CN105050377A - 慢波组件管壳的夹持与测力装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种慢波组件管壳的夹持与测力装置，其包括支撑模块、下压模、位移加载模块以及测力模块。该慢波组件管壳的夹持与测力装置，可进行夹持运动和加载力精密测量与调节，采用对称结构在周向均匀夹持慢波组件管壳，可降低环境因素对测量结果的影响，因而能够实现对行波管慢波组件的精密装配，且结构简单、装配效率高。

Description

慢波组件管壳的夹持与测力装置

技术领域

本发明涉及微波电子器件装配领域，尤其是涉及一种慢波组件管壳的夹持与测力装置。

背景技术

螺旋线行波管慢波组件装配是将螺旋线、夹持杆装配到管壳之中，实现管壳、夹持杆和螺旋线之间良好接触。在实际装配过程中，常采用冷弹压和热挤压两种装配方式。其中冷弹压装配方式是采用机械夹持管壳的方式产生弹性形变实现对夹持杆和螺旋线的夹持固定。操作过程中，要求三根夹持杆周向120°均匀分布，且必须要求形变量控制在一定的范围之内，在保证管壳不发生塑性变形的前提下实现夹持杆和螺旋线的顺利导入。现有的解决方案一般是通过三爪卡盘从三个方向同时对外壳进行加压。这种方案中，三爪卡盘作为传动装置，结构比较复杂，难以实现装配过程中夹持运动和加载力的精密控制。

发明内容

基于此，有必要提供一种在慢波组件装配过程中能够实现对管壳的夹持与加载力精密控制的慢波组件管壳的夹持与测力装置。

一种慢波组件管壳的夹持与测力装置，包括：

支撑模块，包括底板以及固定在所述底板上的支撑架；

下压模，固定在所述底板上，所述下压模的上表面开设有第一滑槽，并在所述第一滑槽的槽底开设有与所述第一滑槽连通的第二滑槽；所述第二滑槽的两侧槽壁之间的夹角为60°，所述第二滑槽的槽底设有沿所述第二滑槽延伸的凸台；

位移加载模块，包括位移调节组件及滑块；所述位移调节组件设在所述支撑架上，所述位移调节组件能够与所述滑块抵接并且该抵接力可调；所述滑块设在所述第一滑槽内且底部伸入所述第二滑槽内；以及

测力模块，包括压杆及测力元件；所述压杆有两根，所述压杆的外周壁设有第一接触面、第二接触面及第三接触面，所述第一接触面、所述第二接触面及所述第三接触面为平面且互成60°夹角设置；所述压杆在所述第二滑槽内且能够通过所述第一接触面与所述滑块的底面相抵接，并通过所述第二接触面与所述第二滑槽的槽壁相抵接，两根所述压杆通过所述第三接触面与所述凸台配合用于在周向均匀夹持所述慢波组件管壳，所述测力元件有多个，多个所述测力元件分别设在两根所述压杆及所述凸台上。

在其中一个实施例中，所述支撑架为龙门结构，所述支撑架内还设有用于固定所述位移调节组件的固定框。

在其中一个实施例中，所述下压模在所述第一滑槽的两端设有与所述第一滑槽连通的限位槽，所述限位槽配合所述第一滑槽形成I字形，所述滑块的两端设有与所述限位槽相适配的限位块。

在其中一个实施例中，所述滑块包括过渡部和挤压部，所述过渡部及所述挤压部呈长方体形状，所述挤压部设在所述过渡部的底部且所述挤压部的宽度小于所述过渡部的宽度，所述限位块设在所述过渡部的两端，所述滑块为轴对称结构，所述过渡部位于所述第一滑槽内，所述挤压部的底部伸入所述第二滑槽内且能够与所述压杆的第一接触面相抵接。

在其中一个实施例中，所述位移调节组件包括蜗轮蜗杆传动副、螺母螺杆传动副及第一加载块，所述蜗轮蜗杆传动副具有蜗杆及涡轮，所述螺母螺杆传动副具有螺母及螺杆，所述蜗杆可转动设在所述支撑架上，所述涡轮与所述螺母固定连接，所述第一加载块与所述螺杆的底端固定连接且能够与所述滑块相抵接，所述蜗轮蜗杆传动副与所述螺母螺杆传动副相配合能够驱动所述螺杆上下运动，进而能够带动所述第一加载块上下运动以调节与所述滑块之间的抵接力。

在其中一个实施例中，所述第一加载块用于与所述滑块相抵接的底面为圆弧面结构。

在其中一个实施例中，所述位移调节组件还包括手摇轮，所述手摇轮设在所述蜗杆的一端且与所述蜗杆固定连接。

在其中一个实施例中，所述滑块上固定设有第二加载块，所述第二加载块为梯形块，所述第一加载块的底面与所述第二加载块的顶面相抵接。

在其中一个实施例中，所述压杆包括质量块及包裹在所述质量块上的柔性铰链；所述质量块的外周壁具有四个表面，其中有两个相对的表面为平面结构，另两个相对的表面为向外拱起的圆弧面结构；所述柔性铰链的外周壁具有八个平面结构的表面，其中有三个表面分别为所述第一接触面、所述第二接触面及所述第三接触面，所述第一接触面与所述第二接触面之间通过一个表面连接，所述第一接触面及所述第二接触面与所述第三接触面之间均通过两个表面连接；所述压杆为轴对称结构。

在其中一个实施例中，所述测力元件为电阻应变片，多个所述测力元件分别设在所述柔性铰链内部的两个曲面区域、所述柔性铰链中部的两个平面区域以及所述凸台上。

上述慢波组件管壳的夹持与测力装置，可进行夹持运动和加载力精密测量与调节，采用对称结构在周向均匀夹持慢波组件管壳，可降低环境因素对测量结果的影响，因而能够实现对行波管慢波组件的精密装配，且结构简单、装配效率高。

附图说明

图1为一实施方式的慢波组件管壳的夹持与测力装置的结构示意图；

图2为图1所示的慢波组件管壳的夹持与测力装置的结构爆炸示意图；

图3为图1中压杆的端部示意图；

图4为测力元件的布局示意图；

图5为慢波组件管壳的应力与变形分析结果示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一实施方式的慢波组件管壳的夹持与测力装置10包括支撑模块100、下压模200、位移加载模块300及测力模块400。该慢波组件管壳的夹持与测力装置10通过下压模200、位移加载模块300及测力模块400的相配合，实现对慢波组件管壳800的夹持运动和加载力精密测量和调节，进而实现对行波管慢波组件的精密组装。

请结合图1和图2，在本实施方式中，支撑模块100包括底板110、支撑架120及固定框130。底板110为长方体板状结构。支撑架120为龙门结构且顶部具有活动孔122。支撑架120固定设在底板110上。固定框130设在支撑架120内且与支撑架120的顶部固定连接。固定框130内部具有容置腔，且前后两侧开设有与该容置腔连通的第一安装位132，顶部及底部开设有与该容置腔连通的第二安装位134。活动孔122与第二安装位134位置对应。

下压模200固定设在底板110上。请结合图1、图2和图4，在本实施方式中，下压模200的上表面开设有第一滑槽202，并在第一滑槽202的槽底开设有与第一滑槽202连通的第二滑槽204。第一滑槽202为长方体槽。第二滑槽202为楔形槽，且两侧槽壁之间的夹角为60°。第二滑槽202的槽底为平面结构，该槽底设有沿第二滑槽202延伸的凸台210。进一步，在本实施方式中，下压模200在第一滑槽202两端的四角位置开设有限位槽206。限位槽206与第一滑槽202连通。限位槽206共有四个，且四个限位槽206配合该第一滑槽202形成I字形。

位移加载模块300包括位移调节组件310及滑块320。位移调节组件310设在支撑架120上。位移调节组件310能够与滑块320滑动抵接，并且该抵接力可调。

请参图2，在本实施方式中，位移调节组件310包括手摇轮311、蜗杆312、蜗轮313、螺母314、螺杆315及第一加载块316。手摇轮311与蜗杆312的一端固定连接，用于供手摇旋转蜗杆312。蜗杆312与蜗轮313配合构成蜗轮蜗杆传动副。蜗轮313与螺母314固定连接。本实施方式的蜗轮313固定套设在螺母314的中部。螺母314与螺杆315构成螺母螺杆传动副。第一加载块316与螺杆315的底端固定连接。蜗杆312水平设置，螺杆315竖直设置，通过蜗轮蜗杆传动副与螺母螺杆传动副相配合能够将蜗杆312的旋转力矩转换为驱动螺杆315上升或下降。当摇动手摇轮311时，蜗轮蜗杆传动副带动螺母314旋转，当将螺母314位置限位后，螺母314旋转可带动螺杆315上下直线运动，并最终带动第一加载块316作上下直线运动。可理解，在其他实施方式中，该位移调节组件310也可以不含有该手摇轮311，可以采用步进电机等自动驱动的方式驱动蜗杆312旋转。

在本实施方式中，蜗杆312的两端活动设有蜗杆固定板317。蜗杆312能够相对蜗杆固定板317转动，如蜗杆312与蜗杆固定板317之间可通过轴承连接。两块蜗杆固定板317分别固定安装在两个第一安装位132中。螺母314的两端活动设有螺母安装板318。两块螺母安装板318分别固定安装在两个第二安装位134内。螺母314由两块螺母安装板318限位。螺杆315穿过两块螺母安装板318且顶部能够伸入活动孔122中，可沿该活动孔122上下运动。可理解，在其他实施方式中，若螺杆315的长度不长，不会与支撑架120的顶部抵触时，支撑架120的顶部也可以不设有该活动孔122。

在本实施方式中，第一加载块316的底面为圆弧面结构。第一加载块316的顶面与螺杆315的底端固定连接。

可理解，在其他实施方式中，该位移调节组件310的结构不限于上面所述，只要能够实现对加载力精密调节即可。

滑块320设在第一滑槽202中，且滑块310的底部能够伸入第二滑槽204内。在本实施方式中，滑块320包括过渡部322及挤压部324。过渡部322及挤压部324呈长方体形状。挤压部324设在过渡部322的底部且挤压部324的宽度小于过渡部322的宽度。过渡部322位于第一滑槽202内。挤压部324的底部能够伸入第二滑槽204内。第一加载块316能够与滑块320的上部滑动抵接。进一步，在本实施方式中，过渡部322的两端的四角位置设有与限位槽206相适配的四个限位块326。当将滑块320放入第一滑槽202中时，四块限位块326能够分别卡设在四个限位槽206中。在本实施方式中，过渡部322、挤压部324及过渡部322两端的限位块326一体成型且整个滑块320为轴对称结构。

在本实施方式中，滑块320上固定设有第二加载块328。第二加载块328为梯形块，且上表面面积较下表面的面积小。第一加载块316的圆弧面结构的底面能够与该第二加载块328的上表面滑动抵接。

测力模块400包括压杆410及测力元件420。压杆410与测力元件420配合用于测量对慢波组件管壳的夹持力。

请结合图1、图2和图3，在本实施方式中，压杆410包括质量块412及包裹在质量块412上的柔性铰链414。质量块412呈长条状，且外周壁具有四个表面，其中有两个相对的表面为平面结构，另两个相对的表面为向外拱起的圆弧面结构。柔性铰链414内壁与质量块412的外周壁相适配。柔性铰链414的外周壁具有八个平面结构的表面，其中有三个表面分别形成第一接触面4142、第二接触面4144及第三接触面4146。第一接触面4142、第二接触面4144及第三接触面4146不相邻且互成60°夹角设置。其中，第一接触面4142与第二接触面4144之间通过一个表面连接，第一接触面4142及第二接触面4144与第三接触面4146之间均通过两个表面连接。整个压杆410为轴对称结构。

在本实施方式中，压杆410有两根。压杆410用于设在第二滑槽204内，且能够通过第一接触面4142与挤压部324的底面滑动抵接，并通过第二接触面4144与第二滑槽204的槽壁滑动抵接。两根压杆410通过第三接触面4146与凸台210的上表面配合用于在周向均匀施力以夹持慢波组件管壳800。

测力元件420有多个。多个测力元件420分别设在两根压杆410及凸台210上。测量元件420可以通过胶粘等方式设在相应的元件上。具体在本实施方式中，测力元件420为电阻应变片。多个测力元件420分别设在柔性铰链414内部的两个曲面区域、柔性铰链414外部相对的两个平面区域以及凸台210上。设在柔性铰链414上的测力元件420成对设置，且每对两个测力元件420在柔性铰链414的内壁和外壁相对设置。

可理解，在其他实施方式中，压杆410的结构及测力元件420的布局不限于上面所述，只要能够实现对慢波组件管壳800进行均向施力夹持，并且该夹持力可测即可。

如图5所示，对慢波组件管壳800的应力与变形分析结果证明该慢波组件管壳的夹持与测力装置10可行，可广泛应用在行波管慢波组件的装配领域。且该慢波组件管壳的夹持与测力装置10可进行夹持运动和加载力精密测量与调节，采用对称结构在周向均匀夹持慢波组件管壳800，可降低环境因素对测量结果的影响，因而能够实现对行波管慢波组件的精密装配，且结构简单、装配效率高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，包括：

支撑模块，包括底板以及固定在所述底板上的支撑架；

下压模，固定在所述底板上，所述下压模的上表面开设有第一滑槽，并在所述第一滑槽的槽底开设有与所述第一滑槽连通的第二滑槽；所述第二滑槽的两侧槽壁之间的夹角为60°，所述第二滑槽的槽底设有沿所述第二滑槽延伸的凸台；

位移加载模块，包括位移调节组件及滑块；所述位移调节组件设在所述支撑架上，所述位移调节组件能够与所述滑块抵接并且该抵接力可调；所述滑块设在所述第一滑槽内且底部伸入所述第二滑槽内；以及

测力模块，包括压杆及测力元件；所述压杆有两根，所述压杆的外周壁设有第一接触面、第二接触面及第三接触面，所述第一接触面、所述第二接触面及所述第三接触面为平面且互成60°夹角设置；所述压杆在所述第二滑槽内且能够通过所述第一接触面与所述滑块的底面相抵接，并通过所述第二接触面与所述第二滑槽的槽壁相抵接，两根所述压杆通过所述第三接触面与所述凸台配合用于在周向均匀夹持所述慢波组件管壳，所述测力元件有多个，多个所述测力元件分别设在两根所述压杆及所述凸台上。

2.如权利要求1所述的慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，所述支撑架为龙门结构，所述支撑架内还设有用于固定所述位移调节组件的固定框。

3.如权利要求1所述的慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，所述下压模在所述第一滑槽的两端设有与所述第一滑槽连通的限位槽，所述限位槽配合所述第一滑槽形成I字形，所述滑块的两端设有与所述限位槽相适配的限位块。

4.如权利要求3所述的慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，所述滑块包括过渡部和挤压部，所述过渡部及所述挤压部呈长方体形状，所述挤压部设在所述过渡部的底部且所述挤压部的宽度小于所述过渡部的宽度，所述限位块设在所述过渡部的两端，所述滑块为轴对称结构，所述过渡部位于所述第一滑槽内，所述挤压部的底部伸入所述第二滑槽内且能够与所述压杆的第一接触面相抵接。

5.如权利要求1所述的慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，所述位移调节组件包括蜗轮蜗杆传动副、螺母螺杆传动副及第一加载块，所述蜗轮蜗杆传动副具有蜗杆及涡轮，所述螺母螺杆传动副具有螺母及螺杆，所述蜗杆可转动设在所述支撑架上，所述涡轮与所述螺母固定连接，所述第一加载块与所述螺杆的底端固定连接且能够与所述滑块相抵接，所述蜗轮蜗杆传动副与所述螺母螺杆传动副相配合能够驱动所述螺杆上下运动，进而能够带动所述第一加载块上下运动以调节与所述滑块之间的抵接力。

6.如权利要求5所述的慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，所述第一加载块用于与所述滑块相抵接的底面为圆弧面结构。

7.如权利要求5所述的慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，所述位移调节组件还包括手摇轮，所述手摇轮设在所述蜗杆的一端且与所述蜗杆固定连接。

8.如权利要求5所述的慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，所述滑块上固定设有第二加载块，所述第二加载块为梯形块，所述第一加载块的底面与所述第二加载块的顶面相抵接。

9.如权利要求1所述的慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，所述压杆包括质量块及包裹在所述质量块上的柔性铰链；所述质量块的外周壁具有四个表面，其中有两个相对的表面为平面结构，另两个相对的表面为向外拱起的圆弧面结构；所述柔性铰链的外周壁具有八个平面结构的表面，其中有三个表面分别为所述第一接触面、所述第二接触面及所述第三接触面，所述第一接触面与所述第二接触面之间通过一个表面连接，所述第一接触面及所述第二接触面与所述第三接触面之间均通过两个表面连接；所述压杆为轴对称结构。

10.如权利要求9所述的慢波组件管壳的夹持与测力装置，其特征在于，所述测力元件为电阻应变片，多个所述测力元件分别设在所述柔性铰链内部的两个曲面区域、所述柔性铰链中部的两个平面区域以及所述凸台上。