CN107942294A - 一种船舰雷达稳定架 - Google Patents

Abstract

一种船舰雷达稳定架，由雷达接收器、雷达平台、底座和三条分支组成，雷达接收器固连于雷达平台上，雷达平台与底座之间通过三条分支连接，分别是第一分支、第二分支、第三分支，三条分支的结构相同；稳定架的第一分支由第一复合铰链、第一支杆、第一丝杠滑块、第一丝杠和复合铰链四组成，第二分支由第二复合铰链、第二支杆、第二丝杠滑块、第二丝杠和复合铰链五组成，分支三由第三复合铰链、第三支杆、第三丝杠滑块、第三丝杠和复合铰链六组成。该船舰雷达稳定架工作空间大且可以自由切换，灵活性好，稳定性高，适应性强的舰载雷达天线稳定架。船舰在海上航行时根据海上变换莫测的环境改变雷达稳定平台的构型，以适应不同的海上环境。

Description

一种船舰雷达稳定架

技术领域

本发明涉及船舰的雷达支架领域，特别是一种船舰雷达稳定架。

背景技术

在实际应用中，冰雪、惯性载荷、自重的静态载荷还有风载的动态载荷使得雷达受到影响，特别是在海洋中遨游的船舰上，风浪会是船舰上的雷达受到严重的影响，风浪的影响会产生沿着三个坐标轴的摇摆、倾斜和沿着三个坐标轴的周期性的振动，使得船舰雷达设备受到严重的干扰。传统的雷达稳定支架几乎都是考虑雷达设备放置在地面上或是在车上这样的情况，如中国专利201510960801.7公开了一种雷达天线阵面抗风稳定装置，其使用钢丝绳、滚珠丝杠等设计该稳定装置，但是其机构复杂，稳定性有限，拆卸困难，并不适用于海洋中航行的舰载雷达支架；中国专利201210490559.8公开了一种雷达/天线支架，其结构简单，但是刚度有限，灵活性差，模式单一，工作空间不能自由转换，难以适应海上时刻变化的环境，因此因此有必要设计一种稳定高，工作空间大，适应性强的舰载雷达天线稳定架。

目前尚未发现一种六自由度自重构并联式的，工作空间大，灵活性高，稳定性好，机身轻盈，动态响应好，能够通过灵活变换构型来适应不同工作环境与任务的船舰雷达稳定架。

发明内容

本发明的目的是设计一种工作空间大且可以自由切换，灵活性好，稳定性高，适应性强的船舰雷达稳定架。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种船舰雷达稳定架，由雷达接收器、雷达平台、底座以及三条分支组成，雷达接收器固连于雷达平台上，雷达平台上的三个轴耳的位置的连线构成一个等边三角形，三个轴耳与底座之间通过三条分支连接，分别是第一分支、第二分支、第三分支，三条分支的结构相同；稳定架的第一分支由第一复合铰链、第一支杆、第一丝杠滑块、第一丝杠和复合铰链四组成，第二分支由第二复合铰链、第二支杆、第二丝杠滑块、第二丝杠和复合铰链五组成，第三分支由第三复合铰链、第三支杆、第三丝杠滑块、第三丝杠和复合铰链六组成，第一分支第一复合铰链的一端通过转动副与雷达平台连接，另一端通过转动副与第一支杆连接，第一支杆以转动副连接在第一丝杠滑块的一端，且在连接处连接着一个制动装置，第一丝杠滑块在第一丝杠的牵引下，沿第一丝杠的凹槽滑动，复合铰链四的一边通过转动副连接第一丝杠，另一边同样通过转动副连接底座，第二分支和第三分支零部件的连接方式与第一分支完全相同。

所述第一支杆、第二支杆、第三支杆的结构完全相同，第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠的结构完全相同，每一丝杠的两侧有限位孔，第一丝杠滑块、第二丝杠滑块和第三丝杠滑块结构完全相同，每一丝杠滑块的两侧连接有一个限位装置。

第一复合铰链、第二复合铰链二和第三复合铰链的结构相同，都是由第一旋转体和第二旋转体组成，第一旋转体和第二旋转体通过转动副连接，第一复合铰链、第二复合铰链二和第三复合铰链各自均有三个轴线相交的转动副连接，均可视为球副连接。

第四复合铰链、第五复合铰链、第六复合铰链的结构完全相同，均由第一转动体和第二转动体组成，第一转动体和第二转动体之间通过转动副连接，第四复合铰链、第五复合铰链、第六复合铰链各自均有三个转动副连接，三个转动副的轴线相交，均可视为球副连接。

本发明中，当第一复合铰链、第二复合铰链二和第三复合铰链视为球副，第一支杆和第一丝杠滑块、第二支杆和第二丝杠滑块、第三支杆和第三丝杠滑块均保持相对静止，第一丝杠滑块和第一丝杠、第二丝杠滑块和第二丝杠、第三丝杠滑块和第三丝杠之间相对滑动，即为移动副连接，第四复合铰链、第五复合铰链和第六复合铰链可视为球副，每条支链是球副到移动副到球副连接方式，稳定架的三条分支的连接方式相同，此为该稳定架的第一构态 (3-SPS)。当稳定架三条分支中的两条分支保持球副到移动副到球副的运动副连接方式，余下的一条分支中，连接雷达平台的复合铰链和连接底座的复合铰链均视为球副，其丝杠滑块上的限位装置工作，将丝杠滑块卡在限位孔处，丝杠滑块和丝杠保持相对静止，制动装置工作，支杆绕着与丝杠滑块的连接轴线转动，即为转动副连接，此支链为球副到转动副到球副连接，此为该稳定架的第二构态(2-SPS-SRS)。以此类推，当稳定架三条分支中的两条分支是球副到转动副到球副的连接方式，另一条分支是球副到移动副到球副的连接方式，此为该稳定架的第三构态(2-SRS-SPS)；当该稳定架的三条分支均是球副到转动副到球副的连接方式，此为该稳定架的第四构态(3-SRS)。

本发明的突出优点为：

1、该船舰雷达稳定架，具有六个全自由度，灵活性强，能够适应不同的工作任务与环境，并且为并联变胞机构式，动态响应好，稳定性好，无积累误差，精度较高。

2、该船舰雷达稳定架具有多种构型，且能自动迅速地在各个构型自重构变胞，面向不同工作任务获得相应构型，每种构型的工作空间都不相同，可根据环境因素获得最佳工作状态。

3、该船舰雷达稳定架相比于传统的船舰雷达稳定架，它的结构紧凑，刚度高，承载能力大，能够完成复杂的雷达探测任务。

附图说明

图1为本发明所述的船舰雷达稳定架的总体结构示意图。

图2为本发明所述的船舰雷达稳定架的复合铰链一的结构示意图。

图3为本发明所述的船舰雷达稳定架的复合铰链四的结构示意图。

图4为本发明所述的船舰雷达稳定架的丝杠支杆连接结构示意图。

图5为本发明所述的船舰雷达稳定架的雷达接收器和雷达平台连接的结构示意图。

图6为本发明所述的船舰雷达稳定架处于第一构态时的结构示意图。

图7为本发明所述的船舰雷达稳定架处于第二构态时的结构示意图。

图8为本发明所述的船舰雷达稳定架处于第三构态时的结构示意图。

图9为本发明所述的船舰雷达稳定架处于第四构态时的结构示意图。

图10为本发明所述的船舰雷达稳定架的船舰结构构示意图。

图中所示：1.雷达接收器；2.雷达平台；3.第一复合铰链；4.第一支杆；5.第二支杆；6. 第二丝杠滑块；7.第一丝杠滑块；8.第一丝杠；9.第二丝杠；10.第四复合铰链；11.底座；12. 第六复合铰链；13.第五复合铰链；14.第三丝杠；15.第三丝杠滑块；16.第三支杆；17.第三复合铰链；18.第二复合铰链；21轴耳；31.第一旋转体；32.第二旋转体；101.第一转动体；102. 第二转动体；71.限位装置；72.制动装置；81.限位孔。

具体实施方式

下面为结合附图和实施案例对本发明的技术方案作进一步的描述。

如图1至图10所示，所述的船舰雷达稳定架，由雷达接收器1、雷达平台2、底座11、三条分支组成，具体结构和连接方式为：

所述雷达接收器1固连于雷达平台2上，雷达平台2上的三个轴耳21的位置的连线构成一个等边三角形，三个轴耳21与底座11之间通过三条分支连接，分别是第一分支、第二分支、第三分支，三条分支的结构相同；稳定架的第一分支由第一复合铰链3、第一支杆4、第一丝杠滑块7、第一丝杠8和第四复合铰链10组成，第二分支由第二复合铰链18、第二支杆5、第二丝杠滑块6、第二丝杠9和第五复合铰链13组成，第三分支由第三复合铰链17、第三支杆16、第三丝杠滑块15、第三丝杠14和第六复合铰链12组成，第一支杆4、第二支杆 5、第三支杆16的结构完全相同，第一丝杠8、第二丝杠9和第三丝杠14的结构完全相同，每一丝杠的两侧有限位孔81；第一丝杠滑块7、第二丝杠滑块6和第三丝杠滑块15结构完全相同，每一丝杠滑块的两侧连接有一个限位装置71；第一分支第一复合铰链3的一端通过转动副与雷达平台2连接，另一端通过转动副与第一支杆4连接，第一支杆4以转动副连接在第一丝杠滑块7的一端，且在连接处连接着一个制动装置72，第一丝杠滑块7在第一丝杠8 的牵引下，沿第一丝杠8的凹槽滑动，第四复合铰链10的一边通过转动副连接第一丝杠8，另一边同样通过转动副连接底座11，第二分支和第三分支零部件的连接方式与第一分支完全相同。

所述第一复合铰链3、第二复合铰链18和第三复合铰链17的结构相同，都是由第一旋转体31和第二旋转体32组成，第一旋转体31和第二旋转体32通过转动副连接，第一复合铰链3、第二复合铰链18和第三复合铰链17各自均有三个轴线相交的转动副连接，均可视为球副连接。

所述第四复合铰链10、第五复合铰链13、第六复合铰链12的结构完全相同，均由第一转动体101和第二转动体102组成，第一转动体101和第二转动体102之间以转动副连接，第四复合铰链10、第五复合铰链13、第六复合铰链12各自均有三个转动副连接，三个转动副的轴线相交，均可视为球副连接。

工作原理及过程：

船舰在海上航行时，可根据海上风浪的大小来调节雷达稳定架的构型。

如图5所示，第一构态为稳定架的三条分支的连接方式相同，复合铰链一3、复合铰链二18和复合铰链三17均可视为球副，限位装置71和制动装置72不工作，支杆一4和丝杠滑块一7、支杆二5和丝杠滑块二6、支杆三16和丝杠滑块三15均保持相对静止，丝杠滑块一7和丝杠一8、丝杠滑块二6和丝杠二9、丝杠滑块三15和丝杠三14之间相对滑动，即为移动副连接，复合铰链四10、复合铰链五13和复合铰链12六可视为球副，每条支链是球副到移动副到球副连接方式。该构态下，稳定架的工作空间最小，灵活性最低，当所遇风浪较小船舰摇摆的幅度也较小时适用。

如图6所示，第二构态为稳定架三条分支中的两条分支保持球副到移动副到球副的运动副连接方式，余下的一条分支中，连接雷达平台2的复合铰链和连接底座11的复合铰链均视为球副，其丝杠滑块上的限位装置71工作，将丝杠滑块卡在限位孔81处，丝杠滑块和丝杠保持相对静止，制动装置72工作，连杆绕着与丝杠滑块的连接轴线转动，即为转动副连接，此支链为球副到转动副到球副连接。该构态下稳定架的工作空间比第一构态时要大些，灵活性也有所提高，当所遇风浪适中是，船舰摇摆的幅度也适中，此构态适用。

以此类推，如图7所示，第三构态为稳定架三条分支中的两条分支是球副到转动副到球副的连接方式，另一条分支是球副到移动副到球副的连接方式。在该构态下稳定平台的工作空间比第一构态和第二构态要大，灵活性也较高，适用于海上风浪程度处于较高的情况。

如图8所示，第四构态为该稳定架的三条分支均是球副到转动副到球副的连接方式。海上风浪很大时，整个船体的摇摆幅度很大时，选用该构型，该稳定的工作空间比第一构态、第二构态、第三构态都要大，灵活性相对来说也是最高的，适用于海上风浪程度处于偏大、船体摇摆程度很大的情况。

Claims (4)

1.一种船舰雷达稳定架，其特征在于，由雷达接收器、雷达平台、底座和三条分支组成，雷达接收器固连于雷达平台上，雷达平台上的三个轴耳的位置的连线构成一个等边三角形，三个轴耳与底座之间通过三条分支连接，三条分支分别是第一分支、第二分支、第三分支，三条分支的结构相同；稳定架的第一分支由第一复合铰链、第一支杆、第一丝杠滑块、第一丝杠和复合铰链四组成，第二分支由第二复合铰链、第二支杆、第二丝杠滑块、第二丝杠和复合铰链五组成，第三分支由第三复合铰链、第三支杆、第三丝杠滑块、第三丝杠和复合铰链六组成，第一分支第一复合铰链的一端通过转动副与雷达平台连接，另一端通过转动副与第一支杆连接，第一支杆以转动副连接在第一丝杠滑块的一端，且在连接处连接着一个制动装置，第一丝杠滑块在第一丝杠的牵引下，沿第一丝杠的凹槽滑动，复合铰链四的一边通过转动副连接第一丝杠，另一边同样通过转动副连接底座，第二分支和第三分支零部件的连接方式与第一分支完全相同。

2.根据权利要求1所述的船舰雷达稳定架，其特征在于，所述第一支杆、第二支杆、第三支杆的结构完全相同，第一丝杠、第二丝杠和第三丝杠的结构完全相同，每一丝杠的两侧有限位孔，第一丝杠滑块、第二丝杠滑块和第三丝杠滑块结构完全相同，每一丝杠滑块的两侧连接有一个限位装置。

3.根据权利要求1所述的船舰雷达稳定架，其特征在于，第一复合铰链、第二复合铰链二和第三复合铰链的结构相同，都是由第一旋转体和第二旋转体组成，第一旋转体和第二旋转体通过转动副连接，第一复合铰链、第二复合铰链二和第三复合铰链各自均有三个轴线相交的转动副连接，均可视为球副连接。

4.根据权利要求1所述的船舰雷达稳定架，其特征在于，第四复合铰链、第五复合铰链、第六复合铰链的结构完全相同，均由第一转动体和第二转动体组成，第一转动体和第二转动体之间通过转动副连接，第四复合铰链、第五复合铰链、第六复合铰链各自均有三个转动副连接，三个转动副的轴线相交，均可视为球副连接。