[发明专利]一种张力补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种张力补偿装置，属于弹性元件技术领域。

背景技术

索网系统是高精度伞状可展开反射器的重要组成部分和关键部件，主要由 柔性的张力索构成，以一定的方式连接于反射器结构主体之上，通过设计形成 所需要的天线型面。

在索网系统中，张力索预张力的稳定性对于反射器型面的成型与保持、索 网系统热稳定性等方面都有很大影响，因此，张力索预张力的稳定性是张力索 网重要的性能指标之一。

目前国内伞状反射器主、副张力索直接连接在天线结构上。由于空间工作 温差大，张力索的高刚度特性导致天线索网系统张力稳定性较差，而且天线型 面容易变形。专利US6214144B1提出一种张力补偿机构，用于稳定伞天线网 面张力。在环形可展开反射器张力阵上串联如图1所示的张力补偿装置，该装 置结构过于复杂，且不满足伞状反射器上安装空间要求。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种张力 补偿装置，具有面内拉簧的特性，解决了伞状反射器中宽度和高度受限的安装 问题，实现了缩小网面张力的变化范围，保证了型面的精度要求。

本发明的技术解决方案是：

一种张力补偿装置，由两块加载板、四个弹性组件和一块固定板组成一个 蝶形结构，加载板和固定板上均设有孔，分别用于安装张力索和螺钉，两块加 载板对称设置在固定板的两侧，每个弹性组件分别与加载板和固定板连接；

弹性组件由外弹力过渡板、外弹力桥、外弹力维持板、包络保持板、内弹 力维持板、内弹力桥和内弹力过渡板依次连接而成，外弹力过渡板与加载板连 接，内弹力过渡板与固定板连接，以固定板的孔中心为基准，固定板的孔中心 与两块加载板的孔中心连线为Y轴，设置X轴、Y轴直角坐标系。

在上述的一种张力补偿装置中，外弹力过渡板与加载板连接端的延长线与 Y轴的夹角为25°，偏差范围不超过0.5°，外弹力过渡板中间部分的一边采 用直线结构，另一边采用圆弧结构，圆弧半径大于外弹力桥的截面宽度的5倍。

在上述的一种张力补偿装置中，外弹力桥和内弹力桥采用直线结构。

在上述的一种张力补偿装置中，外弹力维持板一端与外弹力桥的截面宽度 相同，另一端与包络保持板的截面宽度相同，外弹力维持板中间部分的截面宽 度设为线性过渡。

在上述的一种张力补偿装置中，包络保持板采用半圆形过渡结构，其圆心 至Y轴的距离是其圆心至X轴的距离的2.7倍，其半径是其圆心至X轴的距 离的0.83倍，包络保持板的截面宽度是外弹力桥的截面宽度的1.4倍。

在上述的一种张力补偿装置中，内弹力维持板一端与包络保持板的截面宽 度相同，另一端与内弹力桥的截面宽度相同，内弹力维持板中间部分的截面宽 度设为线性过渡。

在上述的一种张力补偿装置中，内弹力桥与内弹力过渡板连接端至Y轴的 距离是包络保持板圆心至Y轴的距离的0.36倍，内弹力桥至X轴的距离为包 络保持板圆心至X轴的距离的0.5倍，内弹力桥的长度为包络保持板圆心至X 轴的距离的0.3倍。

在上述的一种张力补偿装置中，内弹力过渡板中间部分的一边采用直线结 构，另一边采用圆弧结构，圆弧半径大于外弹力桥的截面宽度的5倍。

在上述的一种张力补偿装置中，固定板采用六边形或矩形结构。

在上述的一种张力补偿装置中，加载板、外弹力过渡板、外弹力桥、外弹 力维持板、包络保持板、内弹力维持板、内弹力桥、内弹力过渡板和固定板均 采用3Cr19Ni9Mo2N材料，经过时效处理后，硬度可达HV580～620，弹力可 达10.67N，适用于高低温差变化较大的工作环境。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

1、本发明加载板和固定板结构简单，安装难度低，可通过线切割一次加工 成型，一致性高，节约了成本。

2、本发明加载板、外弹力过渡板、外弹力桥、外弹力维持板、包络保持板、 内弹力维持板、内弹力桥、内弹力过渡板和固定板均采用3Cr19Ni9Mo2N材料， 经过时效处理后，硬度可达HV580～620，弹力可达10.67N，适用于高低温差 变化较大的工作环境，可靠性高。

3、本发明外弹力过渡板和内弹力过渡板具有平面拉簧的特性，厚度方向尺 寸小，特别适用于厚度方向受限的安装环境。