[发明专利]一种基于主轴的可展开卫星天线桁架结构

权利要求书

1.一种基于主轴的可展开卫星天线桁架结构，其特征在于，具有一个主轴(1)、两个可滑动主轴环(2)、两个固定主轴环(3)、多个可折叠长杆(4)、多个可折叠短杆(5)、多个短支撑臂(6)、多个长支撑臂(7)，所述主轴(1)是具有一定壁厚的空心圆柱体；所述可滑动主轴环(2)是套设在圆柱型主轴(1)外表面可沿主轴(1)滑动的圆环，其环体外壁面周向均匀分布有多个铰接头I(8)；所述固定主轴环(3)是固定设置在圆柱型主轴(1)外表面的圆环，其环体外壁面周向均匀分布有多个铰接头I(8)；所述可折叠长杆(4)是构成支撑卫星天线面的桁架结构的骨架的长段，可折叠长杆(4)一端设有与可滑动主轴环(2)上铰接头I(8)铰接在一起的铰接头II(9)，另一端设有与所述可折叠短杆(5)连接在一起的铰接头III(10)，可折叠长杆(4)的杆体上还设有两个铰接孔(16)；所述可折叠短杆(5)是构成支撑卫星天线面的桁架结构的骨架的短段，可折叠短杆(5)一端设有与可折叠长杆(4)铰接头III(10)铰接在一起的铰接头IV(11)，另一端设有用于固定天线网面的装置，可折叠短杆(5)的杆体上还设有铰接孔(16)；所述短支撑臂(6)用于在天线桁架结构展开过程中推动可折叠长杆(4)展开并在天线桁架结构完全展开状态下支撑可折叠长杆(4)稳定，短支撑臂(6)的一端设有与固定主轴环(3)上的铰接头I(8)铰接的铰接头II(9)，另一端设有与可折叠长杆(4)上的离铰接头II(9)距离近的铰接孔(16)铰接在一起的铰接头V(12)；所述长支撑臂(7)用于在天线桁架结构展开过程中推动可折叠短杆(5)展开并在天线桁架结构完全展开状态下支撑可折叠短杆(5)的稳定，其两端均设有铰接球头(18)，一端与可折叠长杆(4)上的离铰接头III(10)距离近的铰接孔(16)进行球铰接，另一端与可折叠短杆(5)上的铰接孔(16)进行球铰接；

所述两个可滑动主轴环(2)铰接头I(8)交错套设在主轴(1)上，使一个可滑动主轴环(2)的每个铰接头I(8)都恰好对应在另一个可滑动主轴环(2)的两个铰接头I(8)中间，所述两个固定主轴环(3)分别固定套设在主轴(1)的靠近两端处，每个固定主轴环(3)的铰接头I(8)与距其较远的可滑动主轴环(2)上的铰接头I(8)轴向上重合；

可折叠长杆(4)一端的铰接头III(10)与可折叠短杆(5)一端的铰接头IV(11)通过仅可在0-180°范围内相对转动的方式铰接在一起；所述短支撑臂(6)与可折叠长杆(4)以可折叠成平行紧贴在一起的状态的铰接方式连接在一起；所述长支撑臂(7)两端的铰接球头(18)通过球铰接装置分别与可折叠长杆(4)上的离铰接头III(10)距离近的铰接孔(16)和可折叠短杆(5)上的铰接孔(16)进行球铰接，每根长支撑臂(7)连接的可折叠长杆(4)和与可折叠短杆(5)对应的另一可折叠长杆(4)连接在不同的可滑动主轴环(2)上。

2.根据权利要求1所述的基于主轴的可展开卫星天线桁架结构，其特征在于，可折叠长杆(4)、可折叠短杆(5)、长支撑臂(7)和短支撑臂(6)的杆体是圆形杆或方形杆。

3.根据权利要求1或2所述的基于主轴的可展开卫星天线桁架结构，其特征在于，所述可滑动主轴环(2)和固定主轴环(3)上铰接头I(8)的数量都为8个，所述可折叠长杆(4)的数量为16根，所述可折叠短杆(5)的数量为16根，所述短支撑臂(6)的数量为16根，所述长支撑臂(7)的数量为16根。

4.根据权利要求3所述的基于主轴的可展开卫星天线桁架结构，其特征在于，可折叠长杆(4)与可折叠短杆(5)上铰接孔(16)位置按下述规则确定：短支撑臂(6)与可折叠长杆(4)的铰接位置距离可折叠长杆(4)上铰接头II(9)的长度与短支撑臂(6)长度之和等于天线桁架结构折叠状态时可滑动主轴环(2)与距其距离远的固定主轴环(3)之间的长度；长支撑臂(7)与可折叠长杆(4)的铰接位置距离可折叠长杆(4)上铰接头III(10)的长度与可折叠短杆(5)上的铰接孔(16)距离可折叠短杆(5)上铰接头IV(11)的长度相等。