CN103647134A - 一种手动天线座架系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手动天线座架系统，包括底座、采用柔性传动调节天线面方位角的方位调节机构和采用柔性传动调节天线面俯仰角的俯仰调节机构；所述方位调节机构的底端与底座的顶端固定联接，俯仰调节机构的底端与方位调节机构的顶端固定联接，俯仰调节机构的一侧端与天线面的底端固定联接。本发明可用于跟踪通信卫星的手动方位俯仰型天线，能够实现天线的轻型化和小型化，降低天线的传动链回差，大大提高天线的传动精度。

Description

一种手动天线座架系统

技术领域

本发明涉及一种运用柔性传动的手动天线座架系统，适用于通信卫星跟踪天线的手动天线座架的设计和制造，尤其适用于轻型化和小型化的方位俯仰型跟踪天线。 

背景技术

目前的天线设计中采用的传动链主要是齿轮传动。齿轮传动作为最经典、应用最广的传动方式，属于刚性传动的一种，传动安全稳定，但是这种传动也存在很多亟须解决的问题，例如传动链重量大，占用空间大、存在传动回差等。从当前的市场来看，轻型化和小型化设计已经成为未来天线的发展趋势，同时随着技术的发展，用户对传动链回差的要求越来越高，上述齿轮传动的种种缺点已经成为目前天线轻型化和小型化设计中的一个瓶颈。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种手动天线座架系统，能够实现轻型化、小型化，同时大大降低传动链回差的目的。 

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种手动天线座架系统，包括底座、采用柔性传动调节天线面方位角的方位调节机构和采用柔性传动调节天线面俯仰角的俯仰调节机构；所述方位调节机构的底端与底座的顶端固定联接，俯仰调节机构的底端与方 位调节机构的顶端固定联接，俯仰调节机构的一侧端与天线面的底端固定联接。 

其中，所述俯仰调节机构包括U形的转盘支臂、天线安装法兰、一对从动轮、天线俯仰轴、俯仰钢丝绳、手轮组合、锁定螺母、止动螺母、锁定螺杆和俯仰驱动轴；转盘支臂包括两侧支臂和联接两侧支臂的底板；两个从动轮对称的固装于天线安装法兰两侧，并且两个从动轮和天线安装法兰均通过天线俯仰轴铰接在转盘支臂的两侧支臂上；俯仰驱动轴与天线俯仰轴平行设置且位于天线俯仰轴的斜下方，俯仰驱动轴的一端通过止动螺母与转盘支臂的一侧支臂联接，俯仰驱动轴的另一端伸出转盘支臂的另一侧支臂且与手轮组合固定联接；俯仰驱动轴与两个从轮动通过俯仰钢丝绳缠绕柔性传动连接。 

其中，所述两个从动轮外侧的弦端面上固装有用于调整俯仰钢丝绳的工作长度实现俯仰钢丝绳预紧力调节的调整座；俯仰驱动轴上开有螺旋槽；俯仰钢丝绳缠绕在俯仰驱动轴上的螺旋槽中，俯仰钢丝绳的两端交叉后分别沿两个从轮动走线，一端固定于从动轮一侧的端面，另一端与调整座相连；所述转盘支臂的一侧支臂、与该侧支臂相邻的从动轮和天线安装法兰套装在锁定螺杆上；锁定螺杆在该侧支臂外侧的一端设有锁定螺母，锁定螺杆的另一端与天线安装法兰固定联接。 

其中，所述俯仰钢丝绳为两根，两根俯仰钢丝绳在俯仰驱动轴上的缠绕圈数均小于等于4。 

其中，所述方位调节机构包括方位内轴、管状的方位外轴、方位驱动轴和方位钢丝绳；方位内轴通过上下两个深沟球轴承套装在方位外轴内部，并且上下两个深沟球轴承之间设有套筒；方位内轴的顶端伸出方位外轴的上端口，并且方位内轴的顶面设有上安装盘，上安装盘与转盘支臂的底板固定联接，方位内轴的底端位于方位外轴的内部；方位驱动轴设在方位外轴的外部；方位驱动轴与方位外轴通过方位钢丝绳缠绕柔性传动连接。 

其中，所述方位驱动轴的外表面上开有螺旋槽，方位外轴的外表面上设有用于调整方位钢丝绳的工作长度实现其预紧力调节的调整座；方位钢丝绳在螺旋槽内缠绕后两端交叉再分别沿方位外轴的外表面缠绕，最后方位钢丝绳的两端分别与调整座相连。 

其中，所述方位驱动轴的外部套有外套管，外套管上设有用于方位钢丝绳伸出的缺口；所述转盘支臂的底板设有向一侧支臂外延伸的安装板，外套管的上平面固装在安装板的底面上；方位驱动轴的上端穿过安装板后与手动螺母联接，并且方位驱动轴的上端与安装板之间设有滑套；方位驱动轴的底端通过止动螺母与外套管的下平面联接。 

其中，所述方位钢丝绳为两根，两根方位钢丝绳在方位驱动轴上的缠绕圈数均小于等于4。 

其中，所述底座包括立柱，立柱的底端均布焊接有三个支耳，每个支耳上各铰接有一个支腿；所述方位外轴的底面设有下安装盘，并且下安装盘与立柱的上平面固定联接。 

采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 

本发明可大大提高天线的传动精度，采用柔性钢丝，通过手轮组合、俯仰驱动轴、从动轮和调整座实现天线面的俯仰运动，通过手动螺母、方位驱动轴、方位轴组合和调整座实现天线面的方位运动。（1）本发明舍弃常用的齿轮传动，采用柔性传动的钢丝传动；（2）柔性钢丝传动依靠静摩擦进行力矩的传递，传动元件之间没有滑动，大大降低了传动链的回差；（3）柔性钢丝传动的传动元件质量轻，而且可以在有限的空间内实现，实现了天线座架系统的轻型化和小型化设计；（4）通过调整钢丝绳中的预紧力可以提高天线传动链的传动刚度。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图2是本发明俯仰调节机构的主视图； 

图3是本发明俯仰调节机构的左视图； 

图4是本发明方位调节机构的结构示意图； 

图5是本发明方位轴组合的结构示意图； 

图6是本发明方位驱动的结构示意图； 

图7是本发明底座的结构示意图； 

图中：1、天线面，2、俯仰调节机构，3、方位调节机构，4、底座，5、转盘支臂，6、天线安装法兰，7、从动轮，8、调整座，9、俯仰钢丝绳，10、手轮组合，11、锁定螺母，12、止动螺母，13、锁 定螺杆，14、俯仰驱动轴，16、调整座，18、方位钢丝绳，19、方位内轴，20、方位外轴，21、套筒，22、深沟球轴承，23、外套管，24、方位驱动轴，25、手动螺母，26、滑套，27、止动螺母，28、立柱，29、支耳，30、支腿。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

如图1所示，本发明为一种手动天线座架系统，包括底座4、采用柔性传动调节天线面1方位角的方位调节机构3和采用柔性传动调节天线面1俯仰角的俯仰调节机构2；所述方位调节机构3的底端与底座4的顶端固定联接，俯仰调节机构2的底端与方位调节机构3的顶端固定联接，俯仰调节机构2的一侧端与天线面1的底端固定联接。 

如图2、3所示，俯仰调节机构2包括U形的转盘支臂5、天线安装法兰6、一对从动轮7、天线俯仰轴、俯仰钢丝绳9、手轮组合10、锁定螺母11、止动螺母12、锁定螺杆13和俯仰驱动轴14；转盘支臂5包括两侧支臂和联接两侧支臂的底板；两个从动轮7对称的固装于天线安装法兰6两侧，并且两个从动轮7和天线安装法兰6均通过天线俯仰轴铰接在转盘支臂5的两侧支臂上；俯仰驱动轴14与天线俯仰轴平行设置且位于天线俯仰轴的斜下方，俯仰驱动轴14的一端通过止动螺母12与转盘支臂5的一侧支臂联接，俯仰驱动轴14 的另一端伸出转盘支臂5的另一侧支臂且与手轮组合10固定联接；俯仰驱动轴14与两个从轮动7通过俯仰钢丝绳9缠绕柔性传动连接。 

两个从动轮7外侧的弦端面上固装有用于调整俯仰钢丝绳9的工作长度实现俯仰钢丝绳9预紧力调节的调整座8；俯仰驱动轴14上开有螺旋槽；俯仰钢丝绳9缠绕在俯仰驱动轴14上的螺旋槽中，俯仰钢丝绳9的两端交叉后分别沿两个从轮动7走线，一端固定于从动轮7一侧的端面，另一端与调整座8相连。俯仰钢丝绳9为两根，两根俯仰钢丝绳9在俯仰驱动轴14上的缠绕圈数均小于等于4。 

转盘支臂5的一侧支臂、与该侧支臂相邻的从动轮7和天线安装法兰6套装在锁定螺杆13上；锁定螺杆13在该侧支臂外侧的一端设有锁定螺母11，锁定螺杆13的另一端与天线安装法兰6固定联接。 

如图4至图6所示，方位调节机构3包括方位内轴19、管状的方位外轴20、方位驱动轴24和方位钢丝绳18；方位内轴19通过上下两个深沟球轴承22套装在方位外轴20内部，并且上下两个深沟球轴承22之间设有套筒21；方位内轴19的顶端伸出方位外轴20的上端口，并且方位内轴19的顶面设有上安装盘，上安装盘与转盘支臂5的底板固定联接，方位内轴19的底端位于方位外轴20的内部；方位驱动轴24设在方位外轴20的外部；方位驱动轴24与方位外轴20通过方位钢丝绳18缠绕柔性传动连接。 

方位驱动轴24的外部套有外套管23，外套管23上设有用于方位钢丝绳18伸出的缺口；转盘支臂5的底板设有向一侧支臂外延伸 的安装板，外套管23的上平面固装在安装板的底面上；方位驱动轴24的上端穿过安装板后与手动螺母25联接，并且方位驱动轴24的上端与安装板之间设有滑套26；方位驱动轴24的底端通过止动螺母27与外套管23的下平面联接。方位驱动轴24的外表面上开有螺旋槽，方位外轴20的外表面上设有用于调整方位钢丝绳18的工作长度实现其预紧力调节的调整座16；方位钢丝绳18在螺旋槽内缠绕后两端交叉再分别沿方位外轴20的外表面缠绕，最后方位钢丝绳18的两端分别与调整座16相连。方位钢丝绳18为两根，两根方位钢丝绳18在方位驱动轴24上的缠绕圈数均小于等于4。 

如图7所示，底座4包括立柱28，立柱28的底端均布焊接有三个支耳29，每个支耳29上各铰接有一个支腿30；方位外轴20的底面设有下安装盘，并且下安装盘与立柱28的上平面固定联接。 

本发明可用于跟踪通信卫星的手动方位俯仰型天线，能够实现天线的轻型化和小型化，降低天线的传动链回差，大大提高天线的传动精度。 

俯仰调节机构2以转盘支臂5为支撑，两个从动轮7作为俯仰轴的运动元件，用于实现俯仰轴的转动；天线安装法兰6随着从动轮7的转动同步转动，实现天线面1的俯仰运动；通过手轮组合10带动俯仰驱动轴14转动，进而通过俯仰钢丝绳9带动从动轮7转动，实现天线面1的俯仰运动，俯仰运动的范围可达0°～90°；俯仰驱动轴14与俯仰轴之间保持一定中心距，调整座8可以调整俯仰钢丝绳 9的工作长度实现俯仰钢丝绳9预紧力的调节；锁定螺杆13与天线安装法兰6保持相对静止，通过锁定螺母11的松紧实现天线俯仰运动的锁定功能。 

方位调节机构3的方位内轴19与方位外轴20之间配装有成对的深沟球轴承22，可以实现内、外轴之间的相对转动；套筒21用于两个深沟球轴承22之间的轴向定位与固定；方位驱动轴24用于实现方位驱动轴与外套管之间的相对转动，通过止动螺母27的松紧可以实现天线方位运动的锁定功能；调整座16可以调整方位钢丝绳18的工作长度实现其预紧力的调节；方位内轴19的顶面与转盘支臂5的底板固定联接，方位外轴20底面与立柱28的上平面固定联接，手动转动方位驱动轴24，通过方位钢丝绳9带动转盘支臂5及方位内轴19一起相对方位外轴20转动，实现天线面1的方位运动，方位运动范围可达±90°。 

底座4为整个天线座架系统的支撑，支腿30的下平面与基础固定，其功能是满足天线的工作范围及工作稳定性。 

Claims (9)

1.一种手动天线座架系统，包括底座（4）；其特征在于：还包括采用柔性传动调节天线面（1）方位角的方位调节机构（3）和采用柔性传动调节天线面（1）俯仰角的俯仰调节机构（2）；所述方位调节机构（3）的底端与底座（4）的顶端固定联接，俯仰调节机构（2）的底端与方位调节机构（3）的顶端固定联接，俯仰调节机构（2）的一侧端与天线面（1）的底端固定联接。

2.根据权利要求1所述的一种手动天线座架系统，其特征在于：所述俯仰调节机构（2）包括U形的转盘支臂（5）、天线安装法兰（6）、一对从动轮（7）、天线俯仰轴、俯仰钢丝绳（9）、手轮组合（10）、锁定螺母（11）、止动螺母（12）、锁定螺杆（13）和俯仰驱动轴（14）；转盘支臂（5）包括两侧支臂和联接两侧支臂的底板；

两个从动轮（7）对称的固装于天线安装法兰（6）两侧，并且两个从动轮（7）和天线安装法兰（6）均通过天线俯仰轴铰接在转盘支臂（5）的两侧支臂上；俯仰驱动轴（14）与天线俯仰轴平行设置且位于天线俯仰轴的斜下方，俯仰驱动轴（14）的一端通过止动螺母（12）与转盘支臂（5）的一侧支臂联接，俯仰驱动轴（14）的另一端伸出转盘支臂（5）的另一侧支臂且与手轮组合（10）固定联接；俯仰驱动轴（14）与两个从轮动（7）通过俯仰钢丝绳（9）缠绕柔性传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种手动天线座架系统，其特征在于：所述两个从动轮（7）外侧的弦端面上固装有用于调整俯仰钢丝绳（9）的工作长度实现俯仰钢丝绳（9）预紧力调节的调整座（8）；俯仰驱动轴（14）上开有螺旋槽；俯仰钢丝绳（9）缠绕在俯仰驱动轴（14）上的螺旋槽中，俯仰钢丝绳（9）的两端交叉后分别沿两个从轮动（7）走线，一端固定于从动轮（7）一侧的端面，另一端与调整座（8）相连；转盘支臂（5）的一侧支臂、与该侧支臂相邻的从动轮（7）和天线安装法兰（6）套装在锁定螺杆（13）上；锁定螺杆（13）在该侧支臂外侧的一端设有锁定螺母（11），锁定螺杆（13）的另一端与天线安装法兰（6）固定联接。

4.根据权利要求3所述的一种手动天线座架系统，其特征在于：所述俯仰钢丝绳（9）为两根，两根俯仰钢丝绳（9）在俯仰驱动轴（14）上的缠绕圈数均小于等于4。

5.根据权利要求2所述的一种手动天线座架系统，其特征在于：所述方位调节机构（3）包括方位内轴（19）、管状的方位外轴（20）、方位驱动轴（24）和方位钢丝绳（18）；

方位内轴（19）通过上下两个深沟球轴承（22）套装在方位外轴（20）内部，并且上下两个深沟球轴承（22）之间设有套筒（21）；方位内轴（19）的顶端伸出方位外轴（20）的上端口，并且方位内轴（19）的顶面设有上安装盘，上安装盘与转盘支臂（5）的底板固定联接，方位内轴（19）的底端位于方位外轴（20）的内部；方位驱动轴（24）设在方位外轴（20）的外部；方位驱动轴（24）与方位外轴（20）通过方位钢丝绳（18）缠绕柔性传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种手动天线座架系统，其特征在于：所述方位驱动轴（24）的外表面上开有螺旋槽，方位外轴（20）的外表面上设有用于调整方位钢丝绳（18）的工作长度实现其预紧力调节的调整座（16）；方位钢丝绳（18）在螺旋槽内缠绕后两端交叉再分别沿方位外轴（20）的外表面缠绕，最后方位钢丝绳（18）的两端分别与调整座（16）相连。

7.根据权利要求6所述的一种手动天线座架系统，其特征在于：所述方位驱动轴（24）的外部套有外套管（23），外套管（23）上设有用于方位钢丝绳（18）伸出的缺口；所述转盘支臂（5）的底板设有向一侧支臂外延伸的安装板，外套管（23）的上平面固装在安装板的底面上；方位驱动轴（24）的上端穿过安装板后与手动螺母（25）联接，并且方位驱动轴（24）的上端与安装板之间设有滑套（26）；方位驱动轴（24）的底端通过止动螺母（27）与外套管（23）的下平面联接。

8.根据权利要求6所述的一种手动天线座架系统，其特征在于：所述方位钢丝绳（18）为两根，两根方位钢丝绳（18）在方位驱动轴（24）上的缠绕圈数均小于等于4。

9.根据权利要求5所述的一种手动天线座架系统，其特征在于：所述底座（4）包括立柱（28），立柱（28）的底端均布焊接有三个支耳（29），每个支耳（29）上各铰接有一个支腿（30）；所述方位外轴（20）的底面设有下安装盘，并且下安装盘与立柱（28）的上平面固定联接。

Images