CN116914402A - 一种曲柄连杆倒竖连锁装置 - Google Patents
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Abstract
在已有的雷达倒竖和锁定装置的方案中，液压缸和电动丝杠的方案占用空间大，不能在现有的空间内实现。同时，这两个方案需配备独立的锁定装置，进一步增加了系统的复杂性和占用更多的空间。本发明提出了一种曲柄连杆倒竖连锁装置，利用曲柄加连杆结构，实现天线在工作状态和非工作状态下的姿态转换及连动锁定及解锁。
Description
技术领域
本发明属于机械传动领域，具体涉及一种曲柄连杆倒竖连锁装置。
背景技术
小型车载雷达工作时需将天线竖起，在运输时需将天线倒伏。天线在倒伏状态和竖起状态之间转换，需要倒竖装置来实现。天线在工作状态(竖起状态)可以实现方位360°机扫，天线在运输状态(倒伏状态)需要将方位机械锁定。这就需要一种锁定装置来实现天线运输状态的锁定和天线工作状态的解锁。现有的实现倒竖功能的装置有液压缸倒竖装置、电动丝杠倒竖装置等，这些结构形式需要较大的体积和空间尺寸。现有的机械锁定装置也多是通过液压驱动或电机驱动锁定销伸缩来实现机械锁定的功能，这些锁定装置通常是接受指令后独立实现机械锁定和解锁的功能的，需要单独配置一套伺服驱动控制系统。液压缸和电动丝杠占用空间大，不能在现有的空间内实现。同时，这两个方案需配备独立的锁定装置，进一步增加了系统的复杂性和占用更多的空间。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明提出一种倒竖连锁装置，实现天线在工作状态和运输状态的姿态转换及连动锁定/解锁的功能。
本发明的一种曲柄连杆倒竖连锁装置，包括曲柄、连杆、传动轴、倒竖电机、大齿轮、小齿轮、方位连锁机构、到位检测开关；其中倒竖电机驱动大、小齿轮带动曲柄转动，曲柄转动带动连杆运动，继而带动天线运动，曲柄连杆为两组，在天线的两侧与天线相连，带动天线做倒竖运动，两个曲柄通过传动轴相连，方位连锁机构实现天线运动的锁定和解锁。方位连锁结构解锁后，伺服控制系统驱动方位转台转动，从而带动天线在方位向进行转动。两组曲柄、连杆中间通过传动轴连接。采用曲柄加连杆机构实现天线倒竖功能，在天线非工作状态和工作状态，曲柄、连杆均处于同一直线，形成死角自锁。到位检测开关用于检测天线起竖位置，天线到达指定方位后，到位检测开关发送到位信号，倒竖电机断电抱闸锁定，使天线保持工作状态。
方位连锁机构包括凸轮盘、导向柱、方位锁定销、销套和销孔座；凸轮盘固定在传动轴上，随传动轴转动，凸轮盘上有一个距离转动中心距离渐变的凸轮槽，凸轮盘随传动轴转动时，方位锁定销的上端通过导向柱可在凸轮槽内滑动，方位锁定销插在销套内，销套固定在销孔座上，销孔座固定在天线座的底座上；当凸轮盘随传动轴往复转动时，导向柱会在渐变、异形的凸轮槽内滑动，从而带动方位锁定销上下运动，从而实现插销锁定和拔销解锁的动作。
本发明的有益效果在于
天线倒竖和天线方位转动的解锁和锁定同时完成、系统简单、占用空间小，利于机构的运动安全及控制。
附图说明
图1为天线工作状态时倒竖连锁装置的结构示意图。
图2为倒竖连锁装置结构图解。
图3为天线倒竖过程曲柄受力曲线图。
图4为天线倒竖速度曲线图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示为曲柄连杆倒竖连锁装置在天线工作状态下的结构示意图，图2为曲柄连杆倒竖连锁装置的详细图解。
该发明具体实施方法如下：
伺服电机通过齿轮副驱动传动轴，带动两侧曲柄连杆机构实现天线双驱同步倒竖。天线处于工作及运输状态时曲柄连杆处于同一直线，形成死角自锁，并通过电机抱闸稳定状态。
曲柄连杆倒竖机构特性：在驱动曲柄匀速转动时，曲柄输出力矩及天线倒竖速度符合二分之一的正弦曲线(参见图3和图4)，即运动开始与结束时速度为零，受力为零。该特性非常利于机构的运动安全及控制，表现在：
a)天线升、降到位时天线速度自动降到接近于零，将振动冲击减至最低。
b)因升降到位状态曲柄输出力矩为零，电机只需很小的抱闸力矩就可限制曲柄转动，利于保证了曲柄连杆处于同一直线死点位置的稳定性。
由于运输状态要求天线定向，闭环伺服控制系统将天线转至指定的方位，同时到位检测开关给方位到位信号，方位伺服电机带电锁定，方可进行倒竖天线操作。
天线倒伏时，与传动轴连动的方位锁定销插入销孔座中，实现方位机械锁定。这时曲柄连杆处于同一直线上，死角自锁，接近开关给到位信号，倒竖电机断电抱闸锁定，使天线保持运输状态。
天线竖起时，与传动轴连动的锁定销从销座中拔出，实现方位机械解锁。这时曲柄连杆处于同一直线上，死角自锁，到位检测开关给到位信号，倒竖电机断电抱闸锁定，使天线保持工作状态。
本发明也可应用于类似结构的雷达传动系统，以及其它需要倒竖运动的装置中。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种曲柄连杆倒竖连锁装置，其特征在于：包括曲柄、连杆、传动轴、倒竖电机、大齿轮、小齿轮、方位连锁机构、到位检测开关；其中倒竖电机驱动大、小齿轮带动曲柄转动，曲柄转动带动连杆运动，继而带动天线运动，曲柄连杆为两组，在天线的两侧与天线相连，两个曲柄通过传动轴相连，方位连锁机构实现天线方位向的锁定和解锁，方位连锁结构解锁后，伺服控制系统驱动方位转台转动，从而带动天线在方位向进行转动；到位检测开关用于检测天线方位，天线到达指定方位后，到位检测开关发送到位信号，倒竖电机断电抱闸锁定，使天线保持工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种曲柄连杆倒竖连锁装置，其特征在于：所述方位连锁机构包括凸轮盘、导向柱、方位锁定销、销套和销孔座；凸轮盘固定在传动轴上，随传动轴转动，凸轮盘上有一个距离转动中心距离渐变的凸轮槽，凸轮盘随传动轴转动时，方位锁定销的上端通过导向柱可在凸轮槽内滑动，方位锁定销插在销套内，销套固定在方位转台上，销孔座固定在天线座的底座上；当凸轮盘随传动轴往复转动时，导向柱会在渐变、异形的凸轮槽内滑动，从而带动方位锁定销上下运动，从而实现插销锁定和拔销解锁的动作。
3.根据权利要求1所述的一种曲柄连杆倒竖连锁装置，其特征在于：所述两组曲柄、连杆中间通过传动轴连接。
4.根据权利要求1所述的一种曲柄连杆倒竖连锁装置，其特征在于：采用曲柄加连杆机构实现天线倒竖功能，在天线非工作状态和工作状态，曲柄、连杆均处于同一直线，形成死角自锁。
5.根据权利要求1所述的一种曲柄连杆倒竖连锁装置，其特征在于：倒竖电机匀速驱动曲柄转动时，输出力矩及天线倒竖角速度符合二分之一正弦曲线，在运动开始与结束时速度为零，受力为零。
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- 2023-07-10 CN CN202310840128.8A patent/CN116914402A/zh active Pending
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