CN104157953A - 一种双平行四边形连杆升降机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双平行四边形连杆升降机构,采用两个液压驱动缸同时启动,两根等长的连杆作为运动传递和受力构件,连杆机构在驱动系统的驱动下,带动升降平台和天线系统始终以水平姿势运动。工作时升起竖直位置,由高位锁将机构锁定,保证机构工作时有足够的扭转刚度及纵向刚度和消除机构间隙,满足天线指向精度。行走时撤收回底架上方,保证机构及其上的设备能安全、可靠的运输。在运动过程中,两个平行四边形连杆必须保持同步,由同步运行的液压缸实现。机构撤收过程与上升相反,撤收后四个桅杆和天线座底座折叠一起,降低天线撤收后的运输高度,满足整个雷达站公路和铁路的运输要求。
Description
技术领域
本发明属于机械工程领域,涉及液压作业机械装置,具体涉及一种双平行四边形连杆升降机构,应用于举升雷达天线在高空工作。
背景技术
为了提高低空/超低空搜索或指示雷达探测距离,对于机动式雷达,鉴于阵地限制和架设时间的要求,通常通过升降机构来快速提高天线相位中心的物理高度,克服地物遮挡,改善雷达的探测性能,从而提高防空武器系统的超低空防御能力。
国内外目前的雷达天线升降装置主要有两种:一种是折叠式升降机构;另一种是垂直伸缩式升降机构。但是一般后者举升的天线是宽度小于2.5m的小口径天线。天线宽一旦超过车宽,撤收状态很难满足公路和铁路的运输要求。
折叠式升降机构,这类升降机构采用杆和连杆组合型式,依靠杆和连杆运动实现天线升降,如瑞典Ericsson公司生产的Giraffe 50AT和Giraffe AMB雷达(3D);法国Thomson公司生产的RAC 3D雷达;德国Daimler-Benz宇航公司的TRM型陆用中近程低空目标指示雷达;还有我所研制的某目标指示雷达等雷达天线升降机构,都属于折叠式升降机构。以上机构需两节(或一节)升降臂且收藏高度重叠,便于做的扁平寄生于方舱顶部,这样举升机构所占宽度大。为了避免运输超高,天线必须倒伏,但升降机构已占去了大部分纵向空间;另外,双折叠升降机构的横截面尺寸太小,抗扭,抗弯性能都不好,因此,承载重量较小,天线口面不能太大。
另一种是垂直伸缩式升降机构,如意大利的Argos45低空目标指示雷达的升降机构。这类升降机构采用多级套装结构型式,举升高度与收缩高度比例越大,圆筒级数就越多,刚性就越差。这种结构因为刚性差不适合大型天线。另外收缩状态高度太高,天线必须沿车长方向倒伏才能充分利用空间,因此,天线宽度不能超出车宽。
由此可知,目前所使用的雷达天线升降机构,存在一定的缺陷或不足,不适合本雷达使用,因此,需要有新型的雷达天线升降机构,满足雷达的指标要求。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处,本发明提出一种双平行四边形连杆升降机构,解决能够举升大型、重载雷达天线在高空保精度可靠工作并能兼容机动灵活的运输性。
技术方案
一种双平行四边形连杆升降机构,其特征在于包括底座1、底架支撑架4,两个第一桅杆2、两个第二桅杆3和两个双液压机构5;两个第一桅杆2的一端通过轴连接固定在底座1的一侧,另一端轴连接固定在底架支撑架4上,组成一个平行四边形连杆机构;两个第二桅杆3的一端通过轴连接固定在底座1的另一侧,另一端轴连接固定在底架支撑架4上,组成另一个平行四边形连杆机构,从而形成双平行四边形连杆;两个双液压机构5分别连接底架支撑架4和两个第一桅杆2,完成升降过程双平行四边形连杆的升降过程。
在双液压机构5与第一桅杆2的连接部位设有锁定缸9,对升降机构进行到位锁定。
在两个第一桅杆2之间设有增强刚性的第一横梁6。
在两个第二桅杆3之间设有增强刚性的第二横梁7。
在两个第二桅杆3之间设有增强刚性的第三横梁8。
所述两个第二桅杆3之间的距离小于两个第一桅杆2之间的距离,保证两个第二桅杆3能够并与两个第一桅杆2之间。
所述底架支撑架4,两个第一桅杆2和两个第二桅杆3采用可焊性的高强度材料焊接成空心梁结构。
所述底座1采用铸铝205A铸造而成,热处理状态为T6。
有益效果
本发明提出的一种双平行四边形连杆升降机构,采用两个液压驱动缸同时启动,两根等长的连杆作为运动传递和受力构件,连杆机构在驱动系统的驱动下,带动升降平台和天线系统始终以水平姿势运动。工作时升起竖直位置,由高位锁将机构锁定,保证机构工作时有足够的扭转刚度及纵向刚度和消除机构间隙,满足天线指向精度。行走时撤收回底架上方,保证机构及其上的设备能安全、可靠的运输。在运动过程中,两个平行四边形连杆必须保持同步,由同步运行的液压缸实现。机构撤收过程与上升相反,撤收后四个桅杆和天线座底座折叠一起,降低天线撤收后的运输高度,满足整个雷达站公路和铁路的运输要求。
本发明既保证机构在重载下平稳升降,又可根据负载调节升降速度,雷达架设和撤收时间短,提高了雷达的机动性能。解决了大型天线的举高工作和运输性能的兼容。本发明的天线架设时间≤2min,撤收时间≤2min;满足了雷达的使用要求。本发明为独立于方舱及车体的完整的天线升降机构,可任意安装在需将天线举高的雷达站上。
附图说明
图1:本发明的结构图;
图2:本发明机构低位状态图;
图3:本发明机构行走状态图;
图4:本发明机构的加载图;
图5:本发明机构与雷达共同运行时的工作图;
1-底座,2-第一桅杆,3-第二桅杆,4-底架支撑架,5-双液压机构,6-第一横梁,7-第二横梁,8-第三横梁,9-锁定缸。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述:
参见图1,本实施例的双平行四边形连杆机构包括底座1、底架支撑架4,两个第一桅杆2、两个第二桅杆3、两个双液压机构5、锁定缸9、第一横梁6、第二横梁7和第三横梁8;两个第一桅杆2的一端通过轴连接固定在底座1的一侧,另一端轴连接固定在底架支撑架4上,组成一个平行四边形连杆机构,在两个第一桅杆2之间设有增强刚性的第一横梁6;两个第二桅杆3的一端通过轴连接固定在底座1的另一侧,另一端轴连接固定在底架支撑架4上,组成另一个平行四边形连杆机构,在两个第二桅杆3之间设有增强刚性的第二横梁7和第三横梁8;底座1、底架支撑架4,两个第一桅杆2和两个第二桅杆3形成双平行四边形连杆;两个双液压机构5分别连接底架支撑架4和两个第一桅杆2,完成升降过程双平行四边形连杆的升降过程。在双液压机构5与第一桅杆2的连接部位设有,对升降机构进行到位锁定。
两个第二桅杆3之间的距离小于两个第一桅杆2之间的距离,保证两个第二桅杆3能够并与两个第一桅杆2之间。
所述底架支撑架4,两个第一桅杆2和两个第二桅杆3采用可焊性的高强度材料焊接成空心梁结构。
所述底座1采用铸铝205A铸造而成,热处理状态为T6。重量轻,强度高,其它部件均采用可焊性强的高强度材料焊接而成,根据负载大小、受力状况、布局限制及边界条件等对结构形式、拓扑关系和桅杆壁厚进行优化设计而得。
工作时,本发明的双平行四边形连杆机构采用液压式驱动机构升降,用双液压缸推动同步运行。雷达天线安装在升降平台上,两根等长的连杆作为运动传递和受力构件。支撑框架是整个举升系统的基础支撑与底架连接,连杆机构在驱动系统的驱动下,带动升降平台和天线系统始终以水平姿势运动。工作时升起竖直位置,由高位锁将机构锁定,保证机构工作时有足够的扭转刚度及纵向刚度和消除机构间隙,满足天线指向精度。行军时撤收回底架上方,用行军锁将机构锁住,保证机构及其上的设备能安全、可靠的运输。高位/行军锁是由液压缸来执行进出锁动作的。在运动过程中,两个平行四边形连杆必须保持同步,由同步运行的液压缸实现。机构撤收过程与上升相反,撤收后四个桅杆和天线座底座折叠一起,降低天线撤收后的运输高度,满足整个雷达站公路和铁路的运输要求。本发明的升降过程平稳,升降速度快,雷达架设和撤收时间短,提高了雷达的机动性。
参见图2,雷达天线在升降机构低位调试/维修状态图,底座1上设计有加工平面与天线座和雷达前端相连。
参见图3,升降机构行军状态图,雷达天线可以倒伏在车的方舱里,满足雷达机动灵活的野战运输需要。
参见图4,升降机构加载试验图,负载为3.5吨,升降过程平稳,升降速度快,运动精度高。
参见图5,该升降机构在某雷达中使用工作状态图,雷达天线中心离地高度为8米。
试验和使用结果表明:该新型雷达升降机构具有较高的可靠性,较好的刚性和稳定性,升降过程平稳,升降速度快,运动精度高,同时操作简单,雷达架设和撤收时间短,提高了雷达的机动性能,可满足雷达的使用要求。该技术也应用于某外贸雷达中,预计未来将带来更大的经济效益、军事效益和社会效益,并具有更加广阔的应用前景。
Claims (8)
1.一种双平行四边形连杆升降机构,其特征在于包括底座(1)、底架支撑架(4),两个第一桅杆(2)、两个第二桅杆(3和两个双液压机构(5);两个第一桅杆(2)的一端通过轴连接固定在底座(1)的一侧,另一端轴连接固定在底架支撑架(4)上,组成一个平行四边形连杆机构;两个第二桅杆(3的一端通过轴连接固定在底座(1)的另一侧,另一端轴连接固定在底架支撑架(4)上,组成另一个平行四边形连杆机构,从而形成双平行四边形连杆;两个双液压机构(5)分别连接底架支撑架(4)和两个第一桅杆(2),完成升降过程双平行四边形连杆的升降过程。
2.根据权利要求1所述双平行四边形连杆升降机构,其特征在于:在双液压机构(5)与第一桅杆(2)的连接部位设有锁定缸(9),对升降机构进行到位锁定。
3.根据权利要求1所述双平行四边形连杆升降机构,其特征在于:在两个第一桅杆(2)之间设有增强刚性的第一横梁(6)。
4.根据权利要求1所述双平行四边形连杆升降机构,其特征在于:在两个第二桅杆(3)之间设有增强刚性的第二横梁(7)。
5.根据权利要求1或4所述双平行四边形连杆升降机构,其特征在于:在两个第二桅杆(3)之间设有增强刚性的第三横梁(8)。
6.根据权利要求1或4所述双平行四边形连杆升降机构,其特征在于:所述两个第二桅杆(3)之间的距离小于两个第一桅杆(2)之间的距离,保证两个第二桅杆(3)能够并与两个第一桅杆(2)之间。
7.根据权利要求1或4所述双平行四边形连杆升降机构,其特征在于:所述底架支撑架(4),两个第一桅杆(2)和两个第二桅杆(3)采用可焊性的高强度材料焊接成空心梁结构。
8.根据权利要求1所述双平行四边形连杆升降机构,其特征在于:所述底座(1)采用铸铝205A铸造而成,热处理状态为T6。
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