CN104377421B - 一种收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，包括俯仰框架、俯仰轴支架、方位轴支架、俯仰轴、方位轴、俯仰减速箱、方位减速箱、方位安装盘、平移托架、梯形丝杠和调平与平移框架。实现了收发天线分置式的弹道测量与修正系统天线收发系统工作所需的俯仰角度调整、方位角度调整以及水平平移等三种功能，并且具备在任意位置可靠锁定的能力。

Description

一种收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架

技术领域

本发明属于机械和电路两个领域，涉及一种收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架。

背景技术

弹道测量与修正系统用来实现弹道测量和弹丸跟踪。该系统可对现有大口径火炮进行升级，能够有效提高火炮的射击准确度和炮兵的攻击效能。

独立平台装载的弹道测量与修正系统架设在火炮的正后方，通过调整方位传动装置使得天线阵面中心垂面和火炮身管方向重合，俯仰角度固定后，波束随火炮射角调整，测量火炮弹道升弧段轨迹。

天线收发系统机箱是弹道测量与修正系统的主体结构，天线收发系统机箱完成，完成雷达波束发射、接收和控制功能。安装底架一方面安装天线收发系统机箱，另一方面可按预定的方向和转速旋转，以实现天线方位和俯仰运动，并传感方位和俯仰运动角度信息。由于天线阵面与火炮炮管中心垂直时还需在空间单个横切面完成，安装底架还需具备水平面调平后的线性平移功能。

现役自行火炮倾斜传感器感应精度≤60″，新型火炮倾斜传感器感应精度≤30″，所以安装底架应有足够的强度和和刚度，以满足弹道测量与修正系统工作时水平面内调平精度30秒的要求。

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，本发明提出一种收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架。该底架实现了收发天线分置式的弹道测量与修正系统天线收发系统工作所需的俯仰角度调整、方位角度调整以及水平平移等三种功能，并且具备在任意位置可靠锁定的能力。

技术方案

一种收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，其特征在于包括俯仰框架1、俯仰轴支架28、方位轴支架29、俯仰轴4、方位轴24、俯仰减速箱14、方位减速箱30、方位安装盘20、平移托架38、梯形丝杠41和调平与平移框架49；俯仰框架1与俯仰端套筒2通过螺钉固联，俯仰端套筒2设在俯仰轴4两端；俯仰轴4通过俯仰轴承11、俯仰衬套12和俯仰固定螺母13固定在俯仰轴套筒46上，俯仰轴套筒46与俯仰轴支架28焊接在一起；俯仰轴支架28的中间设有俯仰减速箱14，俯仰轴4横穿过俯仰减速箱14；俯仰轴支架28通过螺钉与方位安装盘20固联，方位轴24通过方位衬套25、方位轴承27和方位固定螺母26固定在方位套筒45上，方位套筒45与方位轴支架29焊接在一起，方位轴24的一端通过第三键22和销23固定在方位安装盘20上，方位轴24的另一端插入方位减速箱30；方位轴支架29安装在平移托架38的滑轨滑块39上，平移托架38安装在调平与平移框架49上，调平与平移框架49上设有滑轨滑道40；梯形丝杠41一端通过平移轴承42和平移固定螺母43固定在平移套筒44上，平移套筒44与调平与平移框架49焊接在一起，另一端与平移减速箱37固联后安装在调平与平移框架49上。

所述的俯仰框架1为焊接形式的π形结构，三个接收机箱7和一个发射机箱8分别位于π形结构的四个角上，光学校瞄镜9左右居中安装在俯仰框架上。

所述的俯仰轴4上预留一段包裹俯仰轴套19，用于安装俯仰轴所需的轴向空间。

所述的调平支杆51的底部为凸球形结构，与凹球形状的调平碗座52固联。

所述的方位安装盘20顶部安装有方位正交调整垫片21，用于调整俯仰轴支架(28)和方位轴支架29的正交性。

所述的俯仰轴支架28上设有调平指示装置18。

所述的方位轴24的一端上设有方位码盘32，方位码盘32的定子通过方位码盘支架33与方位轴支架29固联，转子端与方位轴24固联。

所述的俯仰轴4的一端上设有俯仰码盘17，俯仰码盘17的定子端安装在俯仰码盘支架上16上，俯仰码盘17的转子端靠摩擦力与俯仰轴4固联。

所述的方位轴支架29上设有锁定安装环35，锁紧环36箍套在锁定安装环35上，当锁紧环36收紧时，锁定安装环35紧抱住方位安装盘20，靠摩擦力实现方位锁定后的方位传动间隙消除。

有益效果

本发明提出的一种收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，解决了低成本要求、同时满足系统刚度和强度要求条件下，精确实现方位、俯仰的角度控制；该底架实现了系统工作时与火炮共形时标定所需的调整天线阵面与火炮炮管中心垂直的水平平移要求，并具备30″调平精度的水平调整能力。

附图说明

图1本发明的主视图

图2本发明的左视图

图3本发明的局部剖视图1

图4本发明的局部剖视图2

图5本发明的局部剖视图3

图6本发明的局部剖视图4

俯仰框架-1，俯仰端套筒-2，第一键-3，俯仰轴-4，挡圈-5，接收机箱-7，发射机箱-8，光学校瞄镜-9，方位框架-10，俯仰轴承-11，俯仰衬套-12，俯仰固定螺母-13，俯仰减速箱-14，第二键-15，俯仰码盘支架-16，俯仰码盘-17，调平指示装置-18，俯仰轴套-19，方位安装盘-20，方位正交调整垫片-21，第三键-22，销-23，方位轴-24，方位衬套-25，方位固定螺母-26，方位轴承-27，俯仰轴支架-28，方位轴支架-29，方位减速箱-30，第四键-31，方位码盘-32，方位码盘支架-33，锁定安装环-35，锁紧环-36，平移减速箱-37，平移托架-38，滑轨滑块-39，滑轨滑道-40，梯形丝杠-41，平移轴承-42，固定螺母-43，平移套筒-44，方位套筒-45，俯仰轴套筒-46，丝杠螺母-47，平移减速箱调整垫片-48，调平与平移框架-49，调平套筒-50，调平支杆-51，调平碗座-52，调平压盖-53，移动脚轮-54。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

安装底架自上而下主要由俯仰框架、俯仰轴、方位框架、方位轴、调平与平移框架、梯形丝杠传动副(梯形丝杠和丝杠螺母)等组成。T形结构方位框架的外观上可拆分为“—”形和“丨”形，即“—”形的俯仰轴支架和“丨”形的方位轴支架。其中俯仰框架转动范围为0°到50°(天线垂直地面为0°)；方位框架方位转动范围为360°(周圈)；系统调平精度为30″；平移位移为±500mm。考虑到系统刚强度以及方位、俯仰轴系晃动量等因素将直接影响弹道测量与修正系统性能的发挥，整个安装框架主体采取桁架式结构，由矩形钢管焊接成型，并在局部应力集中处焊接加强筋，确保足够的强度和刚度，以满足工作时30秒水平精度的要求。

天线收发系统机箱安装在俯仰框架上，天线收发系统机箱共四个，其中三个为接收机箱，一个为发射机箱。要求俯仰方向天线之间中心间距为800mm，水平方向天线之间中心间距为1200mm，误差不超过2mm。俯仰框架采用20号矩形钢管焊接后机械加工，以保证相对于安装在方位框架上的俯仰轴的同轴度以及天线收发系统机箱内收发天线的在同一个平面内的要求。用于和火炮的炮管标定的光学标定放置在俯仰框架顶部中心位置，其俯仰与方位位置均可调。整个俯仰框架安装在俯仰轴上。

由于天线竖直方向尺寸较大，方位框架采取立柱框架结构式。方位框架安装在调平与平移框架上。方位手动端位于立柱框架底端。俯仰手动端位于立柱框架顶端。方位框架在外形上为T形结构，俯仰轴与方位轴分别安装在T形结构的横向和竖向。方位轴与俯仰轴末端均安装有16位码盘，测角精度可达20秒。为提高手动角度调整的精确性，方位与俯仰的手动端均位于多级减速的前级。俯仰与方位的驱动有蜗轮蜗杆减速箱完成。俯仰轴与方位轴分别穿过对应的俯仰与方位减速箱。俯仰轴与方位轴的承重以及约束固定由方位框架以及对应的轴承完成，俯仰与方位减速箱仅提供俯仰与方位转动以及自锁力矩。由于蜗轮蜗杆机构自锁时存在较大的回差，俯仰回差靠重力力矩消除，而对方位来讲，需设计锁定机构来实现方位锁定后消除传动系统回差的要求。方位回差消除靠摩擦安装环与锁紧环的摩擦力锁紧实现。

调平与平移框架位于整个底架下部。框架上安装有四个升降调平支腿，靠调平支杆和调平套筒的螺旋副传动完成升降功能，考虑到调平的自锁性，四个升降螺旋副采用具备自锁能力的梯形丝杠螺旋传动副。调平支杆底部为凸球形结构，靠与调平底座的凹球形结构配合完成自适应倾斜地形的能力。平移功能靠水平平移丝杠完成。平移的传动原理为丝杠螺母运动的螺旋副，手动旋转丝杠时，螺旋副产生水平位移从而达到平移的目的。考虑到系统的自锁性要求，采用理论自锁的梯形丝杠。在丝杠的旋转末端安装有减速器，以确保合适的手动力矩，并减小传动回差的影响。产生运动推力的丝杠位于调平与平移框架中部，两个限位和承重的直线衬套滑轨位于两侧。直线衬套滑轨用于承受除直线滑动方向以外的力和力矩。

调平与平移框架底部四角位置安装有四个脚轮，当调平机构收起时，可实现整个系统的小距离移动。

俯仰框架1为焊接形式的π形结构，与俯仰端套筒2通过螺钉固联。安装在左右两端的挡圈5用来完成俯仰框架1在俯仰轴4上的轴向限位。第一键3用来完成俯仰轴4到俯仰框架1的力矩传递。三个接收机箱7和一个发射机箱8安装在俯仰框架1的π形结构的四个角上。光学校瞄镜9左右居中安装在俯仰框架上。

俯仰轴4通过俯仰轴承11、俯仰衬套12和俯仰固定螺母13固定在俯仰轴套筒46上，俯仰轴套筒46与俯仰轴支架28焊接后机械加工成型。俯仰轴4横穿过俯仰减速箱14，俯仰减速箱14的力矩靠第二键15传递给俯仰轴。俯仰减速箱14为蜗轮蜗杆传动箱，具备理论自锁功能。当俯仰箱体的手动端转动时，俯仰轴同时转动，俯仰轴带动俯仰框架完成俯仰功能。俯仰码盘支架16安装在俯仰轴支架28一侧，俯仰码盘17的定子端安装在俯仰码盘支架上16上，俯仰码盘17的转子端靠摩擦力与俯仰轴4完成固联。当俯仰轴带动俯仰框架运动时，俯仰码盘的定子与转子端产生旋转角位移差。调平指示装置18安装在俯仰轴支架28上，调平指示装置为两个正交安装的水泡，水泡精度为30秒。俯仰轴4上预留一段包裹俯仰轴套19，俯仰轴套19所包裹的区域用来预留俯仰框架在俯仰轴上安装所需的空间。

俯仰减速箱14安装在俯仰轴支架28里面，俯仰轴支架28安装在方位安装盘20上。方位安装盘20顶部安装有方位正交调整垫片21，该垫片用来调整俯仰轴支架28和方位轴支架29的正交性。第三键22和销23用来完成方位安装盘20和方位轴24的固定。方位轴24靠方位衬套25、方位固定螺母26和方位轴承27固定在方位套筒45上，方位套筒45和方位轴支架29焊接在一起后机械加工成型。方位轴24下端竖直插入方位减速箱30后，靠第四键31完成方位减速箱的力矩传递。方位码盘32的定子通过方位码盘支架33与方位轴支架固联，转子端与方位轴24固联。

方位轴支架29安装在平移托架38的滑轨滑块39上。滑轨滑块39与滑轨滑道40之间为直线运动副。直线运动的推力由丝杠螺母螺旋副产生。梯形丝杠41一端固定在平移减速箱37，另一端通过平移轴承42和平移固定螺母43固定在平移套筒44上。平移套筒44与调平与平移框架49焊接在一起后机加成型。平移减速箱37为蜗轮蜗杆自锁型减速箱，通过平移减速箱调整垫片48安装在调平与平移框架49上。丝杠螺母47固定在平移托架38上。当手动平移减速箱时，梯形丝杠旋转，根据螺旋副工作原理，丝杠螺母47将螺旋传动转换为直线运动，带动平移托架38产生直线运动。锁定安装环35安装在方位轴支架29上，锁紧环36以较小的间隙箍套在锁定安装环35上，当锁紧环36收紧时，锁定安装环35紧抱住方位安装盘20，靠摩擦力实现方位锁定后的方位传动间隙消除。

调平套筒50焊接在调平与平移框架49上，调平支杆51与调平套筒50为螺旋传动副。调平支杆51底部为凸球形，凹球形状的调平碗座52靠调平压盖53与调平支杆51固联，凸凹球形的配合使用可以实现地面倾斜时的自适应调平功能。当手动旋转调平支杆进行调平时，调平的结果由调平指示装置18反馈。四个移动脚轮54安装在调平与平移框架的四端边界。当调平支杆51回缩时，四个移动脚轮着地，可实现短距离的移动。

本发明完成收发天线的俯仰、方位角度调整以及水平平移功能，并在任意位置具备可靠的自锁能力，同时具备自适应地形的调平能力。

Claims (8)

1.一种收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，其特征在于包括俯仰框架(1)、俯仰轴支架(28)、方位轴支架(29)、俯仰轴(4)、方位轴(24)、俯仰减速箱(14)、方位减速箱(30)、方位安装盘(20)、平移托架(38)、梯形丝杠(41)和调平与平移框架(49)；俯仰框架(1)与俯仰端套筒(2)通过螺钉固联，俯仰端套筒(2)设在俯仰轴(4)两端；俯仰轴(4)通过俯仰轴承(11)、俯仰衬套(12)和俯仰固定螺母(13)固定在俯仰轴套筒(46)上，俯仰轴套筒(46)与俯仰轴支架(28)焊接在一起；俯仰轴支架(28)的中间设有俯仰减速箱(14)，俯仰轴(4)横穿过俯仰减速箱(14)；俯仰轴支架(28)通过螺钉与方位安装盘(20)固联，方位轴(24)通过方位衬套(25)、方位轴承(27)和方位固定螺母(26)固定在方位套筒(45)上，方位套筒(45)与方位轴支架(29)焊接在一起，方位轴(24)的一端通过第三键(22)和销(23)固定在方位安装盘(20)上，方位轴(24)的另一端插入方位减速箱(30)；方位轴支架(29)安装在平移托架(38)的滑轨滑块(39)上，平移托架(38)安装在调平与平移框架(49)上，调平与平移框架(49)上设有滑轨滑道(40)；梯形丝杠(41)一端通过平移轴承(42)和平移固定螺母(43)固定在平移套筒(44)上，平移套筒(44)与调平与平移框架(49)焊接在一起，另一端与平移减速箱(37)固联后安装在调平与平移框架(49)上。

2.根据权利要求1所述的收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，其特征在于所述的俯仰框架(1)为焊接形式的π形结构，三个接收机箱(7)和一个发射机箱(8)分别位于π形结构的四个角上，光学校瞄镜(9)左右居中安装在俯仰框架上。

3.根据权利要求1或2所述的收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，

其特征在于在所述的俯仰轴(4)上预留一段包裹俯仰轴套(19)，用于安装俯仰 轴所需的轴向空间。

4.根据权利要求1所述的收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，其特征在于所述的方位安装盘(20)顶部安装有方位正交调整垫片(21)，用于调整俯仰轴支架(28)和方位轴支架(29)的正交性。

5.根据权利要求1所述的收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，其特征在于所述的俯仰轴支架(28)上设有调平指示装置(18)。

6.根据权利要求1所述的收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，其特征在于所述的方位轴(24)的一端上设有方位码盘(32)，方位码盘(32)的定子通过方位码盘支架(33)与方位轴支架(29)固联，转子端与方位轴(24)固联。

7.根据权利要求1所述的收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，其特征在于所述的俯仰轴(4)的一端上设有俯仰码盘(17)，俯仰码盘(17)的定子端安装在俯仰码盘支架(16)上，俯仰码盘(17)的转子端靠摩擦力与俯仰轴(4)固联。

8.根据权利要求1所述的收发天线分置式的弹道测量与修正系统的安装底架，其特征在于所述的方位轴支架(29)上设有锁定安装环(35)，锁紧环(36)箍套在锁定安装环(35)上，当锁紧环(36)收紧时，锁定安装环(35)紧抱住方位安装盘(20)，靠摩擦力实现方位锁定后的方位传动间隙消除。