[发明专利]一种肋板式充气展开抛物面天线的电机驱动展开控制机构

说明书

技术领域

本发明属于肋板式充气展开抛物面天线技术领域，具体涉及一种肋板式充气展开抛物面天线的电机驱动展开控制机构。

背景技术

肋板式充气展开抛物面天线具有折叠体积小、质量轻、展开口径大等优点，在诸多领域有广泛需求，如电子侦察、导航、通信、地面勘察卫星等，也是是未来解决空间大型天线需求的有效途径之一。

肋板式充气展开抛物面天线的展开和支撑结构主要由充气环和径向肋板组合构成，在展开过程中，充气压力驱动充气环展开并带动径向肋板及整个结构展开成型。充气环和径向肋板采用柔性复合材料制造，目前无法对其展开过程进行有效控制，在展开过程中，尤其是在充气展开初期，充气环压力较低，且肋板未完全展开，此时充气环和肋板乃至整个反射面结构刚度都很低，很难保证整个反射面能够按照理想的展开顺序、路径和速度进行展开，并容易导致肋板与充气环产生缠绕、碰撞，甚至会对航天器产生较大的冲击和扰动，降低航天器在轨运行的安全性和可靠性。

对于展开口径较大的肋板式充气展开抛物面天线，如25m直径或以上的肋板式充气展开抛物面天线，其充气展开过程不能简单通过弹力约束控制装置进行展开控制，弹力约束控制装置只适用于口径较小的天线反射面，该装置只能控制天线反射面一部分结构的展开过程。而对于展开口径较大的天线来说，如采用弹力约束控制装置进行展开过程控制，当肋板压杆弹起时，其充气环还不具备足够的结构刚度和形状保持能力，此时，在无肋板压杆约束作用下，其展开速度、展开顺序仍难以控制。

发明内容

本发明的目的是为了实现对肋板式充气展开抛物面天线的在轨充气展开过程进行有效控制，保证各种口径肋板式充气展开抛物面天线能够按设计方案平稳有序的展开的目的，提供了一种肋板式充气展开抛物面天线的电机驱动展开控制机构，其技术方案如下：

一种肋板式充气展开抛物面天线的电机驱动展开控制机构，它包含转盘、支撑横杆、肋板压杆、拉簧、步进电机、滚珠丝杠、滚珠螺母、法兰盘和导轨；在所述转盘周围设置多个支撑横杆，支撑横杆与转盘固定连接或一体成形结构，在每根支撑横杆外侧面设置有限位板，每根支撑横杆的外端通过转轴与肋板压杆的上端转动连接，支撑横杆还通过拉簧与肋板压杆连接,在每根肋板压杆的下端设置有两个滚轮；所述步进电机的转子与滚珠丝杠的下端通过连轴器固定连接，滚珠丝杠设置在滚珠螺母内与滚珠螺母相配合，在滚珠螺母上固定设置有法兰盘，滚珠丝杠的上端与转盘的下表面通过键固定连接；所述步进电机固定设置在电机座上，两根以上的导轨的下端与电机座固定连接，在法兰盘上设置有与每根导轨相对应的通孔，每根导轨均的上端由法兰盘上对应的通孔内穿过。

本发明的有益效果为：对肋板式充气展开抛物面天线的在轨充气展开过程进行有效控制，保证各种口径肋板式充气展开抛物面天线能够按设计方案平稳有序的展开，防止肋板与充气环产生缠绕、碰撞，甚至会对航天器产生较大的冲击和扰动，提高航天器在轨运行的安全性和可靠性。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中的步进电机上升后示意图。

具体实施方式：

参照图1和图2，一种肋板式充气展开抛物面天线的电机驱动展开控制机构，它包含转盘1、支撑横杆2、肋板压杆3、拉簧4、步进电机5、滚珠丝杠6、滚珠螺母7、法兰盘8和导轨9；在所述转盘1周围设置多个支撑横杆2，支撑横杆2与转盘1固定连接或一体成形结构，在每根支撑横杆2外侧面设置有限位板2-1，每根支撑横杆2的外端通过转轴与肋板压杆3的上端转动连接，支撑横杆2还通过拉簧4与肋板压杆3连接,在每根肋板压杆3的下端设置有两个滚轮3-1；所述步进电机5的转子与滚珠丝杠6的下端通过连轴器固定连接，滚珠丝杠6设置在滚珠螺母7内与滚珠螺母7相配合，在滚珠螺母7上固定设置有法兰盘8，滚珠丝杠6的上端与转盘1的下表面通过键固定连接；所述步进电机5固定设置在电机座5-1上，两根以上的导轨9的下端与电机座5-1固定连接，在法兰盘8上设置有与每根导轨9相对应的通孔8-1，每根导轨9均的上端由法兰盘8上对应的通孔8-1内穿过。

发明的使用方法及原理：将卷曲折叠后的肋板式充气展开抛物面天线的中心鼓安装在转盘1和法兰盘8之间，并将中心鼓与法兰盘8通过螺丝固定连接，肋板压杆3上的滚轮3-1压在肋板式充气展开抛物面天线的最外圈外侧，限位板2-1限制肋板压杆3紧压肋板，展开过程中，充气环充气向外扩展拉动肋板时，启动步进电机5，步进电机5的转子旋转时带动滚珠丝杠6旋转，滚珠丝杠6在滚珠螺母7的配合下向上移动，并带动转盘1、支撑横杆2和肋板压杆3旋转并向上移动，卷曲折叠后的肋板式充气展开抛物面天线的肋板是由外圈至内圈渐高的，肋板压杆3向上移动并在拉簧4的拉力作用下可一直压在未展开的肋板上，保证肋板式充气展开抛物面天线有序展开。