CN105390796B - 一种机械自锁式雷达天线举升机构 - Google Patents

Abstract

一种机械自锁式雷达天线举升机构，两个承重板支座、两个小液压缸支座和两个折叠臂支座依次由前至后呈矩形布置且固装在天线转台上，两个折叠臂平行设置，每个下折叠臂的下端与其对应的螺杆螺纹连接，每个螺杆的下端与其对应的折叠臂支座铰接，每个上折叠臂的上端与天线承重板上部铰接，弹簧拉杆的一端与上折叠臂铰接、另一端与天线承重板铰接，连杆的一端与下折叠臂铰接、另一端与小液压缸的活塞杆连接，小液压缸的缸筒端与小液压缸支座铰接，大液压缸的活塞杆与天线承重板的中部铰接，大液压缸的缸筒端与承重板支座的下支点铰接，天线承重板的下端与承重板支座的上支点铰接。本发明用于雷达天线举升。

Description

一种机械自锁式雷达天线举升机构

技术领域

本发明涉及一种举升机构，具体涉及一种机械自锁式雷达天线举升机构。

背景技术

随着雷达技术的发展和应用，对雷达的机动性提出了越来越高的要求。其中车载式雷达以其较高的机动性能受到了越来越广泛的应用。车载式雷达能满足各种运输工况的要求，结构上具有集成化和自动化程度高的特点。典型的车载式雷达由天线转台，天线折叠机构、举升机构、锁紧机构等部分组成。其中举升机构负责天线的竖起和支撑，是雷达正常工作的基础。在运输状态向工作状态的切换过程中，举升环节受载荷大，运动要求平稳，所占切换时间最多，所以举升机构的性能直接决定了雷达的机动性能。综上所述，举升机构应具有速度快、刚度高和可靠性强的特点。它对于大型雷达缩短举升时间，满足雷达快速布置具有重要意义。

目前，国内外的天线举升机构从结构形式上主要有垂直升降式和折叠式两种。垂直升降式的举升高度较高，最大可达40米，在车体长度方向上占用空间小，稳定性和刚度较差，并要求有特殊的加工工艺，设计和加工比较困难，多用于中小型雷达的举升。折叠式属于平面连杆机构，架设时间短，设计加工简单，对环境适应能力强，具有较高的稳定性和刚度，但举升高度小。对于大口径雷达，其自重和所受风载较大，同时要求具有很高的举升高度。目前已有的结构方案，主要采用多级液压缸联动进行举升。多级液压缸由于密封空间的限制不能直接用于重载的工况，因此需要额外的锁紧机构，这就造成整体结构复杂，成本较高，实现难度较大的现状。

发明内容

本发明为解决现有的车载式雷达天线举升机构采用多级液压缸联动进行举升，多级液压缸由于密封空间的限制不能直接用于重载的工况的问题，提供了一种机械自锁式雷达天线举升机构。

本发明的一种机械自锁式雷达天线举升机构包括天线承重板、天线转台、两个弹簧拉杆、两个连杆、两个承重板支座、两个折叠臂支座、两个螺杆、两个大液压缸、两个小液压缸、两个小液压缸支座和两个折叠臂，每个折叠臂包括上折叠臂和下折叠臂和销轴，上折叠臂与下折叠臂上下设置且通过销轴铰接，每个下折叠臂的下端沿轴中心线设有螺纹孔，两个承重板支座、两个小液压缸支座和两个折叠臂支座依次由前至后呈矩形布置且固装在天线转台上，两个折叠臂平行设置，每个下折叠臂的下端螺纹孔与其对应的螺杆螺纹连接，每个螺杆的下端与其对应的折叠臂支座铰接，每个上折叠臂的上端与天线承重板上部铰接，两个弹簧拉杆与两个上折叠臂一一对应，且弹簧拉杆的一端与上折叠臂铰接，弹簧拉杆的另一端与天线承重板铰接，一个连杆和一个小液压缸对应一个下折叠臂，连杆的一端与下折叠臂铰接，连杆的另一端与小液压缸的活塞杆连接，小液压缸的缸筒端与小液压缸支座铰接，两个大液压缸与两个承重板支座一一对应，大液压缸的活塞杆与天线承重板的中部铰接，大液压缸的缸筒端与承重板支座的下支点铰接，天线承重板的下端与承重板支座的上支点铰接。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明通过限制上折叠臂与下折叠臂的运动方向使上折叠臂和下折叠臂共线并实现自锁，上折叠臂和下折叠臂在压力的作用下达到平衡状态，可以承受较高的载荷，从而保证承受压力的稳定性。本发明从功能上实现了雷达天线的快速举升，并具有较高的稳定性和承载能力，同时天线承重板仰角可调，可适应各种工况的要求。

二、在上折叠臂和下折叠臂上设置挡块，以限制上折叠臂和下折叠臂只向一个方向运动，为了限制其另一个运动方向，在上折叠臂和天线承重板间设置了弹簧拉杆，在拉力的作用下，另一个运动方向也被限制。因此在挡块和弹簧拉杆的配合下，上折叠臂和下折叠臂自锁，能够可靠地承受载荷。

三、天线放倒时，采用小液压缸和连杆配合克服死点，当液压缸收回时，液压缸的伸缩杆和连杆之间会张紧，下折叠臂受到斜向下的拉力。当拉力达到一定值时，会克服拉杆的作用，使得折叠臂能够向一个方向运动，死点被克服。因此，本发明巧妙地利用了死点的位置，使得折叠臂展开即自锁，不需要额外的锁紧机构。既达到举升高度的要求也提升了承受载荷的能力。在结构上，简单可靠，成本较低，能够满足各种举升要求，具有很高的通用性。

四、在雷达领域，本发明适用于各种型号雷达的举升，在雷达结构设计上可广泛推广，简化设计。在其它工程机械领域，对于载荷和高度有较高要求的结构，也可参考此设计。

附图说明

图1是本发明一种机械自锁式雷达天线举升机构的折叠状态示意图；

图2是本发明一种机械自锁式雷达天线举升机构的展开状态示意图；

图3是本发明的举升机构展开过程示意图；

图4是两个承重板支座7、两个折叠臂支座8、两个小液压缸支座15在天线转台5上的位置示意图；

图5是上挡块12和下挡块13的安装位置示意图；

图6是本发明的工作原理图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图5说明本实施方式，本实施方式包括天线承重板4、天线转台5、两个弹簧拉杆2、两个连杆6、两个承重板支座7、两个折叠臂支座8、两个螺杆9、两个大液压缸10、两个小液压缸11、两个小液压缸支座15和两个折叠臂，每个折叠臂包括上折叠臂1和下折叠臂3和销轴14，上折叠臂1与下折叠臂3上下设置且通过销轴14铰接，每个下折叠臂3的下端沿轴中心线设有螺纹孔，两个承重板支座7、两个小液压缸支座15和两个折叠臂支座8依次由前至后呈矩形布置且固装在天线转台5上，见图4，天线转台5安装于雷达车体上；两个折叠臂平行设置，每个下折叠臂3的下端螺纹孔与其对应的螺杆9螺纹连接，每个螺杆9的下端与其对应的折叠臂支座8铰接，调节螺杆9与下折叠臂3的旋合长度可改变折叠臂的展开长度；每个上折叠臂1的上端与天线承重板4上部铰接，两个弹簧拉杆2与两个上折叠臂1一一对应，且弹簧拉杆2的一端与上折叠臂1铰接，弹簧拉杆2的另一端与天线承重板4铰接，一个连杆6和一个小液压缸11对应一个下折叠臂3，连杆6的一端与下折叠臂3铰接，连杆6的另一端与小液压缸11的活塞杆连接，小液压缸11的缸筒端与小液压缸支座15铰接，两个大液压缸10与两个承重板支座7一一对应，大液压缸10的活塞杆与天线承重板4的中部铰接，大液压缸10的缸筒端与承重板支座7的下支点7-1铰接，天线承重板4的下端与承重板支座7的上支点7-2铰接。

具体实施方式二：结合图1、图2和图5说明本实施方式，本实施方式的折叠臂还包括上挡块12和下挡块13，上挡块12和下挡块13同侧设置，且上挡块12设置在上折叠臂1的下端，下挡块13设置在下折叠臂3的上端，上挡块12和下挡块13的作用是防止在载荷的作用下上折叠臂1与下折叠臂3之间的夹角发生变化，折叠臂向另一方向折叠，与弹簧拉杆2配合实现机械自锁，保证了折叠臂承受载荷的可靠性。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的上折叠臂1的长度与下折叠臂3的长度相同，便于平衡。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的上折叠臂1与下折叠臂3展开后与天线转台5的夹角α为50°～90°。夹角α的取值通过调整螺杆9和下折叠臂3的旋合长度来改变。

其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的上折叠臂1与下折叠臂3展开后与天线转台5的夹角α为60°。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的上折叠臂1与下折叠臂3展开后与天线转台5的夹角α为70°。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式七：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的上折叠臂1与下折叠臂3展开后与天线转台5的夹角α为80°。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

本发明的工作原理：如图6所示，

1、举升动作：随着大液压缸10的伸长，天线承重板4的仰角增大，进而使得上折叠臂1和下折叠臂3的逐渐展开，弹簧拉杆2为折叠臂提供拉力，上折叠臂1和下折叠臂3依靠弹簧拉杆2的拉力在展开到上折叠臂1与下折叠臂3呈直线位置时自锁。小液压缸11在此过程中，适当伸长以避免小液压缸11和连杆6之间张紧。

2、收回动作：小液压缸11开始收回，当小液压缸11和下折叠臂3张紧时，下折叠臂3受到斜向下的拉力，当拉力足够大时，上折叠臂1和下折叠臂3的死点被克服。之后大液压缸10开始收回，天线承重板4的仰角减小，上折叠臂1和下折叠臂3逐渐折叠收回。

本发明的工作过程：

举升机构举升前状态如图1所示，大液压缸10和小液压缸11的行程为零，上折叠臂1和下折叠臂3处于折叠状态。调整天线转台5的方位使其水平，以消除转台倾斜对大液压缸10和折叠臂所受载荷的影响。

当举升指令发出后，大液压缸10的活塞杆开始运动，随着大液压缸10的活塞杆的逐渐伸出，天线承重板4逐渐被竖起(天线承重板4的角度与水平面的夹角逐渐增大)，在弹簧拉杆2的配合下，折叠臂逐渐展开。当大液压缸10的活塞杆运动到指定位置时，上折叠臂1和下折叠臂3全部展开并在弹簧拉杆2拉力的作用下实现自动机械式自锁，大液压缸10也即刻自锁承受载荷，天线承重板4俯仰角到达设计角度；在此过程中，小液压缸11的活塞杆适当伸长，防止小液压缸11与连杆6之间存在张紧力。见图2所示，此时大液压缸10、小液压缸11和折叠臂共同承受载荷，其中支撑臂完全展开后在弹簧拉杆2拉力的作用下，自动实现机械式自锁。

天线收回(即折叠臂收回)时，先使小液压缸11收回，当小液压缸11与连杆6处于共线的位置上时，再继续收回小液压缸11即可克服上折叠臂1与下折叠臂3之间的死点。此时大液压缸10开始收回，天线承重板4与水平面的夹角逐渐减小，折叠臂逐渐收回。

Claims (6)

1.一种机械自锁式雷达天线举升机构，其特征在于：所述举升机构包括天线承重板(4)、天线转台(5)、两个弹簧拉杆(2)、两个连杆(6)、两个承重板支座(7)、两个折叠臂支座(8)、两个螺杆(9)、两个大液压缸(10)、两个小液压缸(11)、两个小液压缸支座(15)和两个折叠臂，每个折叠臂包括上折叠臂(1)和下折叠臂(3)和销轴(14)，上折叠臂(1)与下折叠臂(3)上下设置且通过销轴(14)铰接，每个下折叠臂(3)的下端沿轴中心线设有螺纹孔，两个承重板支座(7)、两个小液压缸支座(15)和两个折叠臂支座(8)依次由前至后呈矩形布置且固装在天线转台(5)上，两个折叠臂平行设置，每个下折叠臂(3)的下端螺纹孔与其对应的螺杆(9)螺纹连接，每个螺杆(9)的下端与其对应的折叠臂支座(8)铰接，每个上折叠臂(1)的上端与天线承重板(4)上部铰接，两个弹簧拉杆(2)与两个上折叠臂(1)一一对应，且弹簧拉杆(2)的一端与上折叠臂(1)铰接，弹簧拉杆(2)的另一端与天线承重板(4)铰接，一个连杆(6)和一个小液压缸(11)对应一个下折叠臂(3)，连杆(6)的一端与下折叠臂(3)铰接，连杆(6)的另一端与小液压缸(11)的活塞杆连接，小液压缸(11)的缸筒端与小液压缸支座(15)铰接，两个大液压缸(10)与两个承重板支座(7)一一对应，大液压缸(10)的活塞杆与天线承重板(4)的中部铰接，大液压缸(10)的缸筒端与承重板支座(7)的下支点(7-1)铰接，天线承重板(4)的下端与承重板支座(7)的上支点(7-2)铰接，所述折叠臂还包括上挡块(12)和下挡块(13)，上挡块(12)和下挡块(13)同侧设置，且上挡块(12)设置在上折叠臂(1)的下端，下挡块(13)设置在下折叠臂(3)的上端。

2.根据权利要求1所述的一种机械自锁式雷达天线举升机构，其特征在于：所述上折叠臂(1)的长度与下折叠臂(3)的长度相同。

3.根据权利要求2所述的一种机械自锁式雷达天线举升机构，其特征在于：所述上折叠臂(1)与下折叠臂(3)展开后与天线转台(5)的夹角(α)为50°～90°。

4.根据权利要求3所述的一种机械自锁式雷达天线举升机构，其特征在于：所述上折叠臂(1)与下折叠臂(3)展开后与天线转台(5)的夹角(α)为60°。

5.根据权利要求3所述的一种机械自锁式雷达天线举升机构，其特征在于：所述上折叠臂(1)与下折叠臂(3)展开后与天线转台(5)的夹角(α)为70°。

6.根据权利要求3所述的一种机械自锁式雷达天线举升机构，其特征在于：所述上折叠臂(1)与下折叠臂(3)展开后与天线转台(5)的夹角(α)为80°。