CN105281036B - 副面姿态空间六维调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种副面姿态空间六维调节机构。卫星通信天线副面的四螺杆结构安装方式，难以满足副面多维度的空间姿态和位置要求。本发明在副面的凹面上设置两片底板，两片底板内侧设置相对的两片侧板，侧板端部均向内侧折回，相对的折回处外侧通过螺栓设置有相对的两片双耳板，两片侧板与两片双耳板组成闭合的矩形框；两片双耳板共四个端部通过螺钉组件固定于顶架；顶架呈矩形框形状，位于侧板与双耳板组成的矩形框外；顶架框内四角设置有与双耳板端部连接的连接板，顶架框外四角设置有通过螺栓组件与副面支杆相连接的连接杆，副面支杆另一端部固定于主面。本发明实现了副面姿态的空间六维调节，弥补了以往调节方式的缺点和不足。

Description

副面姿态空间六维调节机构

技术领域

本发明属于卫星通信天线技术领域，具体涉及一种副面姿态空间六维调节机构。

背景技术

当前，卫星通信天线副面的安装方式多采用四螺杆结构，这种调节方式比较适合C和Ku等频段，而对于使用Ka这样更高频段的天线来说，前述调节方式的调节精度就显得不太合适，而且这种副面的安装方式只适合于圆对称形状的幅面，而对于非圆对称形状的副面，其调节方式难以满足副面多维度的空间姿态和位置要求。

目前卫星通信领域内，副面的安装方式也有其他的形式的安装方式，但是也基本上存在着存在着应用范围小、调节维度少、联带其他维度变动等缺陷，具体而言为：

1、调节维度少，一般都是空间X、Y轴的转角可调节，X、Y轴的位移大多数调节不了，Z轴的位移方向，都能够调节，但是Z轴的转角很少有能够调节的。

2、在副面的空间姿态调节时，往往相互影响，调节某一维度时，会影响到其他已调节好的维度，比如说最常用的四螺杆结构，当X,Y轴的转角调节到位置后，再调节Z轴位移时，刚才拧紧的螺杆又要重新移动或者偏移，这样X、Y轴的转角又会发生变化。

3、体积大，重量大，不适合狭小空间和轻巧用途。

发明内容

本发明的目的是提供一种副面姿态空间六维调节机构，弥补了以往调节方式的缺点和不足。

本发明所采用的技术方案是：

副面姿态空间六维调节机构，包括主面和副面，其特征在于：

副面的凹面上垂直设置有对称且平行相对的两片底板，两片底板内侧通过螺栓对称设置有相对的两片侧板，侧板端部均向内侧折回，相对的折回处外侧通过螺栓设置有相对的两片双耳板，两片侧板与两片双耳板组成闭合的矩形框；

两片双耳板共四个端部通过螺钉组件固定于顶架；顶架呈矩形框形状，位于侧板与双耳板组成的矩形框外；顶架框内四角设置有与双耳板端部连接的连接板，顶架框外四角设置有通过螺栓组件与副面支杆相连接的连接杆，副面支杆另一端部固定于主面。

副面的底板上的安装孔为弧形长条孔；

侧板上对应底板的螺栓孔为长圆孔；

侧板上折回处对应双耳板的螺栓孔为长圆孔；

双耳板上对应侧板折回处的螺栓孔为长圆孔；

顶架框内四角对应双耳板端部的螺栓孔为长圆孔；

顶架框外四角连接杆对应副面支杆连接处的螺栓孔为长圆孔。

底板与侧板中部之间设置有转轴组件，包括转轴和转轴螺母。

底板与侧板连接的螺栓以及侧板与双耳板连接的螺栓均包括双头螺钉和带孔螺母。

双耳板端部连接顶架的螺钉组件包括十字盘头螺钉、螺母、平垫圈和弹簧垫圈。

顶架的连接杆连接副面支杆的螺栓组件包括固定螺栓、连接杆螺母、连接杆平垫圈和连接杆弹簧垫圈。

顶架上方通过螺栓设置有矩形的方架，方架上方设置倒几字形的上调整架；

方架对应侧板的两边顶面中部设置有上凸的连接端头，上调整架两端通过水平方向的二号调整螺栓和二号对侧调节螺栓以及垂直于副面方向的八号调节螺栓和八号对策调节螺栓连接于方架中部顶面上凸的两个连接端头。

上调整架上方设置有斜向的长杆；长杆中部通过六号调整螺栓固定于上调整架顶部；

方架中部顶面上凸的两个连接端头两侧也设置有上凸的连接端头，长杆两端通过一号调整螺栓和三号对侧调节螺栓、或通过三号调整螺栓和一号对侧调节螺栓斜向固定于方架顶面上凸的连接端头。

方架对应双耳板的两边顶面设置有上凸的连接端头并通过螺栓固定有一号调整块，一号调整块上安装有二号调整块；

一号调整块呈倒Y字形，顶端连接于方架，两侧底端位于方架外侧并设置有水平的通孔；

二号调整块设置两处导向杆，插入一号调整块的通孔；

两组一号调整块和二号调整块分别通过五号调整螺栓和五号对侧调节螺栓相连接。

顶架框外四角与副面支杆相连接的连接杆上固定有调整扣，调整扣为折板形；

副面支杆端部设置有杆压扣组件；

调整扣与杆压扣组件之间通过七号调整螺栓连接。

本发明具有以下优点：

1、本发明使得天线副面可在三维空间内进行X、Y、Z轴位移和转角的六维姿态调节。运用回型扣结构，设计了双头轴螺杆结构，即起到轴的定位作用，又可以在平移动轨道内滑行，还可以上螺母锁紧，经过巧妙的结构组合和合理的布局，实现了副面姿态的空间六维调节，弥补了以往调节方式的缺点和不足。

2、各个维度之间单独调节，互不影响，应用独到的双头轴螺杆结构，结合回形扣和各个扣上独立的导轨技术，将空间X,Y,Z轴的各个维度进行分隔调节和分隔固定，每一个维度都有单独的调节方式和固定方式，这样既使得调节方便，又保证了各个调节维度的独立性，避免了相互干扰。

3、结构简单小巧，安装方便，调节使用简单灵活，应用范围广。

附图说明

图1为本发明安装示意图。

图2为本发明结构图。

图3为顶架结构图。

图4为双耳板结构图。

图5为方架主视图。

图6为方架侧视图。

图7为侧板结构图。

图8为精调系统安装示意图。

图9为上调整架仰视图。

图10为上调整架主视图。

图11为一号调整块主视图。

图12为一号调整块纵剖图。

图13为二号调整块主视图。

图14为二号调整块侧视图。

图15为调整扣剖视结构图。

图16为精调系统水平视图。

图中，1-底板，2-顶架，3-双头螺钉，4-带孔螺母，5-双耳板，6-连接杆螺母，7-连接杆平垫圈，8-连接杆弹簧垫圈，9-侧板，10-转轴，11-转轴螺母，12-固定螺栓，13-副面支杆，14-十字盘头螺钉，15-螺母，16-平垫圈，17-弹簧垫圈，18-主面，19-副面，20-方架，21-上调整架，22-长杆，23-调整扣，24-杆压扣组件，25-一号调整块，26-二号调整块；

L1-一号调整螺栓，L1a-一号对侧调节螺栓，L2-二号调整螺栓，L2a-二号对侧调节螺栓，L3-三号调整螺栓，L3a-三号对侧调节螺栓，L4-四号调整螺栓，L4a-四号对侧调节螺栓，L5-五号调整螺栓，L5a-五号对侧调节螺栓，L6-六号调整螺栓，L7-七号调整螺栓，L8-八号调节螺栓，L8a-八号对策调节螺栓。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及的一种副面姿态空间六维调节机构，包括主面18和副面19。

副面19的凹面上垂直设置有对称且平行相对的两片底板1，两片底板1内侧通过螺栓对称设置有相对的两片侧板9，侧板9端部均向内侧折回，相对的折回处外侧通过螺栓设置有相对的两片双耳板5，两片侧板9与两片双耳板5组成闭合的矩形框。

两片双耳板5共四个端部通过螺钉组件固定于顶架2；顶架2呈矩形框形状，位于侧板9与双耳板5组成的矩形框外；顶架2框内四角设置有与双耳板5端部连接的连接板，顶架2框外四角设置有通过螺栓组件与副面支杆13相连接的连接杆，副面支杆13另一端部固定于主面18。

侧板9上对应底板1的螺栓孔为长圆孔；双耳板5上对应侧板9折回处的螺栓孔为长圆孔；顶架2框内四角对应双耳板5端部的螺栓孔为长圆孔；顶架2框外四角连接杆对应副面支杆13连接处的螺栓孔为长圆孔。

底板1与侧板9中部之间设置有转轴组件，包括转轴10和转轴螺母11。底板1与侧板9连接的螺栓以及侧板9与双耳板5连接的螺栓均包括双头螺钉3和带孔螺母4。双耳板5端部连接顶架2的螺钉组件包括十字盘头螺钉14、螺母15、平垫圈16和弹簧垫圈17。顶架2的连接杆连接副面支杆13的螺栓组件包括固定螺栓12、连接杆螺母6、连接杆平垫圈7和连接杆弹簧垫圈8。

安装时，上述调节结构能实现副面姿态的多维调节：

图1中，水平方向为X轴方向，垂直于X轴方向的竖直方向为Y轴方向，垂直于XY平面的是Z轴方向。

1、副面可绕X轴做转角调整：

侧板9与底板1的中部设置有转轴组件，使得副面可绕X轴做转角调整。

2、副面可绕Y轴做转角调整：

双耳板5四个端部与顶架2框内四角的连接板之间可知夹设垫片，使得副面可绕Y轴做转角调整。

3、副面可绕Z轴做转角调整：

顶架2框内四角对应双耳板5端部的螺栓孔为长圆孔，使得副面可绕Z轴做转角调整。

4、副面可沿X轴做位移调整：

双耳板5上对应侧板9折回处的螺栓孔为长圆孔，使得副面可沿X轴平移。

5、副面可沿Y轴做位移调整：

侧板9上对应底板1的螺栓孔为长圆孔，使得副面可沿Y轴平移。

6、副面可沿Z轴做位移调整：

侧板9弯头处的竖直方向长条孔使副面可沿Z轴平移。

以上所有调节均为粗调，完毕后，锁紧各个方向的螺母固定。

调整余量如下：

另外，本发明还在上述结构基础上设置了精调组件，进行多维精调，具体结构包括：

1、顶架2上方通过螺栓设置有矩形的方架20，方架20上方设置倒几字形的上调整架21；方架20对应侧板9的两边顶面中部设置有上凸的连接端头，上调整架21两端通过水平方向的二号调整螺栓L2和二号对侧调节螺栓L2a连接于方架20中部顶面上凸的两个连接端头。

通过旋进二号调整螺栓L2和旋退二号对侧调节螺栓L2a，可使副面沿X轴微移。

上调整架21与方架20之间还可以设置垂直于副面的八号调节螺栓L8和八号对侧调节螺栓L8a，两侧旋进方向相反，可使副面绕Y轴做转角微调。

2、上调整架21上方设置有斜向的长杆22，两端通过螺栓固定；长杆22中部通过六号调整螺栓L6固定连接于上调整架21顶部。

通过六号调整螺栓L6可使得副面沿Z轴位移微调。

方架20中部顶面上凸的两个连接端头两侧也设置有上凸的连接端头，长杆22两端通过一号调整螺栓L1和三号对侧调节螺栓L3a、或通过三号调整螺栓L3和一号对侧调节螺栓L1a斜向固定于方架20顶面上凸的连接端头。

旋进一号调整螺栓L1和三号对侧调节螺栓L3a的同时，旋退调整螺栓L1a和三号调节螺栓L3，可使得副面绕Z轴做转角逆时针微调，反之，则可实现副面绕Z轴做转角顺时针微调。

3、方架20对应双耳板5的两边顶面设置有上凸的连接端头并通过螺栓固定有一号调整块25，一号调整块25上安装有二号调整块26；一号调整块25呈倒Y字形，顶端连接于方架20，两侧底端位于方架20外侧并设置有水平的通孔；二号调整块26设置两处导向杆，插入一号调整块25的通孔；一号调整块25和二号调整块26，两个一组，每组各设置有调整螺栓，分别代号为L5和L5a。

通过调整五号调整螺栓L5和五号对侧调节螺栓L5a可使得副面沿Y轴微移。

两个一号调整块25上竖直方向的螺孔设置了四号调整螺栓L4和四号对侧调节螺栓L4a，可实现副面绕X轴的转角微调。

4、顶架2框外四角与副面支杆13相连接的连接杆上固定有调整扣23，调整扣23为折板形；副面支杆13端部设置有杆压扣组件24；调整扣23与杆压扣组件24之间通过七号调整螺栓L7连接。

通过七号调整螺栓L7可调整调整扣23与杆压扣组件24之间的距离，进而调整副面支杆13与顶架2之间的相对位置和角度。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.副面姿态空间六维调节机构，包括主面（18）和副面（19），其特征在于：

副面（19）的凹面上垂直设置有对称且平行相对的两片底板（1），两片底板（1）内侧通过螺栓对称设置有相对的两片侧板（9），侧板（9）端部均向内侧折回，相对的折回处外侧通过螺栓设置有相对的两片双耳板（5），两片侧板（9）与两片双耳板（5）组成闭合的矩形框；

两片双耳板（5）共四个端部通过螺钉组件固定于顶架（2）；顶架（2）呈矩形框形状，位于侧板（9）与双耳板（5）组成的矩形框外；顶架（2）框内四角设置有与双耳板（5）端部连接的连接板，顶架（2）框外四角设置有通过螺栓组件与副面支杆（13）相连接的连接杆，副面支杆（13）另一端部固定于主面（18）；

副面（19）的底板（1）上的安装孔为弧形长条孔；

侧板（9）上对应底板（1）的螺栓孔为长圆孔；

侧板（9）上折回处对应双耳板（5）的螺栓孔为长圆孔；

双耳板（5）上对应侧板（9）折回处的螺栓孔为长圆孔；

顶架（2）框内四角对应双耳板（5）端部的螺栓孔为长圆孔；

顶架（2）框外四角连接杆对应副面支杆（13）连接处的螺栓孔为长圆孔；

底板（1）与侧板（9）中部之间设置有转轴组件，包括转轴（10）和转轴螺母（11）；

双耳板（5）端部连接顶架（2）的螺钉组件包括十字盘头螺钉（14）、螺母（15）、平垫圈（16）和弹簧垫圈（17）。

2.根据权利要求1所述的副面姿态空间六维调节机构，其特征在于：

底板（1）与侧板（9）连接的螺栓以及侧板（9）与双耳板（5）连接的螺栓均包括双头螺钉（3）和带孔螺母（4）。

3.根据权利要求2所述的副面姿态空间六维调节机构，其特征在于：

顶架（2）的连接杆连接副面支杆（13）的螺栓组件包括固定螺栓（12）、连接杆螺母（6）、连接杆平垫圈（7）和连接杆弹簧垫圈（8）。

4.根据权利要求3所述的副面姿态空间六维调节机构，其特征在于：

顶架（2）上方通过螺栓设置有矩形的方架（20），方架（20）上方设置倒几字形的上调整架（21）；

方架（20）对应侧板（9）的两边顶面中部设置有上凸的连接端头，上调整架（21）两端通过水平方向的二号调整螺栓（L2）和二号对侧调节螺栓（L2a）以及垂直于副面方向的八号调节螺栓（L8）和八号对策调节螺栓（L8a）连接于方架（20）中部顶面上凸的两个连接端头。

5.根据权利要求4所述的副面姿态空间六维调节机构，其特征在于：

上调整架（21）上方设置有斜向的长杆（20）；长杆（20）中部通过六号调整螺栓（L6）固定于上调整架（21）顶部；

方架（20）中部顶面上凸的两个连接端头两侧也设置有上凸的连接端头，长杆（20）两端通过一号调整螺栓（L1）和三号对侧调节螺栓（L3a）、或通过三号调整螺栓（L3）和一号对侧调节螺栓（L1a）斜向固定于方架（20）顶面上凸的连接端头。

6.根据权利要求5所述的副面姿态空间六维调节机构，其特征在于：

方架（20）对应双耳板（5）的两边顶面设置有上凸的连接端头并通过螺栓固定有一号调整块（25），一号调整块（25）上安装有二号调整块（26）；

一号调整块（25）呈倒Y字形，顶端连接于方架（20），两侧底端位于方架（20）外侧并设置有水平的通孔；

二号调整块（26）设置两处导向杆，插入一号调整块（25）的通孔；

两组一号调整块（25）和二号调整块（26）分别通过五号调整螺栓（L5）和五号对侧调节螺栓（L5a）相连接。

7.根据权利要求6所述的副面姿态空间六维调节机构，其特征在于：

顶架（2）框外四角与副面支杆（13）相连接的连接杆上固定有调整扣（23），调整扣（23）为折板形；

副面支杆（13）端部设置有杆压扣组件（24）；

调整扣（23）与杆压扣组件（24）之间通过七号调整螺栓（L7）连接。