一種可折展支撐臂的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及折疊伸縮臂結構設計技術領域，具體而言，涉及一種可折展支撐臂。
【背景技術】
[0002]衛星反射器是人類進行深空探測、移動通信和射電天文等科學活動必要的物理平臺，是衛星重要的數據傳輸系統。支撐臂是連接衛星反射器與衛星本體的橋梁和紐帶，用于為完全展開后的衛星反射器提供支撐并使衛星反射器與衛星本體保持一定的距離，以防止兩者間產生信號干擾及耦合振動。隨著衛星反射器承載的信息量越來越大，支撐臂的尺寸也大幅增加，其長度達到數十米甚至上百米，然而火箭高昂的發射成本決定了裝載支撐臂的火箭載荷艙的空間是十分有限而寶貴的，這就要求支撐臂具有一定的折疊與展開或單向的展開功能。當衛星處于地面發射狀態時，支撐臂成收攏狀態，當衛星進入軌道后，支撐臂成展開狀態，為衛星反射器提供可靠的支撐。目前許多支撐臂機構采用電機作為動力源，依靠電機輸出的扭矩帶動整個機構展開，電機驅動雖然可以有效的控制展開速度，減少機構展開過程中的沖擊振動，但復雜的驅動機構不但增加了結構的重量，也降低了結構的可靠性，容易引起支撐臂機構展開失敗，導致空間探測任務無法實現，從而造成巨大的經濟損失。現在亟需解決的技術問題是如何設計一種支撐臂結構，該支撐臂結構能夠解決上述現有技術中存在的技術問題。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于解決上述現有技術中的不足，提供一種結構簡單合理、重量小、可靠性高的的可折展支撐臂。
[0004]本發明的目的通過如下技術方案實現:一種可折展支撐臂，包括可折展基本單元，所述可折展基本單元包括中心桿、滑塊、彈簧、下弦桿、豎桿、斜腹桿、上弦桿，其中，中心桿、豎桿為長度相等的直桿且直桿兩端帶有鉸鏈結構，中心桿、豎桿的直桿平行設置，中心桿上一端與上弦桿的一端鉸接，上弦桿的另一端與豎桿的一拐折端鉸接，中心桿的另一端與下弦桿一端鉸接，下弦桿的另一端與豎桿的另一端鉸接；
[0005]上弦桿上靠近與豎桿鉸接端設置有鉸鏈結構；
[0006]中心桿上設置有滑塊、彈簧，其中，彈簧一端鉸接在滑塊上，另一端鉸接在中心桿的鉸鏈結構上；
[0007]斜腹桿，兩端設置有鉸鏈結構，一端與上弦桿上靠近與豎桿鉸接端設置的鉸鏈結構鉸接，另一端與滑塊上異于與彈簧鉸接的鉸接結構連接。彈簧鉸接在滑塊端部的鉸鏈結構上，斜腹桿鉸接在滑塊柱體周向的位置上，方便斜腹桿在可折展基本單元收縮、展開過程中與滑塊不發生干涉。
[0008]通過上述多個可折展基本單元相互連接構成可折展支撐臂。
[0009]上述方案中優選的是，構成可折展基本單元的中心桿、下弦桿、豎桿、斜腹桿、上弦桿均為中空的桿狀結構。將中心桿、下弦桿、豎桿、斜腹桿、上弦桿設置為中空的桿狀結構減少了整體結構的重量，中空的桿狀結構設置鉸鏈結構過程所增加的重量小，除此之外，中空的桿狀結構的強度較實心的桿狀結構相比更大。
[0010]上述任一方案中優選的是，下弦桿、上弦桿相互平行，中心桿、豎桿相互平行。下弦桿、上弦桿、中心桿、豎桿鉸接之后構成平行四邊形，方便可折展基本單元在收縮狀態時達到所占體積最小。
[0011]上述任一方案中優選的是，在滑塊上除與彈簧鉸接的鉸鏈結構之外，還設置有鉸接結構。將斜腹桿與彈簧在滑塊上不同的方向進行鉸接，減少斜腹桿拐折設置，降低整體重量。
[0012]上述任一方案中優選的是，多個所述可擴展基本單元通過共用一中心桿、一所述滑塊、一所述彈簧實現可擴展基本單元的連接。多個所述可擴展基本單元可以共用中心桿，減小額外增加連接件以及中心桿的重量，并且結構件越少、結構重量越穩定。
[0013]上述任一方案中優選的是，多個所述可擴展基本單元通過共用一所述豎桿實現所述可擴展基本單元的連接。通過共用豎桿的方式將可折展基本單元連接至少減少一根豎桿的重量，從而減少整個結構的重量。
[0014]上述任一方案中優選的是，斜腹桿的長度大于所述上弦桿的長度。上述“大于”的根據實際應用情況
[0015]上述任一方案中優選的是，可折展支撐臂一端固定連接于固定裝置，另一端與活動裝置固定連接。
[0016]本發明所提供的可折展支撐臂的有益效果在于:
[0017]—、完全收攏狀態下，可有效的減少衛星的體積，保證衛星收納在載荷艙內；
[0018]二、依靠彈簧實現動力驅動，不需要增加額外的驅動電機，減少了能源消耗，同時減輕了結構的重量；
[0019]三、可折展支撐臂機構展開過程通過釋放彈簧的彈性勢能實現，實施方式簡單、工作穩定可靠；
[0020]四、尺寸可隨使用要求靈活設計，長度變化范圍大，適應能力強；
[0021]五、不僅適用于衛星反射器，還可以應用于搭建地面救援用臨時橋梁、住宅園區大門及可變形的益智兒童玩具中等；
[0022]結構簡單，制造方便，裝置穩定性高，安全可靠。
【附圖說明】
[0023]圖1是按照本發明的可折展支撐臂的一優選實施例的結構示意圖，其中，可折展支撐臂處于展開狀態；
[0024]圖2是按照本發明的可折展支撐臂的圖1所示實施例結構示意圖，其中，可折展支撐臂處于收縮狀態；
[0025]圖3是按照本發明的可折展支撐臂的圖1所示實施例的可擴展基本單元的結構示意圖，其中，可擴展基本單元處于展開狀態；
[0026]圖4是按照本發明的可折展支撐臂的圖1所示實施例的可擴展基本單元的結構示意圖，其中，可擴展基本單元處于收縮狀態；
[0027]圖5是按照本發明的可折展支撐臂的圖1所示實施例的可擴展基本單位組裝結構的示意圖，其中，可擴展基本單位組裝的結構處于展開狀態；
[0028]圖6是按照本發明的可折展支撐臂的圖1所示實施例的可擴展基本單位組裝結構的示意圖，其中，可擴展基本單位組裝的結構處于收縮狀態；
[0029]圖7是按照本發明的可折展支撐臂的圖1所示實施例的可擴展基本單位組裝結構平面展開的示意圖；
[0030]圖8是按照本發明的可折展支撐臂的圖1所示實施例的可擴展基本單位組裝結構平面收縮的示意圖。
[0031]附圖標記:
[0032]1-中心桿、2-滑塊、3-彈簧、4-下弦桿、5-豎桿、6_斜腹桿、7_上弦桿、8_可折展基本單元、9-可擴展基本單位組裝結構、10-固定裝置、11-活動裝置。
【具體實施方式】
[0033]為了更好地理解按照本發明方案的可折展支撐臂，下面結合附圖對本發明的可折展支撐臂的一優選實施例作進一步闡述說明。
[0034]本發明提供的可折展支撐臂，包括可折展基本單元8，可折展基本單元8包括中心桿1、豎桿5，中心桿1、豎桿5為長度相等的直桿且直桿兩端帶有鉸鏈結構，中心桿1、豎桿5的直桿平行設置，中心桿I上一端與上弦桿7的一端鉸接，上弦桿7的另一端與豎桿5的一拐折端鉸接，中心桿I的另一端與下弦桿4 一端鉸接，下弦桿4的