[发明专利]一种单电机驱动的薄膜天线豆荚形支撑杆双侧展开机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种单电机驱动的薄膜天线支撑杆双侧展开机构，属于航天 器薄膜天线技术领域。

背景技术

航天器在发射时，薄膜天线紧密卷曲收藏在有效载荷舱中，在轨释放后， 通过展开机构驱动薄膜天线的支撑杆沿预定方向展开，拉动整个天线阵面结 构展开，再利用支撑杆自身结构特点实现薄膜天线在轨成型。适用于特定支 撑杆的展开机构是系统动作和功能得以实现的重要保障。

目前俄罗斯和美国等国家在薄膜天线展开领域普遍采用了碳纤维中空支 撑杆，这种支撑杆采用碳纤维材料经特殊工艺制成，其截面为中空结构，具 有截面方向可变形的特性，截面一旦被拉平或压扁，整根杆就很容易实现卷 曲收藏；而截面鼓起恢复形状时，整根杆就具有很好的刚度。因此特别适合 作为薄膜天线的支撑杆，实现天线卷曲收藏或展开成形。2007年上海航天局 805所研制成功了截面形状为豆荚形的碳纤维中空支撑杆，又称为豆荚形支撑 杆，其截面外形如图4所示。现有的支撑杆展开机构采用了单侧展开的技术方 案，支撑杆的一端始终以压扁状态固定在滚筒上，依靠一段较长的辅助支撑 机构使支撑杆截面逐渐过渡到中空状态，从而保证较好的支撑刚度。这种展 开方案控制简单，但只能单侧展开，且需要较长的辅助支撑机构来保护支撑 杆从压扁到中空的过渡段，体积大，占用大量空间。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的支撑杆展开机构存在的只能单侧展开、 体积大和占用空间大的问题，进而提供一种单电机驱动的薄膜天线豆荚形支 撑杆双侧展开机构。

本发明的技术方案是：一种单电机驱动的薄膜天线豆荚形支撑杆双侧展 开机构由驱动装置、滚筒传动装置、摇臂传动装置和豆荚形支撑杆辅助支撑 装置组成，所述驱动装置由驱动电机、驱动电机安装盒和安装盒盖板组成， 所述滚筒传动装置由滚筒体、滚筒右端盖、滚筒左端盖、滚筒驱动轴、第一 离合器、谐波减速器和支架组成，所述摇臂传动装置由第二离合器、第一齿 轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、摇臂驱动轴、 第一螺杆、第一螺母、第一摇臂、第一轴承、第二轴承、第三轴承、第一过 渡轴、第二过渡轴、第七齿轮、第八齿轮、第二螺杆、第二螺母和第二摇臂 组成，所述豆荚形支撑杆辅助支撑装置包括滚筒安装支架、至少六个压杆、 至少十二个横杆、两组长导向杆和立杆；所述驱动电机安装盒安装在滚筒传 动装置的滚筒体内，所述驱动电机安装盒的一端安装在滚筒左端盖上，驱动 电机安装盒的另一端安装有安装盒盖板，所述驱动电机安装在驱动电机安装 盒内，驱动电机的输入端安装在驱动电机安装盒的安装孔内，驱动电机的输 出端与摇臂驱动轴固接，所述第一离合器和第二离合器分别安装在摇臂驱动 轴的两端，滚筒驱动轴的一端安装在第二离合器上，所述滚筒驱动轴的另一 端支撑在滚筒右端盖上，所述第一离合器与第二离合器之间的摇臂驱动轴上 固装有支架，支架与第一离合器之间的摇臂驱动轴上安装有第一齿轮，所述 第一齿轮与摇臂驱动轴之间设有第一轴承，所述第一齿轮与第二齿轮啮合， 所述第二齿轮安装在支架的立板上，所述第二齿轮与其外侧的第三齿轮的右 翼内齿啮合，所述第二齿轮和第三齿轮分别通过第二轴承和第三轴承安装在 支架上，所述第三齿轮与第四齿轮通过过盈装配固接；所述第四齿轮与其上 方的第五齿轮啮合，所述第五齿轮安装在第一过渡轴上，所述第一过渡轴安 装在滚筒体的内壁上；同时所述第四齿轮与其下方的第七齿轮啮合，所述第 七齿轮安装在第二过渡轴上，所述第二过渡轴安装在滚筒体的内壁上；所述 第五齿轮的上端穿过滚筒体与其上方的第六齿轮啮合，所述第七齿轮的下端 穿过滚筒体与其下方的第八齿轮啮合，所述第五齿轮固装在第一螺杆上，所 述第八齿轮固装在第二螺杆上，所述第一螺杆的两端分别通过第一螺母安装 在滚筒体外部的滚筒右端盖和滚筒左端盖的上部，所述第二螺杆的两端分别 通过第二螺母安装在滚筒体外部的滚筒右端盖和滚筒左端盖的下部，所述第 一摇臂固装在第一螺母上，所述第二摇臂固装在第二螺母上，所述滚筒驱动 轴上安装有谐波减速器，且谐波减速器输出端固装在滚筒右端盖上，所述滚 筒传动装置安装在豆荚形支撑杆辅助支撑装置的滚筒安装支架内，所述第一 摇臂和第二摇臂与滚筒体一起安装在滚筒安装支架上，并伸入豆荚形支撑杆 辅助支撑装置内，所述至少六个压杆沿滚筒体的周向均匀固装在滚筒安装支 架的前后两端，所述滚筒安装支架上端面的前后两端和滚筒安装支架下端面 的前后两端分别固装有至少六个横杆，且滚筒安装支架上端面上的横杆和滚 筒安装支架下端面上的横杆相对应，滚筒安装支架上端面上的横杆与相对应 的滚筒安装支架下端面上的横杆之间固装有立杆，所述两组长导向杆分别安 装在靠近滚筒体的左右两侧的立杆上，且每一组长导向杆中的每个长导向杆 分别安装在两个相对应的立杆的内端面上。