)，所述壓緊釋放機(jī)構(gòu)(2)中的所述壓緊螺桿(207)與所述壓緊座組件(202)連接，將所述擺動(dòng)架(203)與所述安裝架(204)壓緊，所述桿狀天線(3)的一端由所述擺動(dòng)架(203)與所述安裝架(204)的弧形凹槽共同約束； 釋放時(shí)，由所述壓緊釋放機(jī)構(gòu)(2)中的火工切割器(209)切斷所述壓緊螺桿(207)與所述壓緊座組件(202)的連接，所述擺動(dòng)架(203)繞所述旋轉(zhuǎn)銷軸(208)向下翻轉(zhuǎn)，所述桿狀天線(3)的一端解除約束；所述擺動(dòng)架(203)翻轉(zhuǎn)至與所述限位托板(205)貼合時(shí)，所述擺動(dòng)架(203)上凸起的螺釘卡入所述限位托板(205)的鎖定簧片(206)的鎖定槽口，將所述擺動(dòng)架(203)鎖定； 所述桿狀天線(3)的一端解除約束后，所述展開鎖定機(jī)構(gòu)(I)中的所述蝸卷簧(103)驅(qū)動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭(106)帶動(dòng)所述桿狀天線(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所述限位塊(104)與所述固定鉸支座(102)抵觸時(shí)，固定在所述轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭(106)上的所述鎖緊片簧(105)勾住所述固定鉸支座(102)的弧形凸起，將所述轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭(106)、所述桿狀天線(3)鎖定在該展開位。
2.如權(quán)利要求1所述的桿狀天線的展開釋放裝置，其特征在于，所述壓緊螺桿(207)的尾部設(shè)有緩沖帽組件；所述緩沖組件包括:錐形彈簧、蜂窩緩沖墊以及緩沖帽。
3.如權(quán)利要求1或2所述的桿狀天線的展開釋放裝置，其特征在于，所述固定鉸支座(102)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭(106)的接觸處，設(shè)有采用聚酰亞胺材料制成的潤(rùn)滑墊。
4.如權(quán)利要求1或2所述的桿狀天線的展開釋放裝置，其特征在于，所述鎖緊片簧(105)采用鈹青銅材料加工而成。
【文檔編號(hào)】H01Q1/08GK104201455SQ201410423076
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】唐傳軍, 劉冬, 紀(jì)奕才, 方廣有, 李瀟, 周斌, 盧偉, 李定坤 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所, 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部