CN109506096B - 一种车载雷达方位转台 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种车载雷达方位转台，包括方位基座、带有行星齿轮箱的方位驱动电机、汇流环、方位轴；雷达固定在雷达安装法兰上，雷达安装法兰通过推力球轴承安装在方位基座上；方位轴一端固定连接在雷达安装法兰上，另一端与锥齿轮固定连接，并同轴连接绝对值编码器；方位轴通过一对面对面安装的角接触球轴承与方位基座配合；汇流环套在方位轴上，且与方位基座固定连接；方位驱动电机安装在电机固定座上，方位驱动电机通过键与锥齿轮同轴连接；锥齿轮通过一对背对背安装的轴承支撑在电机固定座内；锥齿轮与锥齿轮相互啮合；方位驱动电机的输出轴与方位轴成90°。该发明具有结构紧凑、体积小、重心低、360°周转、安装和调试方便、精度高等优点。

Description

一种车载雷达方位转台
技术领域
本发明属于光电探测领域，具体为一种车载雷达方位转台。
背景技术
雷达方位转台能够实现雷达的方位支撑和方位转动功能，通过伺服控制系统保证雷达按照设定的模式旋转，进行搜索或跟踪目标，并测出目标的方位数据。在满足雷达方位转台刚度、强度和其他性能的条件下，尽量减少体积和重量，是设计雷达方位转台需要考虑的问题。雷达方位转台设计方案的优劣，直接影响着雷达的测量精度和跟踪精度。
附图1是某车载雷达方位转台结构示意图(樊松林.某大口径车载雷达天线座方位转台设计方案[J].电子机械工程,2005,21(2):32-33),该天线座方位转台由方位电机(序号1)、方位减速箱(序号2)、方位大齿圈(序号3)、方位轴承(序号4)、方位底座(序号5)、电缆卷绕装置(序号6)、方位轴(序号7)、旋转变压器(序号8)、数据箱和限位装置(序号9)等组成。该方位转台采用双传动链电消隙驱动方式，双传动链安装在方位减速箱内，减速箱的上端面同时也是雷达的安装面,两条传动链的末级输出轴齿轮与方位大齿圈(序号3)啮合，驱动电机通电后，带动方位轴(序号7)转动。测角器件(旋转变压器)的转子装在方位轴上，定子安装在方位底座上。
该类方位转台的不足之处在于电机和减速箱占用的体积较大；采用了电缆卷绕装置，在方位方向只能有限转角转动，不能周转；整个转台重心较高、重量较重，结构不紧凑。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种车载雷达方位转台，克服了现有的雷达方位转台体积较大、重心高、不能周转，调试不方便等不足。
本发明的技术方案为：
所述一种车载雷达方位转台，其特征在于：包括方位基座1、带有行星齿轮箱的方位驱动电机3、汇流环12、方位轴8；
雷达14固定在雷达安装法兰15上，雷达安装法兰15通过推力球轴承13安装在方位基座1上；方位轴8一端固定连接在雷达安装法兰15上，另一端与从动锥齿轮7固定连接，并同轴连接绝对值编码器11；方位轴8通过一对面对面安装的角接触球轴承9与方位基座1配合；汇流环12套在方位轴8上，且与方位基座1固定连接；
方位驱动电机3安装在电机固定座2上，方位驱动电机3的输出轴通过键6与主动锥齿轮5同轴连接；主动锥齿轮5通过一对背对背安装的轴承4支撑在电机固定座2内；
主动锥齿轮5与从动锥齿轮7相互啮合；方位驱动电机3的输出轴与方位轴成90°。
进一步的优选方案，所述一种车载雷达方位转台，其特征在于：雷达安装法兰15中心开有台阶通孔；在雷达安装法兰15朝向雷达的面上，其中心通孔外侧有环形凸起，环形凸起与雷达14的安装面密封固定连接；在雷达安装法兰15背向雷达的面上，其中心通孔外侧也有环形凸起，该环形凸起外圆面通过推力球轴承13与方位基座1配合，并在推力球轴承13外侧，雷达安装法兰15与方位基座1之间通过迷宫密封。
进一步的优选方案，所述一种车载雷达方位转台，其特征在于：所述方位基座1朝向雷达端面上具有沉孔，沉孔底部具有中心通孔；沉孔内径与雷达安装法兰15背向雷达的面上的环形凸起内径一致，沉孔与雷达安装法兰15背向雷达面上的环形凸起共同组成了汇流环12的安装空间；汇流环12的定子部分与方位基座1沉孔底面固定连接，汇流环12的转子部分与雷达安装法兰15固定连接。
进一步的优选方案，所述一种车载雷达方位转台，其特征在于：所述方位轴8为T型结构，方位轴8的横侧段布置在雷达安装法兰15中心的台阶通孔内，并与台阶面固定连接；方位轴8的轴侧段穿过雷达安装法兰15中心的台阶通孔、汇流环以及方位基座沉孔底部的中心通孔后与从动锥齿轮7同轴固定连接；且方位轴8的轴侧段通过一对面对面安装的角接触球轴承9与方位基座1配合，方位轴8的轴侧段最外端与绝对值编码器11同轴固定连接。
进一步的优选方案，所述一种车载雷达方位转台，其特征在于：电机固定座2固定在方位基座1上，电机固定座2外侧安装有与方位基座1密封配合的壳体，将电机固定座2处于方位基座1内部。
有益效果
本发明的效果主要体现在以下几个方面：
1、方位电机和行星齿轮减速器由电机生产厂家装配在一起，减少了体积。
2、把绝对值编码器(角加速度传感器)装配在从方位轴上,避免了电机反转时主动锥齿轮与从动锥齿轮之间的回差对雷达测角精度的影响。
3、电机轴与方位轴垂直安装，减少了整个方位转台的体积。
4、利用汇流环代替了电缆卷绕装置，保证雷达可连续周转。
5、整个雷达方位转台在保证刚度和强度的前提下，进行了结构优化设计，减少了转台的体积和重量。
该发明具有结构紧凑、体积小、重心低、360°周转、安装和调试方便、精度高等优点。
附图说明
图1是现有技术中一种车载雷达方位转台的结构示意图。
图2是本发明提出的一种车载雷达方位转台的结构组成图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详述。
如图2所示，本实施例中的一种车载雷达方位转台，包括方位基座1、带有行星齿轮箱的方位驱动电机3、汇流环12、方位轴8。行星齿轮箱的减速比为850:1。
雷达14固定在雷达安装法兰15上。雷达安装法兰15中心开有台阶通孔；在雷达安装法兰15朝向雷达的面上，其中心通孔外侧有环形凸起，环形凸起与雷达14的安装面密封固定连接；在雷达安装法兰15背向雷达的面上，其中心通孔外侧也有环形凸起，该环形凸起外圆面通过推力球轴承13与方位基座1配合，并在推力球轴承13外侧，雷达安装法兰15与方位基座1之间通过迷宫密封。在雷达安装法兰15侧面固定有雷达插接件16。
所述方位基座1朝向雷达端面上具有沉孔，沉孔底部具有中心通孔；沉孔内径与雷达安装法兰15背向雷达的面上的环形凸起内径一致，沉孔与雷达安装法兰15背向雷达面上的环形凸起共同组成了汇流环12的安装空间；汇流环12的定子部分与方位基座1沉孔底面固定连接，汇流环12的转子部分与雷达安装法兰15固定连接。
所述方位轴8为T型结构，方位轴8的横侧段布置在雷达安装法兰15中心的台阶通孔内，并与台阶面固定连接；方位轴8的轴侧段穿过雷达安装法兰15中心的台阶通孔、汇流环以及方位基座沉孔底部的中心通孔后与从动锥齿轮7同轴固定连接；且方位轴8的轴侧段通过一对面对面安装的角接触球轴承9与方位基座1配合，方位轴8的轴侧段最外端与绝对值编码器11同轴固定连接，用以测量雷达角度数据。
方位驱动电机3安装在电机固定座2上，方位驱动电机3的输出轴通过键6与主动锥齿轮5同轴连接；主动锥齿轮5与从动锥齿轮7相互啮合，传动比为1:1，方位驱动电机3的输出轴与方位轴成90°。主动锥齿轮5通过一对背对背安装的角接触轴承4支撑在电机固定座2内，以便抵消一对锥齿轮啮合的轴向力。电机固定座2固定在方位基座1上，电机固定座2外侧安装有与方位基座1密封配合的壳体，将电机固定座2处于方位基座1内部。
本实施例的工作原理是：当方位驱动电机3通电工作后，与方位轴8垂直的电机轴通过键6连接带动主动锥齿轮5转动，通过主动锥齿轮5与从动锥齿轮7啮合传动，带动从动锥齿轮7转动，从动锥齿轮7通过圆锥销10连接带动方位轴8转动，方位轴8通过四个螺钉17和雷达安装法兰15固连，雷达安装法兰15上安装着雷达14，从而驱动雷达转动。安装在方位轴上的绝对值编码器11测定雷达沿方位向转动角度，通过伺服系统控制雷达按照预定的角速度旋转。

Claims (2)

1.一种车载雷达方位转台，其特征在于：包括方位基座、带有行星齿轮箱的方位驱动电机、汇流环、方位轴；
雷达固定在雷达安装法兰上，雷达安装法兰通过推力球轴承安装在方位基座上；方位轴一端固定连接在雷达安装法兰上，另一端与从动锥齿轮固定连接，并同轴连接绝对值编码器；方位轴通过一对面对面安装的角接触球轴承与方位基座配合；汇流环套在方位轴上，且与方位基座固定连接；
雷达安装法兰中心开有台阶通孔；在雷达安装法兰朝向雷达的面上，其中心通孔外侧有环形凸起，环形凸起与雷达的安装面密封固定连接；在雷达安装法兰背向雷达的面上，其中心通孔外侧也有环形凸起，该环形凸起外圆面通过推力球轴承与方位基座配合，并在推力球轴承外侧，雷达安装法兰与方位基座之间通过迷宫密封；
所述方位基座朝向雷达端面上具有沉孔，沉孔底部具有中心通孔；沉孔内径与雷达安装法兰背向雷达的面上的环形凸起内径一致，沉孔与雷达安装法兰背向雷达面上的环形凸起共同组成了汇流环的安装空间；汇流环的定子部分与方位基座沉孔底面固定连接，汇流环的转子部分与雷达安装法兰固定连接；
方位驱动电机安装在电机固定座上，方位驱动电机的输出轴通过键与主动锥齿轮同轴连接；主动锥齿轮通过一对背对背安装的轴承支撑在电机固定座内；
主动锥齿轮与从动锥齿轮相互啮合；方位驱动电机的输出轴与方位轴成90°；
所述方位轴为T型结构，方位轴的横侧段布置在雷达安装法兰中心的台阶通孔内，并与台阶面固定连接；方位轴的轴侧段穿过雷达安装法兰中心的台阶通孔、汇流环以及方位基座沉孔底部的中心通孔后与从动锥齿轮同轴固定连接；且方位轴的轴侧段通过一对面对面安装的角接触球轴承与方位基座配合，方位轴的轴侧段最外端与绝对值编码器同轴固定连接。
2.根据权利要求1所述一种车载雷达方位转台，其特征在于：电机固定座固定在方位基座上，电机固定座外侧安装有与方位基座密封配合的壳体，将电机固定座处于方位基座内部。
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