CN110137661A - 动中通卫星天线的层压式安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动中通卫星天线的层压式安装结构，包括第一安装结构，第二安装结构、第三安装结构、底座和环形压边座；第一安装结构包括薄壁轴承和同步带轮一，同步带轮一固定于薄壁轴承的外圈；第二安装结构包括同步带轮二，同步带轮二上沿其圆周方向嵌设有多个第一滚动体，其通过多个第一滚动体被支撑在方位盘顶部；第三安装结构包括同步带轮三，同步带轮三上沿其圆周方向嵌设有多个第二滚动体，其通过多个第二滚动体被支撑在同步带轮二的顶部；环形压边座上沿其圆周方向嵌设有多个第三滚动体，环形压边座通过多个第三滚动体被支撑在同步带轮三的顶部。基于该层压式安装结构安装的天线整体轮廓高度能够降低至现有技术中的三分之一以下。
Description
技术领域
本发明涉及动中通卫星天线技术领域，具体涉及一种动中通卫星天线的层压式安装结构。
背景技术
动中通卫星天线通信系统是一种能够在运动中不间断实时通信的现代卫星通信系统。该天线系统能够在车辆、轮船、飞机等各种载体移动过程中始终对准卫星，保证卫星通信连续不断，从而实现运动中不间断的语音、数据、图像等业务的传输能力。传统的动中通天线，多为抛物面天线和平板阵列天线，其技术成熟，性能稳定。但缺点是体积大、重量重、传动结构复杂，尤其是轮廓比较高，一般高度都在30CM以上，难以和载体共形，造成风阻比较大，能耗高。
另，为了解决以上技术问题，业界有尝试设计嵌套式安装结构、以及壁挂式安装结构，这两种结构中，极化盘、俯仰盘、方位盘均采用薄壁轴承固定在各自的同步带轮上，薄壁轴承的尺寸要求与各个盘的外径相匹配，众所周知，薄壁轴承的直径越大成本越高，加工薄壁轴承的工艺越难实现，使得这两种安装结构适合用于安装直径在3m以下的动中通卫星天线，对于直径超过3m的动中通卫星天线，需要重新设计合适的安装结构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种动中通卫星天线的层压式安装结构，使用圆周方向依次分布的多个滚动体结构取代传统的薄壁轴承用来支撑动中通卫星天线，相较于薄壁轴承能够大大降低安装结构的整体成本，特别适合于安装直径超过3m的动中通卫星天线；另一方面，基于该层压式安装结构安装的动中通卫星天线整体轮廓高度能够降低至现有技术中的三分之一以下，保证最大限度的有效利用空间，实现天线的超低轮廓。同时，基于该嵌套式安装结构安装之后的动中通卫星天线能够有效的降低风阻，节省能耗，极大的缓解发热、能耗高的问题；具有结构简单、体积小、重量轻、易共形、易于隐蔽、易安装、可靠性高的特点。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种动中通卫星天线的层压式安装结构，所述动中通卫星天线具有沿轴向依次安装的极化盘、俯仰盘和方位盘，所述层压式安装结构包括，
第一安装结构，其包括薄壁轴承和同步带轮一，所述同步带轮一固定于薄壁轴承的外圈，所述薄壁轴承的内圈固定于底座；所述方位盘安装在同步带轮一上，所述同步带轮一在同步带和动力源的驱动下转动；
第二安装结构，其包括同步带轮二，所述俯仰盘安装在同步带轮二上，所述同步带轮二在同步带和动力源的驱动下转动；所述同步带轮二上沿其圆周方向嵌设有多个第一滚动体，所述同步带轮二通过所述多个第一滚动体被支撑在方位盘顶部；
第三安装结构，其包括同步带轮三，所述极化盘安装在同步带轮三上，所述同步带轮三在同步带和动力源的驱动下转动；所述同步带轮三上沿其圆周方向嵌设有多个第二滚动体，所述同步带轮三通过所述多个第二滚动体被支撑在同步带轮二的顶部；
环形压边座，所述环形压边座上沿其圆周方向嵌设有多个第三滚动体，所述环形压边座通过所述多个第三滚动体被支撑在同步带轮三的顶部；所述环形压边座还通过缓冲机构固定在所述底座上。
根据本发明的技术方案可以看出，本发明层压式安装结构，方位盘固定在同步带轮一上，同步带轮一带动方位盘转动；同步带轮一通过薄壁轴承固定于底座上，底座支撑方位盘及方位盘以上的整体的重量；俯仰盘固定在同步带轮二上，同步带轮二带动俯仰盘转动；同步带轮二借助多个第一滚动体被支撑于方位盘顶部，第一滚动体以方位盘顶部为滚道滚动，以支撑俯仰盘的重量；极化盘固定在同步带轮三上，同步带轮三带动极化盘转动；同步带轮三借助多个第二滚动体被支撑在同步带轮二上，第二滚动体以同步带轮二的顶部为滚道滚动，以支撑极化盘的重量。以此层压式设计的安装结构固定动中通卫星天线整体轮廓高度能够降低至现有技术中的三分之一以下，保证最大限度的有效利用空间，实现天线的超低轮廓。
同时，使用圆周方向依次分布的多个滚动体结构取代传统的薄壁轴承用来支撑动中通卫星天线，相较于薄壁轴承能够大大降低安装结构的整体成本，特别适合于安装直径超过3m的动中通卫星天线。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述方位盘的中心安装有芯轴，所述极化盘和俯仰盘两者的中心均通过薄壁衬套安装在所述芯轴上。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述方位盘底盘固定于“Z”字形结构的联接环，所述联接环固定于同步带轮一；所述薄壁轴承外圈顶部抵接所述联接环，其外圈底部抵接同步带轮一。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述底座上固定有支撑圈，所述薄壁轴承的内圈固定于支撑圈；所述薄壁轴承内圈底部抵接支撑圈，其内圈顶部抵接轴承压环，所述轴承压环固定于支撑圈顶部。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述第一滚动体、第二滚动体和第三滚动体的结构相同，其具有中心轴和套设在中心轴上的轴承，所述中心轴上位于轴承内圈的两侧均设有轴向限位部，所述轴承的外圈支撑于各自支撑体的顶部；
所述轴承为滚珠轴承、滚子轴承或者滑动轴承中的一种。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述同步带轮二、同步带轮三和环形压边座的底部均设有多个用于安装各自滚动体的开口凹槽，所述中心轴安装于开口凹槽内，所述轴承的外圈伸出开口凹槽支撑于各自支撑体的顶部。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述环形压边座的横截面为“Z”字型结构，其具有依次连接为一体的压边部、支撑部和固定部，所述压边部的底部设有多个开口凹槽，所述多个开口凹槽沿压边部的圆周方向依次设置；所述支撑部沿径向设置在同步带轮一、同步带轮二和同步带轮三的外侧；所述固定部通过缓冲机构连接底座。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述缓冲机构具有多个紧固件，以及套设在各紧固件上的缓冲弹簧；所述固定部上对应各紧固件均设有通孔，所述底座上对应各紧固件均设有螺纹孔，所述紧固件穿过通孔后与螺纹孔配合将固定部安装至底座上，所述缓冲弹簧的一端抵接紧固件的端帽，其另一端抵接固定部。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述支撑部上设有供各同步带轮的同步带穿出的缺口。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述同步带轮一、同步带轮二、同步带轮三的动力源均为伺服电机。
本发明的有益效果：本申请的层压式安装结构，动中通卫星天线的层压式安装结构，使用圆周方向依次分布的多个滚动体结构取代传统的薄壁轴承用来支撑动中通卫星天线，相较于薄壁轴承能够大大降低安装结构的整体成本，特别适合于安装直径超过3m的动中通卫星天线；另一方面，基于该层压式安装结构安装的动中通卫星天线整体轮廓高度能够降低至现有技术中的三分之一以下，保证最大限度的有效利用空间，实现天线的超低轮廓。同时，基于该嵌套式安装结构安装之后的动中通卫星天线能够有效的降低风阻，节省能耗，极大的缓解发热、能耗高的问题；具有结构简单、体积小、重量轻、易共形、易于隐蔽、易安装、可靠性高的特点。
附图说明
图1是本发明优选实施例中层压式安装结构的立体结构示意图；
图2是图1所示层压式安装结构的剖视结构示意图；
图3是图2所示层压式安装结构中A部分的局部放大图；
图4是图1所示层压式安装结构中同步带轮二的结构示意图；
图5是图1所示层压式安装结构中压边座的结构示意图；
图6是图1所示层压式安装结构中滚动体结构示意图。
图中标号说明：1-极化盘，3-俯仰盘，5-方位盘，7-同步带；
2-薄壁轴承，4-同步带轮一，6-底座，8-同步带轮二，10-第一滚动体，12-同步带轮三，14-第二滚动体，16-环形压边座，18-第三滚动体，20-芯轴，22-薄壁衬套，24-联接环，26-支撑圈，28-中心轴，30-轴承，32-轴向限位部，34-开口凹槽，36-压边部，38-支撑部，40-固定部，42-紧固件，44-缓冲弹簧，46-缺口，48-上固定部，50-下固定部，52-轴承压环。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例
本实施例公开一种动中通卫星天线的层压式安装结构，上述动中通卫星天线具有轴向上依次安装的极化盘1、俯仰盘3和方位盘5，此处，极化盘1、俯仰盘3和方位盘5三者的盘心位于同一条轴线上。上述动中通卫星天线，通过优化结构设计的极化盘1、俯仰盘3和方位盘5同轴、安装，且沿竖直方向逐层安装，实际使用过程中，方位盘5转动实现方位面的波束扫描，俯仰盘3转动实现俯仰面的波束扫描，极化盘1转动实现极化角的波束扫描，以此，通过控制三个盘各自独立转动，能够实现天线始终对准卫星。本实施例技术方案中的层压式安装结构，极化盘1、俯仰盘3和方位盘5轴向上逐层层压装配，以此能够极大的降低动中通卫星天线的整体轮廓高度，保证最大限度的有效利用空间，实现天线的超低轮廓。
参照图1～6所示，上述层压式安装结构，包括第一安装结构、第二安装结构、第三安装结构、底座6和环形压边座16；方位盘5固定在第一安装结构上独立转动，俯仰盘3固定在第二安装结构上独立转动，极化盘1固定在第三安装结构上独立转动；上述环形压边座16配合第一安装结构、第二安装结构和第三安装结构约束三个盘(极化盘1、俯仰盘3和方位盘5)轴向竖直向上的自由度；上述底座6用于支撑动中通卫星天线的整体重量，其上安装有环形支撑圈26，环形结构的支撑圈26通过螺钉紧固在底座6上；各部件的具体结构如下：
一、第一安装结构
上述第一安装结构包括薄壁轴承2和同步带轮一4；上述方位盘5通过联接环24固定在同步带轮一4上，同步带轮一4借助薄壁轴承2固定在底座6上。具体的，上述联接环24的横截面为“Z”字型结构，具有上固定部48、连接部和下固定部50，方位盘5通过沿其圆周方向上排布的多个螺钉紧固在上固定部48上，联接环的下固定部50通过沿其圆周方向上排布的多个螺钉紧固在同步带轮一4上；上述同步带轮一4的内圈紧压薄壁轴承2的外圈，上述薄壁轴承2的内圈紧压支撑圈26的外圈，上述薄壁轴承2外圈顶部抵接上述联接环24，其外圈底部抵接同步带轮一4，其内圈底部抵接支撑圈26，其内圈顶部抵接轴承压环52，上述轴承压环52通过沿其圆周方向上排布的多个螺钉紧固在支撑圈26顶部。
上述方位盘5安装在同步带轮一4上，上述同步带轮一4在同步带7和伺服电机的驱动下转动，上述方位盘5以底座6为重力支撑，在同步带轮一4的驱动下独立转动。
二、第二安装结构
上述第二安装结构包括同步带轮二8，上述俯仰盘3通过沿其圆周方向上排布的多个螺钉紧固在同步带轮二8上；上述同步带轮二8在同步带7和伺服电机的驱动下转动。上述同步带轮二8的底部沿其圆周方向排布有多个开口凹槽34，每个开口凹槽内均嵌设有一个第一滚动体10，上述同步带轮二8通过上述多个第一滚动体10被支撑在方位盘5的外缘顶部。
上述俯仰盘3安装在同步带轮二8上，上述同步带轮二8在同步带和伺服电机的驱动下转动，上述俯仰盘3以方位盘5为重力支撑，在同步带轮二8的驱动下独立转动。
三、第三安装结构
上述第三安装结构包括同步带轮三12，上述极化盘1通过沿其圆周方向的多个螺钉紧固在同步带轮三12上；上述同步带轮三12在同步带和伺服电机的驱动下转动；上述同步带轮三12上沿其圆周方向排布有多个开口凹槽34，每个开口凹槽34内均嵌设有一个第二滚动体14，上述同步带轮三12通过上述多个第二滚动体14被支撑在同步带轮二8的顶部。
上述极化盘1安装在同步带轮三12上，上述同步带轮三12在同步带和伺服电机的驱动下转动，上述极化盘1以同步带轮二8为重力支撑，在同步带轮三12的驱动下独立转动。
四、环形压边座16
上述环形压边座16通过上述多个第三滚动体18被支撑在同步带轮三12的顶部；上述环形压边座16还通过缓冲机构固定在上述底座6上。具体的，上述环形压边座16的横截面为“Z”字型结构，其具有依次连接为一体的压边部36、支撑部38和固定部40，上述压边部36的底部设有多个开口凹槽34，上述多个开口凹槽34沿压边部36的圆周方向依次设置，每个开口凹槽34内均嵌设安装一个第三滚动体18；上述环形压边座16通过上述多个第三滚动体18被支撑在同步带轮三12的顶部。上述支撑部38沿径向设置在同步带轮一4、同步带轮二8和同步带轮三12的外侧，上述支撑部38上设有供各同步带轮的同步带穿出的缺口46；上述固定部40通过缓冲机构连接底座6。
上述环形压边座16优选使用柔性材质制成，其配合第一安装结构、第二安装结构和第三安装结构约束三个盘(极化盘1、俯仰盘3和方位盘5)轴向竖直向上的自由度。
上述环形压边座约束三个盘轴向竖直向上自由度的约束力过大会导致三个盘转动摩擦力过大，压力过小会造成三个盘旋转后上下跳动，为了解决这一问题，本申请的环形压边座16约束三个盘轴向竖直向上的自由度的约束力能够调整，实际使用过程中调整约束力至合适大小，其优选方案如下：
上述环形压边座通过缓冲机构固定至底座6上，上述缓冲机构具有多个紧固件42，以及套设在各紧固件42上的缓冲弹簧44；上述固定部40上对应各紧固件42均设有通孔，上述底座6上对应各紧固件均设有螺纹孔，上述紧固件42穿过通孔后与螺纹孔配合将固定部40安装至底座6上，上述缓冲弹簧44的一端抵接紧固件42的端帽，其另一端抵接固定部40。
调整紧固件42进入螺纹孔的深度即可调整环形压边座约束三个盘轴向竖直向上自由度的约束力：进入螺纹孔的深度越大，约束力越大；反之，进入螺纹孔的深度越小，约束力越小。
以上层压式安装结构，方位盘5固定在同步带轮一4上，同步带轮一4带动方位盘5转动；同步带轮一4通过薄壁轴承2固定于底座6上，底座6支撑方位盘5及方位盘5以上的整体重量；俯仰盘3固定在同步带轮二8上，同步带轮二8带动俯仰盘5转动；同步带轮二8借助多个第一滚动体10被支撑于方位盘5顶部，第一滚动体10以方位盘5顶部为滚道滚动，以支撑俯仰盘3的重量；极化盘1固定在同步带轮三12上，同步带轮三12带动极化盘1转动；同步带轮三12借助多个第二滚动体14被支撑在同步带轮二8上，第二滚动体14以同步带轮二8的顶部为滚道滚动，以支撑极化盘1的重量。以此层压式设计的安装结构固定动中通卫星天线整体轮廓高度能够降低至现有技术中的三分之一以下，保证最大限度的有效利用空间，实现天线的超低轮廓。
同时，使用圆周方向依次分布的多个滚动体结构取代传统的薄壁轴承用来支撑动中通卫星天线，相较于薄壁轴承能够大大降低安装结构的整体成本，特别适合于安装直径超过3m的动中通卫星天线。
本申请以上第一滚动体10、第二滚动体14和第三滚动体18的结构相同，如图6所示，其具有中心轴28和套设在中心轴28上的轴承30，上述中心轴28上位于轴承30内圈的两侧均设有轴向限位部32，上述轴承30的外圈伸出开口凹槽34支撑于各自支撑体的顶部。上述轴承优选使用滚珠轴承、滚子轴承或者滑动轴承中的一种。
为了约束极化盘1和俯仰盘3径向移动，上述方位盘5的中心安装有芯轴20，上述极化盘1和俯仰盘3两者的中心均通过薄壁衬套22安装在上述芯轴20上。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种动中通卫星天线的层压式安装结构，所述动中通卫星天线具有沿轴向依次安装的极化盘、俯仰盘和方位盘，其特征在于：所述层压式安装结构包括，
第一安装结构，其包括薄壁轴承和同步带轮一，所述同步带轮一固定于薄壁轴承的外圈，所述薄壁轴承的内圈固定于底座；所述方位盘安装在同步带轮一上，所述同步带轮一在同步带和动力源的驱动下转动；
第二安装结构，其包括同步带轮二，所述俯仰盘安装在同步带轮二上，所述同步带轮二在同步带和动力源的驱动下转动；所述同步带轮二上沿其圆周方向嵌设有多个第一滚动体，所述同步带轮二通过所述多个第一滚动体被支撑在方位盘顶部；
第三安装结构，其包括同步带轮三，所述极化盘安装在同步带轮三上，所述同步带轮三在同步带和动力源的驱动下转动；所述同步带轮三上沿其圆周方向嵌设有多个第二滚动体，所述同步带轮三通过所述多个第二滚动体被支撑在同步带轮二的顶部；
环形压边座，所述环形压边座上沿其圆周方向嵌设有多个第三滚动体，所述环形压边座通过所述多个第三滚动体被支撑在同步带轮三的顶部；所述环形压边座还通过缓冲机构固定在所述底座上。
2.如权利要求1所述的动中通卫星天线的层压式安装结构，其特征在于：所述方位盘的中心安装有芯轴，所述极化盘和俯仰盘两者的中心均通过薄壁衬套安装在所述芯轴上。
3.如权利要求1所述的动中通卫星天线的层压式安装结构，其特征在于：所述方位盘底盘固定于“Z”字形结构的联接环，所述联接环固定于同步带轮一；所述薄壁轴承外圈顶部抵接所述联接环，其外圈底部抵接同步带轮一。
4.如权利要求3所述的动中通卫星天线的层压式安装结构，其特征在于：所述底座上固定有支撑圈，所述薄壁轴承的内圈固定于支撑圈；所述薄壁轴承内圈底部抵接支撑圈，其内圈顶部抵接轴承压环，所述轴承压环固定于支撑圈顶部。
5.如权利要求1所述的动中通卫星天线的层压式安装结构，其特征在于：所述第一滚动体、第二滚动体和第三滚动体的结构相同，其具有中心轴和套设在中心轴上的轴承，所述中心轴上位于轴承内圈的两侧均设有轴向限位部，所述轴承的外圈支撑于各自支撑体的顶部；
所述轴承为滚珠轴承、滚子轴承或者滑动轴承中的一种。
6.如权利要求5所述的动中通卫星天线的层压式安装结构，其特征在于：所述同步带轮二、同步带轮三和环形压边座的底部均设有多个用于安装各自滚动体的开口凹槽，所述中心轴安装于开口凹槽内，所述轴承的外圈伸出开口凹槽支撑于各自支撑体的顶部。
7.如权利要求1所述的动中通卫星天线的层压式安装结构，其特征在于：所述环形压边座的横截面为“Z”字型结构，其具有依次连接为一体的压边部、支撑部和固定部，所述压边部的底部设有多个开口凹槽，所述多个开口凹槽沿压边部的圆周方向依次设置；所述支撑部沿径向设置在同步带轮一、同步带轮二和同步带轮三的外侧；所述固定部通过缓冲机构连接底座。
8.如权利要求7所述的动中通卫星天线的层压式安装结构，其特征在于：所述缓冲机构具有多个紧固件，以及套设在各紧固件上的缓冲弹簧；所述固定部上对应各紧固件均设有通孔，所述底座上对应各紧固件均设有螺纹孔，所述紧固件穿过通孔后与螺纹孔配合将固定部安装至底座上，所述缓冲弹簧的一端抵接紧固件的端帽，其另一端抵接固定部。
9.如权利要求7所述的动中通卫星天线的层压式安装结构，其特征在于：所述支撑部上设有供各同步带轮的同步带穿出的缺口。
10.如权利要求1所述的动中通卫星天线的层压式安装结构，其特征在于：所述同步带轮一、同步带轮二、同步带轮三的动力源均为伺服电机。
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