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      一種帶有高精度姿態(tài)調(diào)整裝置的大型半轉(zhuǎn)臺天線的制作方法

      文檔序號:12407840閱讀:846來源:國知局
      一種帶有高精度姿態(tài)調(diào)整裝置的大型半轉(zhuǎn)臺天線的制作方法

      本實(shí)用新型涉及天線設(shè)備領(lǐng)域,尤其適合天線設(shè)備中起到支撐俯仰動作的一種絲杠支撐裝置。



      背景技術(shù):

      大型半轉(zhuǎn)臺天線都包括天線面、方位機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu),天線面采用折疊的方式。方位機(jī)構(gòu)采用轉(zhuǎn)臺的形式,使用電機(jī)驅(qū)動減速器轉(zhuǎn)動,減速器的末級齒輪和轉(zhuǎn)盤軸承的外圈齒輪嚙合,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)天線沿方位軸的轉(zhuǎn)動。俯仰機(jī)構(gòu)需要實(shí)現(xiàn)跟蹤功能,為了滿足天線快速展開和跟星的要求,需要時(shí)時(shí)擺動天線反射面以保證信號強(qiáng)度,現(xiàn)有的半轉(zhuǎn)臺天線俯仰機(jī)構(gòu)皆是通過絲杠和絲母實(shí)現(xiàn)螺旋傳動,將轉(zhuǎn)動自由度轉(zhuǎn)化為移動自由度,進(jìn)而推動天線運(yùn)動,為了滿足快速跟星的要求,絲杠和絲母相對轉(zhuǎn)動的速度逐漸提高。由于半轉(zhuǎn)臺天線的結(jié)構(gòu)尺寸限制,絲杠只有一端通過回轉(zhuǎn)軸支撐,另一端沒有支撐,如此就會帶來一下幾種問題:

      絲杠形成懸臂支撐的結(jié)構(gòu)。如此絲杠作為驅(qū)動件又作為承重件,天線的重力與絲杠軸線垂直,如此在天線的重力的作用下,絲杠在轉(zhuǎn)動過程中其自由端會呈現(xiàn)弧形擺動(自由端畫圓),絲杠變形嚴(yán)重,這種情況叫做壓桿失穩(wěn),絲杠和絲母的軸線交錯,二者非重合狀態(tài),一般通過套筒來固定絲杠,防止絲杠變形,而往往適得其反,絲杠反而會磨損各個(gè)支撐件,降低精度,長期以來會導(dǎo)致軸線偏離導(dǎo)致傳動效率急劇下降,甚至出現(xiàn)卡死的情況,并且絲杠在轉(zhuǎn)動中壓桿失穩(wěn)會 加劇絲杠彎曲的程度。

      傳統(tǒng)的絲杠絲母傳動中,絲母都有導(dǎo)軌作支撐,通過調(diào)整導(dǎo)軌和絲杠的關(guān)系,來保證絲杠和絲母的軸線重合。而半轉(zhuǎn)臺天線由于外形尺寸的限制,俯仰機(jī)構(gòu)的絲母沒有支撐裝置,絲母既承受軸向力,也承受其他方向的載荷,這就造成絲母和絲杠的軸線不重合。此種工況下,需要有一種靈活小巧的裝置來保證絲杠和絲母的軸線重合。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊的一種絲杠支撐裝置,其可以定位絲杠并且保證絲杠和絲母的軸線重合。

      為了完成上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:

      一種絲杠支撐裝置,其包括,基臺5、絲杠6、絲母8、蝸輪箱體9和輸出蝸輪19,輸出蝸輪和絲母都位于蝸輪箱體9中,所述的絲母8同軸嵌套在輸出蝸輪19內(nèi),與絲母8相正對的在蝸輪箱體9上開有開口,每個(gè)開口內(nèi)都嵌套有輥輪環(huán)形套10;所述絲杠6的一端固定在基臺5上,所述的絲杠穿過絲母和輥輪環(huán)形套以穿過蝸輪箱體9;輥輪環(huán)形套10由支撐環(huán)1和多個(gè)輥輪3組成,各個(gè)輥輪3以支撐環(huán)1的中心為中點(diǎn)均勻分布在支撐環(huán)1內(nèi),輥輪3的軸線與絲杠1的軸線在空間上相垂直,輥輪3與絲杠1相接,絲杠6外表面與支撐環(huán)1的內(nèi)圈之間留有間隙。

      進(jìn)一步的,還包括驅(qū)動電機(jī)15、蝸桿18和平行齒減速器20,所述的驅(qū)動電機(jī)15與平行齒減速器20的輸入齒輪16相連,平行齒減速器20的輸出齒輪17與蝸桿18相連,蝸桿18與蝸輪19相嚙合。

      進(jìn)一步的,在輸出蝸輪19的外圈與蝸輪箱體9的內(nèi)壁之間卡有軸承。

      進(jìn)一步的,還包括彈簧7,該彈簧7同軸配裝在絲杠6上,彈簧7位于基臺5與蝸輪箱體9之間。

      進(jìn)一步的,輥輪3和軸2之間為轉(zhuǎn)動連接。

      進(jìn)一步的,還包括連接套筒12,連接套筒12內(nèi)卡有輥輪環(huán)形套10,絲杠6穿過輥輪環(huán)形套10,在連接套筒12外固定連接有用于與天線反射面相連的連接托臺13。

      進(jìn)一步的,位于蝸輪箱體9與連接套筒12之間還設(shè)有支撐套筒11,支撐套筒11的一端與蝸輪箱體9固定連接,支撐套筒11的另一端與連接套筒12固定相連,支撐套筒11的內(nèi)壁與絲杠6的外表面之間留有間隙。

      進(jìn)一步的,在絲杠6上還同心配裝有保護(hù)套14,該保護(hù)套14與連接套筒12固定連接。

      本實(shí)用新型的有益效果是:

      在絲杠懸臂支撐的情況下,依舊可以保證絲杠和絲母的軸線重合。

      不再使用絲杠旋轉(zhuǎn)的方式,通過固定絲杠保證設(shè)備工作狀態(tài)中絲杠的穩(wěn)定,絲杠不再旋轉(zhuǎn),即便絲杠仍然會承受到軸向壓力,消除了絲杠擺動磨損問題,防止絲杠出現(xiàn)壓桿失穩(wěn)的情況。

      絲杠作為易損件和確保精度的部件,現(xiàn)有技術(shù)中對絲杠磨損很大,采用絲母旋轉(zhuǎn)行走的方式,消除了絲杠出現(xiàn)壓桿失穩(wěn)的可能性, 并且絲母自身作為主動件依靠絲杠穿行,始終是絲母旋轉(zhuǎn)絲杠固定,對絲杠上的螺紋的磨損較小,延長設(shè)備壽命。

      采用輥輪環(huán)形套將水平滑動改變?yōu)檩佪喌臐L動,通過輥輪環(huán)形套來支撐定位絲杠,當(dāng)絲母沿絲杠滑動時(shí)輥輪沿著絲杠滾動滑行,保證了絲杠、絲母、輥輪環(huán)形套之間三者皆無磨損,排除了因?yàn)槟p掉落鐵屑而導(dǎo)致精度降低的可能性。

      通過改進(jìn),本實(shí)用新型適用于超大型天線的姿態(tài)調(diào)整裝置,消除了現(xiàn)有技術(shù)中絲杠和絲母軸線不重合的的影響因素,可以提高絲杠絲母傳動的效率,消除絲杠和其他結(jié)構(gòu)件的滑動磨損,提高絲杠的使用壽命。

      還設(shè)置有彈簧,彈簧一用于緩沖,二用于儲存能量,當(dāng)負(fù)載過大時(shí),彈簧可以提供額外的驅(qū)動力;

      使用輥輪環(huán)形套支撐定位絲杠,保證定位精度,輥輪與絲杠之間為線接觸,滾動摩擦阻力小,提高絲杠的使用壽命;

      支撐套筒連接蝸輪箱體和連接套筒,起到支撐的作用;保護(hù)套和連接套筒連接,可以保護(hù)絲杠,并保證組件運(yùn)動的連貫性;

      蝸輪蝸桿傳動可以實(shí)現(xiàn)自鎖,有效防止了電機(jī)斷電后,絲母在載荷作用下沿絲杠軸向移動。

      整體機(jī)構(gòu)的裝配組成合理,各個(gè)部件之間可以協(xié)同工作,消除了磨損影響,更新動力傳遞方式及部件的運(yùn)動方式,絲杠不存在壓桿失穩(wěn)的情況。

      附圖說明

      圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖

      圖2是本俯仰機(jī)構(gòu)的半剖正視圖;

      圖3是本實(shí)用新型中輥輪環(huán)形套的半剖視圖;

      圖4是輥輪環(huán)形套的正視圖;

      圖5是本實(shí)用新型的側(cè)視圖;

      圖6是方位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

      圖中,反射面a、俯仰機(jī)構(gòu)b、方位機(jī)構(gòu)d、支撐環(huán)1,軸2,輥輪3,緊定螺釘4,基臺5,絲杠6,彈簧7,絲母8,蝸輪箱體9,輥輪環(huán)形套10,支撐套筒11,連接套筒12,連接托臺13,保護(hù)套14,驅(qū)動電機(jī)15,輸入齒輪16,輸出齒輪17,蝸桿18,蝸輪19,平行齒減速器20,軸承21。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

      本實(shí)用新型由反射面,支撐環(huán)1,軸2,輥輪3,緊定螺釘4,基臺5,絲杠6,彈簧7,絲母8,蝸輪箱體9,輥輪環(huán)形套10,支撐套筒11,連接套筒12,連接托臺13,保護(hù)套14,驅(qū)動電機(jī)15,輸入齒輪16,輸出齒輪17,蝸桿18,蝸輪19,平行齒減速器20,軸承21組成。

      實(shí)施例一,如圖1和圖2所示,包括用于收發(fā)信號的主反射面,在主反射面的下表面連接有方位機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu),方位機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和基臺都位于主反射面下方,方位機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)都設(shè)置在基臺上,方位機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)都連接到基臺的底面。

      如圖1、圖2所示,所述的俯仰機(jī)構(gòu)還包括基臺5,絲杠6的一端與基臺5通過銷釘連接固定,在絲杠6上依次設(shè)有彈簧、絲母、支撐套筒11,連接套筒12、保護(hù)套14,且彈簧、絲母、支撐套筒11、連接套筒12、保護(hù)套14與絲杠6同軸,各個(gè)部件的接口處使用彈性擋圈做軸向定位,絲母與蝸輪同軸嵌套在一起,蝸輪通過多個(gè)軸承卡在蝸輪箱體內(nèi),在蝸輪箱體上開有用于允許絲杠穿過的開口,開口處安裝有輥輪套,蝸輪箱體與支撐套筒固定連接,絲母與絲杠相配裝,絲杠穿過蝸輪箱體。

      如圖2所示,彈簧位于絲母與基臺之間,支撐套筒11一端與蝸輪箱體固定連接,連接套筒12一端與支撐套筒11固定連接,保護(hù)套14與連接套筒12固定連接,位于連接套筒12與絲杠之間卡有輥輪環(huán)形套,絲杠的外表面與支撐套筒11、連接套筒12、保護(hù)套14的內(nèi)壁之間留有間隙。

      如圖5所示,在蝸輪箱體9上方設(shè)有驅(qū)動電機(jī)15,驅(qū)動電機(jī)15與平行齒減速器20的輸入齒輪16鍵相連接,平行齒減速器20的輸出齒輪17與蝸桿18通過鍵相連接,蝸桿18與蝸輪19相嚙合。

      如圖3、圖4所示,所述的輥輪環(huán)形套由支撐環(huán)1和四個(gè)輥輪3組成,支撐環(huán)1上加工四個(gè)均勻分布的凹槽,每個(gè)凹槽內(nèi)都安裝有一轉(zhuǎn)軸,在每個(gè)轉(zhuǎn)軸上都配裝有一輥輪,各個(gè)輥輪3以支撐環(huán)1的中心為中點(diǎn)均勻分布在支撐環(huán)1內(nèi),輥輪3通過軸2與支撐環(huán)相樞接,輥輪3的軸線與絲杠1的軸線在空間上相垂直,輥輪3與絲杠1相接,絲杠6外表面與支撐環(huán)1的內(nèi)圈之間留有間隙。

      如圖1所示,在連接套筒12外鉸接有連接托臺13,相互之間有轉(zhuǎn)動自由度。

      如圖6所示,簡述一下,所述的方位機(jī)構(gòu)怎么組成方位機(jī)構(gòu)包括底座、方位框架、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)盤軸承和同步裝置。其中底座和轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)圈連接;轉(zhuǎn)盤軸承的外圈和方位框架連接;驅(qū)動裝置安裝到方位框架上,驅(qū)動裝置包括電機(jī)、減速器和末級齒輪,電機(jī)和減速器連接,減速器和末級齒輪連接,末級齒輪和轉(zhuǎn)盤軸承外圈的齒輪嚙合傳動;同步裝置安裝在方位框架上,同步裝置包括碼盤、傳動軸和雙片齒輪,碼盤和傳動軸的一端連接,傳動軸的另一端和雙片齒輪連接,雙片齒輪和轉(zhuǎn)盤軸承外圈的齒輪嚙合傳動。

      根據(jù)附圖對本裝置的運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行說明:

      當(dāng)反射面需要改變俯仰角時(shí),根據(jù)需求正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)驅(qū)動電機(jī),驅(qū)動電機(jī)通過減速箱帶動蝸桿轉(zhuǎn)動,蝸桿帶動蝸輪旋轉(zhuǎn),蝸輪和絲母固定連接,絲母沿著絲杠運(yùn)動,近而帶動蝸輪及蝸輪箱體、支撐套筒11、連接套筒12、保護(hù)套14沿著絲杠滑移,在滑移過程中因?yàn)槲佪喯潴w及連接套筒內(nèi)設(shè)有輥輪環(huán)形套,輥輪會沿著絲杠滾動摩擦力極小,絲杠始終與輥輪環(huán)形套、支撐套筒11、連接套筒12和保護(hù)套14保持同心,當(dāng)滑移到相應(yīng)部位后點(diǎn)擊停動,蝸輪與蝸桿之間發(fā)生自鎖,反射面保持調(diào)整后的姿態(tài),當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)追星功能時(shí),反射面需要始終處于姿態(tài)調(diào)整過程中,此時(shí)本裝置相對于現(xiàn)有技術(shù)而言可以實(shí)現(xiàn)極好的調(diào)整效果,并且一旦停動蝸輪蝸桿發(fā)生自鎖,保持位置姿態(tài)降低絲母與絲杠之間壓力,保護(hù)絲杠絲母。

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