一种直线驱动三自由度并联天线座机构的制作方法
【专利摘要】一种直线驱动三自由度并联天线座机构，由一个用以安装天线主体的动平台、一个定平台和三个结构相同的连接分支组成，每一个连接分支均由一个上连杆、一个下连杆、一个复合球铰、一个电动缸和四个旋转铰组成，上连杆与下连杆分别与动平台、定平台铰接。上连杆的一端与下连杆的一端通过复合球铰相连接，在定平台的中心位置加工有支撑柱，支撑柱的顶端安装有连接座，电动缸的缸体底端与对应的连接座通过旋转铰铰接，在下连杆上安装有连接座，电动缸的推杆顶端与连接座铰接。该机构满足卫星天线工作空域任意姿态连续跟踪要求。本实用新型通过直线驱动方式驱动下连杆运动，改善下连杆受力，提高机构的刚度，增大天线座的承载能力。
【专利说明】
一种直线驱动三自由度并联天线座机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种直线驱动三自由度并联天线座机构，属于天线装置领域，应用于航天遥感、卫星通讯中的固定式、车载式、机载式和船载式卫星接收天线中。
【背景技术】
[0002]卫星天线一般由天线反射体联结一个天线座架构成，天线座是天线的支撑和定向装置，用以使天线能够按照预定的轨迹或者跟随目标运动，其结构在很大程度上影响着天线整机的性能指标。
[0003]目前，世界上公知的航天遥感所采用经典的俯仰-方位型天线，其天顶位置存在着一个无法“过顶”连续跟踪的“盲锥”区域，盲锥区域的大小(即盲锥的锥顶角)取决于天线与飞行器的距离和飞行器水平飞行速度。目前，工程实际中多选择在避开卫星运行轨道经过天线天顶的地方建造卫星地面站天线。
[0004]传统经典的遥感卫星天线由于盲锥区域的存在无法实现工作空域任意姿态连续跟踪，难以满足卫星信号和数据不间断连续工作的需求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于解决已有技术存在的问题，提供一种无过顶“盲区”的天线座结构，以期解决天线在工作空域连续跟踪问题，满足卫星信号和数据不间断连续工作的需求。
[0006]本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]一种直线驱动三自由度并联天线座机构，由一个用以安装天线主体的动平台、一个定平台和三个结构相同的连接分支组成，如上所述的每一个连接分支由一个上连杆、一个下连杆、一个复合球铰、一个电动缸和四个旋转铰组成。
[0008]上连杆与下连杆分别与动平台、定平台铰接，与上述天线座的动平台铰接的三个旋转铰绕动平台中心轴线相隔120°均匀分布。与定平台铰接的三个旋转铰绕定平台中心轴线相隔120°均匀分布。
[0009]上连杆的一端与下连杆的一端通过复合球铰相连接。
[0010]如上所述复合球铰其结构组成包括:球头、球窝、球窝端盖，球头与上连杆连为一体，球窝与下连杆的一端铰接，球头被限制在由球窝与球窝端盖构成的球腔内，与球头相连接的上连杆被限制在球窝与球窝端盖构成的滑槽之中。该结构可实现上连杆绕自身轴线的360°转动，球窝、球窝端盖及上连杆三者组成的整体绕下连杆轴线的360°转动，同时，上连杆可在滑动槽内摆动。
[0011 ]在定平台的中心位置加工有支撑柱，支撑柱的顶端安装有连接座，电动缸的缸体底端与对应的连接座通过旋转铰铰接。
[0012]在下连杆上安装有连接座，电动缸的推杆顶端与该连接座铰接。
[0013]本实用新型的优点在于:
[0014]该机构满足卫星天线工作空域任意姿态连续跟踪要求，可实现卫星信号和数据不间断连续工作需求。
[0015]本实用新型通过直线驱动方式驱动下连杆运动，相比于通过旋转驱动方式驱动下连杆运动，前者能改善下连杆受力，提高机构的刚度，增大天线座的承载能力。
【附图说明】
[0016]图1安装有天线的天线座机构结构示意图；
[0017]图2天线座分支结构示意图；
[0018]图3复合球铰结构示意图；
[0019]图4电动缸安装结构示意图；
[°02°]图5定平台结构示意图。
[0021]附图标记:1-动平台；2(2')-上连杆;3(3'、3〃)-下连杆;301-连接座;4?、4〃)_电动缸;401-缸体;402-推杆;5-定平台；501-支撑柱;502-连接座)-复合球铰;601-球头;602-球窝；603-球窝端盖;7(7'、7〃)-旋转铰;8(V、8〃)-旋转铰;9(Υ、9〃)_旋转铰;10(10Q-旋转铰。
【具体实施方式】
[0022]一种直线驱动三自由度并联天线座机构，由一个用以安装天线主体的动平台(I)、一个定平台(5)和三个结构相同的连接分支组成，如上所述的连接分支由一个上连杆(2)、一个下连杆(3)、一个复合球铰(6)、一个电动缸(4)、一个旋转铰(7)、一个旋转铰(8)、一个旋转铰(9)和一个旋转铰(1)组成。
[0023]如图1、图2所示，上连杆(2)与动平台(I)通过旋转铰(7)铰接，下连杆(3)与定平台
(5)通过旋转铰(8)铰接，与上述天线座的动平台(I)铰接的三个旋转铰(7、7〃)绕动平台
(I)中心轴线相隔120°均匀分布，与定平台(5)铰接的三个旋转铰(8、8〃)绕定平台(5)中心轴线相隔120°均匀分布。
[0024]如图1、图2所示，上连杆(2)的一端与下连杆(3)的一端通过复合球铰(6)相连接。
[0025]如图3所示，如上所述复合球铰(6)的组成包括:球头(601)、球窝(602)、球窝端盖(603)，球头(601)与上连杆(2)连为一体，球窝(60 2)与下连杆(3)的一端铰接，球头(601)被限制在由球窝(602)与球窝端盖(603)构成的球腔内，与球头(601)相连接的上连杆(2)被限制在球窝(602)与球窝端盖(603)构成的滑槽之中。该结构可实现上连杆(2)绕自身轴线的360°转动，球窝(602)、球窝端盖(603)及上连杆(2)三者组成的整体绕下连杆(3)轴线的360°转动，同时，上连杆(2)可在滑动槽内摆动。
[0026]如图4、图5所示，在定平台(5)的中心位置加工有支撑柱(501)，支撑柱(501)的顶端安装有连接座(502)，电动缸(4)的缸体(401)底端与对应的连接座(502)通过旋转铰(9)铰接，旋转铰(9)的轴线与同一连接分支中旋转铰(8)轴线平行。
[0027]在下连杆(3)上安装有连接座(301)，电动缸(4)的推杆(402)顶端通过旋转铰(10)与连接座(301)铰接，旋转铰(1)的轴线与同一连接分支中旋转铰(9)轴线平行。
【主权项】
1.一种直线驱动三自由度并联天线座机构，其特征在于，所述一种直线驱动三自由度并联天线座机构由一个用以安装天线主体的动平台(1)、一个定平台(5)和三个结构相同的连接分支组成，如上所述的连接分支由一个上连杆(2)、一个下连杆(3)、一个复合球铰(6)、一个电动缸(4)、一个旋转铰(7)、一个旋转铰(8)、一个旋转铰(9)和一个旋转铰(1)组成，上连杆(2)与动平台(I)通过旋转铰(7)铰接，下连杆(3)与定平台(5)通过旋转铰(8)铰接，与上述天线座的动平台(I)铰接的三个旋转铰(7、7〃)绕动平台(I)中心轴线相隔120°均匀分布，与定平台(5)铰接的三个旋转铰(8、8〃)绕定平台(5)中心轴线相隔120°均匀分布，上连杆(2)的一端与下连杆(3)的一端通过复合球铰(6)相连接，在定平台(5)的中心位置加工有支撑柱(501)，支撑柱(501)的顶端安装有连接座(502)，电动缸(4)的缸体(401)底端与对应的连接座(502)通过旋转铰(9)铰接，旋转铰(9)的轴线与同一连接分支中旋转铰(8)轴线平行，在下连杆(3)上安装有连接座(301)，电动缸(4)的推杆(402)顶端通过旋转铰(1)与连接座(301)铰接，旋转铰(1)的轴线与同一连接分支中旋转铰(9)的轴线平行。
【文档编号】H01Q3/02GK205657160SQ201620515072
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月31日 公开号201620515072.4, CN 201620515072, CN 205657160 U, CN 205657160U, CN-U-205657160, CN201620515072, CN201620515072.4, CN205657160 U, CN205657160U
【发明人】侯雨雷, 井国宁, 曾达幸
【申请人】燕山大学