本發(fā)明涉及一種拋物柱面伸展成型機構(gòu)，其可用于大型展開天線、太陽帆板、太空機械手以及空間平臺等。

背景技術(shù)：

大型可展開衛(wèi)星天線是近20年內(nèi)隨航天科技發(fā)展需求而誕生的一種新型空間構(gòu)造物，它以高強度比、高剛度比、高穩(wěn)定性等特點的宇航材料為主體，包含低副可動機構(gòu)接點、驅(qū)動元件和主動或被動控制器等。此類天線要求在地面發(fā)射時為收攏狀態(tài)，固定在有效載荷艙內(nèi)；發(fā)射并進入軌道以后，由地面控制中心指令其在空間軌道上按設(shè)計要求，逐步完成展開動作，然后鎖定并保持為工作狀態(tài)。因此，伸展成型機構(gòu)能否及時、準確地展開到位直接影響到整個衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的成功與否。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種拋物柱面伸展成型機構(gòu)，其具有大收納比、高剛度和輕質(zhì)量等特點，可用于大型展開天線、空間望遠鏡遮光罩伸展機構(gòu)、太空機械手以及空間平臺等領(lǐng)域。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種拋物柱面伸展成型機構(gòu)，其特征在于，所述拋物柱面伸展成型機構(gòu)包括伸展臂單元、扭簧、鎖定片、螺釘、轉(zhuǎn)軸、鎖緊凹槽、連接桿，首個伸展臂單元固定在一個收納筒上，其他伸展臂單元依次連接且盤繞在收納筒內(nèi)，相鄰兩個伸展臂單元之間具有不同的展開角度且通過鎖定片完成鎖緊功能，鎖定片上設(shè)有螺紋孔，螺釘與螺紋孔螺紋連接且穿過轉(zhuǎn)軸，扭簧套在螺釘上，轉(zhuǎn)軸位于鎖定片的內(nèi)側(cè)和扭簧之間，鎖緊凹槽位于轉(zhuǎn)軸的側(cè)面，連接桿固定在伸展臂單元的側(cè)面。

優(yōu)選地，所述拋物柱面伸展成型機構(gòu)利用驅(qū)動裝置作為核心動作元件，驅(qū)動裝置與末端伸展臂單元相連接，驅(qū)動裝置驅(qū)動帶動各個伸展臂單元依次展開，達到指定位置后，鎖定片進入鎖緊凹槽完成鎖定功能。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置是電機。

優(yōu)選地，所述每個伸展臂單元連接段根據(jù)拋物線曲面要求設(shè)計一個傾斜角度，使處于展開狀態(tài)的伸展臂以多節(jié)拼接的方式逼近理論拋物線，同時，傾斜角度根據(jù)拋物面應(yīng)用需求進行調(diào)整。

優(yōu)選地，所述鎖緊凹槽相對于伸展臂單元平面的角度根據(jù)傾斜角度變化。

優(yōu)選地，所述拋物柱面伸展成型機構(gòu)通過驅(qū)動裝置控制伸展臂的運動速度。

優(yōu)選地，所述每個伸展臂單元均設(shè)計了鎖定機構(gòu)，該鎖定機構(gòu)限制了伸展臂的反向回轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，所述拋物柱面伸展成型機構(gòu)實現(xiàn)在直線方向以及曲線方向的伸展。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

一，伸展成型機構(gòu)以不同展開角度的多節(jié)伸展臂來逼近理論拋物線，傾斜角度可根據(jù)拋物面應(yīng)用需求進行改進，適用性較強。

二，拋物柱面伸展成型機構(gòu)由電機驅(qū)動裝置控制展開動作，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，自主控制伸展臂的運動速度，可靠性高。

三，各個單元之間的鎖定機構(gòu)用于結(jié)構(gòu)鎖緊，具有較高的鎖定剛度。

四，伸展成型機構(gòu)可實現(xiàn)在直線方向以及曲線方向的伸展，可根據(jù)需要實現(xiàn)中短距離到長距離的展開，具有很強的適用性。

五，拋物柱面伸展成型機構(gòu)尺寸小，每段伸展臂具有180°自由旋轉(zhuǎn)角度，展開距離長，收納比大。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1是本發(fā)明拋物柱面伸展成型機構(gòu)的盤繞狀態(tài)示意圖；

圖2是本發(fā)明拋物柱面伸展成型機構(gòu)的伸展臂單元示意圖。

圖3是本發(fā)明拋物柱面伸展成型機構(gòu)的工作狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明拋物柱面伸展成型機構(gòu)主要包括伸展臂單元1、扭簧2、鎖定片3、螺釘4、轉(zhuǎn)軸5、鎖緊凹槽6、連接桿7，首個伸展臂單元1固定在一個收納筒上，其他伸展臂單元依次連接且盤繞在收納筒內(nèi)，相鄰兩個伸展臂單元之間具有不同的展開角度且通過鎖定片3完成鎖緊功能，鎖定片3上設(shè)有螺紋孔8，螺釘4與螺紋孔8螺紋連接且穿過轉(zhuǎn)軸5，扭簧2套在螺釘4上，轉(zhuǎn)軸5位于鎖定片3的內(nèi)側(cè)和扭簧2之間，鎖緊凹槽6位于轉(zhuǎn)軸5的側(cè)面，連接桿7固定在伸展臂單元1的側(cè)面。

所述拋物柱面伸展成型機構(gòu)利用驅(qū)動裝置作為核心動作元件，驅(qū)動裝置與末端伸展臂單元相連接，驅(qū)動裝置驅(qū)動帶動各個伸展臂單元依次展開，達到指定位置后，鎖定片進入鎖緊凹槽完成鎖定功能。驅(qū)動裝置可以是電機，這樣通用范圍廣，成本低。

如圖2所示，每個伸展臂單元連接段可根據(jù)拋物線曲面要求設(shè)計一個傾斜角度，使處于展開狀態(tài)的伸展臂以多節(jié)拼接的方式逼近理論拋物線，同時，傾斜角度可根據(jù)拋物面應(yīng)用需求進行調(diào)整。鎖緊凹槽相對于伸展臂單元平面的角度根據(jù)傾斜角度變化，且比傾斜角度略大。

所述伸展成型機構(gòu)安裝在收納筒中，本發(fā)明拋物柱面伸展成型機構(gòu)通過驅(qū)動裝置控制伸展臂的運動速度，從而實現(xiàn)整個裝置的可控展開運動。

每個伸展臂單元均設(shè)計了鎖定機構(gòu)，該鎖定機構(gòu)限制了伸展臂的反向回轉(zhuǎn)，具有較高的鎖定剛度。

本發(fā)明拋物柱面伸展成型機構(gòu)可實現(xiàn)在直線方向以及曲線方向的伸展，可根據(jù)需要實現(xiàn)中短距離到長距離的展開，具有很強的適用性。

綜上所述，此伸展成型機構(gòu)具有大收納比、輕質(zhì)量和高可靠性等特點，是一種在航天器上有較強應(yīng)用價值的伸展成型機構(gòu)。

本發(fā)明具有大收納比、高剛度和輕質(zhì)量等特點，可用于大型展開天線、空間望遠鏡遮光罩伸展機構(gòu)、太空機械手以及空間平臺等領(lǐng)域。此伸展成型機構(gòu)要求處于收攏鎖定狀態(tài)時盤繞在天線收納筒內(nèi)，處于展開狀態(tài)時，能按設(shè)計要求逐步完成展開動作，使天線成型為所要求的拋物柱面狀。它可實現(xiàn)在直線方向以及曲線方向的伸展，具有廣泛的適用性，對完成展開鎖定任務(wù)具有較強適應(yīng)性。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。