CN111613897A - 中孔360°转动天线指向机构 - Google Patents

中孔360°转动天线指向机构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种中孔360°转动天线指向机构，包括中孔电机、机座、中孔谐波减速器、中孔旋转变压器以及中孔滑环；中孔电机固定在机座上，中孔电机的输出轴连接中孔谐波减速器的输入轴连接，中孔谐波减速器的输出轴与中孔旋转变压器中转子连接；中孔旋转变压器的转子通过第一转接件与中孔滑环的内圈的一端连接；中孔滑环的内圈另一端用于输出扭矩。本发明通过中孔电机、中孔谐波减速器、中孔旋转变压器以及中孔滑环的配合，能够实现高精度的指向；本发明中机座、中孔电机、中孔谐波减速器、中孔旋转变压器、第一转接件、中孔滑环、第二转接件均设置有沿轴向延伸且相互连通的中孔，能够实现天线360°旋转，满足星间和星地信号传输需求。

Description

中孔360°转动天线指向机构
技术领域
本发明涉及航空航天机电技术领域，具体地，涉及一种中孔360°转动天线指向机构。
背景技术
随着现代航空航天技术的成熟发展，空间探测活动越来越频繁、任务也越来越复杂，尤其以空间站、登月计划和火星探测工程为代表。与此同时，星地或者星间传输的数据量也不断增加。
随着星间、星地之间数据传输需求日益增高，天线转动角度越来越大，由于传统指向机构的低频信号均采用导线式传输，无法实现360°转动；另外，出于建立星地或者星间链路需要，星载天线指向机构对特定区域的指向精度要求也很高，这需要由指向机构来实现。
由于发射阶段振动环境非常恶劣，需要将天线机构收拢至指定状态锁紧固定，避免天线机构不受控造成自身损坏及碰撞其它载荷。现有的有些星载天线，仅依靠电机的保持力矩实现指向机构的位置保持，保持刚度低且易受外界干扰的影响，存在较大安全隐患。
另外，为满足在轨长期使用工况，在轨指向机构的需要8年以上的长寿命高可靠保障。
因此目前迫切需要一种集成化程度高、360°旋转、指向精度高和长寿命的天线指向机构。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种中孔360°转动天线指向机构。
根据本发明提供的中孔360°转动天线指向机构，包括中孔电机、机座、中孔谐波减速器、中孔旋转变压器以及中孔滑环；
所述中孔电机固定在机座上，所述中孔电机的输出轴连接中孔谐波减速器的输入轴连接，所述中孔谐波减速器的输出轴与所述中孔旋转变压器中转子连接；
所述中孔旋转变压器的转子通过第一转接件与中孔滑环的内圈的一端连接；所述中孔滑环的内圈另一端用于输出扭矩。
优选地，还包括壳体；
所述中孔旋转变压器装配在壳体的内侧；
所述中孔滑环的外圈与所述壳体前端固定连接；
所述机座与所述壳体后端固定连接。
优选地，还包括第二转接件；
所述中孔滑环的输出轴与第二转接件，通过所述第二转接件机械进行扭矩的输出。
优选地，所述机座、所述中孔电机、所述中孔谐波减速器、所述中孔旋转变压器、所述第一转接件、所述中孔滑环、所述第二转接件均设置有沿轴向延伸且相互连通的中孔；
所述中孔，用于波导结构件穿过，以进行高频信号的传输。
优选地，所述机座、所述中孔电机、所述中孔谐波减速器、所述中孔旋转变压器、所述第一转接件、所述中孔滑环、所述第二转接件同轴设置；
所述机座、所述中孔电机、所述中孔谐波减速器、所述中孔旋转变压器、所述第一转接件、所述中孔滑环、所述第二转接件呈轴对称。
优选地，所述中孔谐波减速器，用于对所述中孔电机的驱动力矩进行放大。
优选地，所述中孔旋转变压器采用量精度可达±0.00833°的旋转变压器。
优选地，所述中孔电机内的轴承以及所述中孔谐波减速器内相互接触转动的部件表面均涂覆MoS2固体润滑膜。
优选地，所述中孔谐波减速器，用于提高天线指向机构的裕度和指向精度。
优选地，所述中孔电机、所述中孔谐波减速器、所述中孔旋转变压器通过接口连接。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明通过中孔电机、中孔谐波减速器、中孔旋转变压器以及中孔滑环的配合，能够实现高精度的指向；
本发明中机座、中孔电机、中孔谐波减速器、中孔旋转变压器、第一转接件、中孔滑环、第二转接件均设置有沿轴向延伸且相互连通的中孔，能够实现天线360°旋转，满足星间和星地信号传输需求；
本发明中中孔电机、中孔谐波、中孔旋变通过通用化的接口连接，结构紧凑，整体上尺寸较小；
本发明中中孔电机内的轴承以及所述中孔谐波减速器内有接触且相对转动的部件表面均涂覆MoS2固体润滑膜，延长本发明的使用寿命。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例中中孔360°转动天线指向机构的示意图；
图2为本发明实施例中中孔360°转动天线指向机构的剖面状态示意图。
图中：
1 为机座；
2 为中孔电机；
3 为中孔谐波减速器；
4 为中孔旋转变压器；
5 为壳体；
6 为第一转接件；
7 为中孔滑环；
8 为第二转接件。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
图1为本发明实施例中中孔360°转动天线指向机构的示意图，如图1所示，本发明提供的中孔360°转动天线指向机构中，包括中孔电机2、机座1、中孔谐波减速器3、中孔旋转变压器4以及中孔滑环7；
所述中孔电机2固定在机座1上，所述中孔电机2的输出轴连接中孔谐波减速器3的输入轴连接，所述中孔谐波减速器3的输出轴与所述中孔旋转变压器4中转子连接；
所述中孔旋转变压器4的转子通过第一转接件6与中孔滑环7的内圈的一端连接；所述中孔滑环7的内圈另一端用于输出扭矩。
在本发明实施例中，所述机座1、所述中孔电机2、所述中孔谐波减速器3、所述中孔旋转变压器4、所述第一转接件6、所述中孔滑环7、所述第二转接件8均设置有沿轴向延伸且相互连通的中孔；
所述中孔，用于波导结构件穿过，以进行高频信号的传输。还可以将低频信号，如电机、旋转变压器、热敏电阻、加热片、展开信号等的传输。
所述中孔的直径大于32mm的中孔，能实现天线不同波段的高频信号通过额外增设波导结构件穿过中孔，实现整个指向机构360°旋转。
本发明提供的中孔360°转动天线指向机构中，还包括壳体5和第二转接件8；
所述中孔旋转变压器4装配在壳体5的内侧；
所述中孔滑环7的外壳与所述壳体5前端固定连接；
所述机座1与所述壳体5后端固定连接。
所述中孔滑环7的输出轴与第二转接件8，通过所述第二转接件8机械进行扭矩的输出。
在本发明实施例中，所述机座1、所述中孔电机2、所述中孔谐波减速器3、所述中孔旋转变压器4、所述第一转接件6、所述中孔滑环7、所述第二转接件8同轴设置；
所述机座1、所述中孔电机2、所述中孔谐波减速器3、所述中孔旋转变压器4、所述第一转接件6、所述中孔滑环7、所述第二转接件8呈轴对称。
在本发明实施例中，所述中孔旋转变压器4采用量精度可达±0.00833°的旋转变压器。
所述中孔电机2内的轴承以及所述中孔谐波减速器3内相互接触转动的部件表面均涂覆MoS2固体润滑膜。
所述中孔谐波减速器3，用于对所述中孔电机2的驱动力矩进行放大。此外所述中孔谐波减速器3，还能够提高天线指向机构的裕度和指向精度。
所述裕度不小于8，所述指向精度能够达到0.005625°。
在本发明实施例中，所述中孔电机2、所述中孔谐波减速器3、所述中孔旋转变压器4通过接口连接，能够实现直接连接，并通过结构简单的第一转接件6与中孔滑环7连接，从而提高了结构紧凑性，机构长宽高包络尺寸为139mm×427mm。
本发明实施例中通过中孔电机、中孔谐波减速器、中孔旋转变压器配合，能够实现高精度的指向；本发明实施例中机座、中孔电机、中孔谐波减速器、中孔旋转变压器、第一转接件、中孔滑环、第二转接件均设置有沿轴向延伸且相互连通的中孔，能够实现天线360°旋转，满足星间和星地信号传输需求；本发明实施例中中孔电机、中孔谐波、中孔旋变通过通用化的接口连接，结构紧凑，整体上尺寸较小；本发明实施例中中孔电机内的轴承以及所述中孔谐波减速器内有接触且相对转动的部件表面均涂覆MoS2固体润滑膜，延长本发明的使用寿命。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，包括中孔电机、机座、中孔谐波减速器、中孔旋转变压器以及中孔滑环；
所述中孔电机固定在机座上，所述中孔电机的输出轴连接中孔谐波减速器的输入轴连接，所述中孔谐波减速器的输出轴与所述中孔旋转变压器中转子连接；
所述中孔旋转变压器的转子通过第一转接件与中孔滑环的内圈的一端连接；所述中孔滑环的内圈另一端用于输出扭矩。
2.根据权利要求1所述的中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，还包括壳体；
所述中孔旋转变压器装配在壳体的内侧；
所述中孔滑环的外圈与所述壳体前端固定连接；
所述机座与所述壳体后端固定连接。
3.根据权利要求1所述的中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，还包括第二转接件；
所述中孔滑环的输出轴与第二转接件，通过所述第二转接件机械进行扭矩的输出。
4.根据权利要求3所述的中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，所述机座、所述中孔电机、所述中孔谐波减速器、所述中孔旋转变压器、所述第一转接件、所述中孔滑环、所述第二转接件均设置有沿轴向延伸且相互连通的中孔；
所述中孔，用于波导结构件穿过，以进行高频信号的传输。
5.根据权利要求3所述的中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，所述机座、所述中孔电机、所述中孔谐波减速器、所述中孔旋转变压器、所述第一转接件、所述中孔滑环、所述第二转接件同轴设置；
所述机座、所述中孔电机、所述中孔谐波减速器、所述中孔旋转变压器、所述第一转接件、所述中孔滑环、所述第二转接件呈轴对称。
6.根据权利要求1所述的中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，所述中孔谐波减速器，用于对所述中孔电机的驱动力矩进行放大。
7.根据权利要求1所述的中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，所述中孔旋转变压器采用量精度可达±0.00833°的旋转变压器。
8.根据权利要求1所述的中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，所述中孔电机内的轴承以及所述中孔谐波减速器内相互接触转动的部件表面均涂覆MoS2固体润滑膜。
9.根据权利要求1所述的中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，所述中孔谐波减速器，用于提高天线指向机构的裕度和指向精度。
10.根据权利要求1所述的中孔360°转动天线指向机构，其特征在于，所述中孔电机、所述中孔谐波减速器、所述中孔旋转变压器通过接口连接。
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