CN200947462Y - 折叠式雷达天线升降机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种折叠式雷达天线升降机构，包括连杆机构、液压驱动缸和锁定机构。所述连杆机构为两个，皆由上桅杆、后桅杆、前桅杆底梁构成的两个平面四连杆机构，两个平面四连杆机构以上桅杆为公共杆，左右对称斜置，形成空间斜棱锥体。与四连杆机构相对应，液压驱动缸设有两组，每组液压驱动缸有下举缸、上举缸，外设增举缸、翻转缸各一个。所述锁定机构由左、右液压缸、两个接近开关组成。该机构举升架设时，先由增举缸、下举升缸和上举升缸举升一定高度，再由下举升缸和上举升缸同时举升天线到位，由锁定机构锁定。撤收过程与上升相反，撤收后桅杆和底梁折叠一起。本实用新型升降过程平稳，升降速度快，架设和撤收时间短，雷达机动性好。

Description

折叠式雷达天线升降机构

技术领域

本实用新型属于机械工程领域，涉及液压作业机械装置，具体是一种折叠式雷达天线升降机构，应用于举升雷达天线在高空工作或折叠时在低空工作。

技术背景

在现代雷达中，提高雷达低空搜索或指示雷达超低空作用距离的两种措施之一是快速升高天线工作高度，它可在发射功率不变的条件下，使雷达增加一个可观的作用距离，从而提高防空武器系统的防超低空范围。综观当前国内外雷达升降机构主要有两种形式，一是折叠式升降机构，这类升降机构采用杆和连杆组合型式，依靠杆和连杆运动实现天线升降，如瑞典Ericsson公司生产的Giraffe 50AT和Giraffe AMB雷达(3D)；法国Thomson公司生产的RAC 3D雷达；德国Daimler-Benz宇航公司的TRM型陆用中近程低空目标指示雷达，以至最新型的TRM-S雷达(3D)等雷达升降机构，都属于折叠式升降机构；上述升降机构升降速度快，但支撑雷达工作的刚性和稳定性较差，撤收折叠于方舱顶后高度超高，影响雷达的运输性；另一种是垂直伸缩式升降机构，如意大利的Argos-45低空目标指示雷达的升降机构。这类升降机构采用多级套装结构型式，依靠每级上下运动实现天线升降，该升降机构升降速度较慢、运动精度不高、刚性和稳定性较差，同时该升降机构结构复杂，加工要求较高，升降高度受限制等缺陷或不足。

由以上分析可知，目前所使用的雷达升降机构，存在一定的缺陷或不足，不适合本雷达使用，在一定程度上影响到雷达的正常工作，因此，需要有新的雷达天线升降机构，满足雷达战技要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是避免上述现有技术的不足，提供一种稳定性好、运动精度高的折叠式雷达天线升降机构。

本实用新型解决技术问题的措施是采用“双四连杆机构+双液压驱动缸+锁定机构”组合方案构成新型雷达天线升降机构。该升降机构具体结构包括连杆机构、液压驱动缸和锁定机构，所述连杆机构为两个，皆是由上桅杆、后桅杆、前桅杆和底梁构成的两个平面四连杆机构，两个平面四连杆机构以上桅杆为公共杆，左右对称斜置，形成空间机构，工作状态形成支撑上桅杆的空间斜棱锥体，增加了天线举升的稳定度。与四连杆机构相对应，液压驱动缸设有两组，每组液压驱动缸有下举缸和上举缸，外设增举缸和翻转缸各一个，其中，下举升缸设在后桅杆的中下部；上举升缸为助举缸，位于后桅杆的上部并连接后桅杆和上桅杆，上述液压驱动缸(除翻转缸外)同步运动，完成升降机构的举升和折叠。所述锁定机构设在上桅杆下部，由左、右液压缸、两个接近开关组成，根据接近开关的感应信号，由左、右液压缸锁定或解锁，并与机构到位工作及撤收发生连锁，保证机构的安全动作。

本实用新型的上桅杆的顶端通过铰链与天线座连接，翻转缸设置在上桅杆上部，驱动天线进行俯仰运动。

本实用新型升降机构的桅杆和底梁皆为空心刚梁，所有刚梁的两端用铰链连接，雷达天线工作所需的电缆、油管则从前桅杆和上桅杆内腔送入上桅杆的项端，所述底梁为四连杆机构的机架，固定在方舱顶部。

本实用新型在四连杆机构的两后桅杆之间连接一枕梁，增举缸设在枕梁上。

具有上述技术结构的本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1.共用同一上桅杆的双四连杆平面机构，构成了升降机构底部的斜棱锥体，使升降机构的稳定性好，升降过程平稳。所举升的天线在12米高空能在六级风载下，保精度工作；八级风载下，可靠工作；十级风载下，雷达不会破坏；

2.采用两组多个液压驱动缸同时启动，同步驱动，既保证平稳升降，又可加快升降速度，使雷达架设和撤收时间短，提高了雷达的机动性能。本实用新型的天线架设时间≤1.2min，撤收时间≤1.2min；满足了雷达的使用要求；

3.所有杆和连杆皆采用空心刚梁组成，解决了升降机构本身重量和刚性的矛盾，还能平稳举升500Kg的天馈系统并保证其在高空正常工作。此外机构顶端天线及微波系统工作所需电缆、油管等管线均从空心梁穿过，不露在外，既防止电缆和油管风吹日晒腐蚀、老化，影响电性能，又美观整齐；

4.实用新型结构简单、易于加工。

附图说明

图1(a)、图1(b)是本实用新型雷达天线升降机构结构示意图

图2是本实用新型雷达天线升降机构折叠后的俯视图

图3是本实用新型雷达天线低位工作时示意图

图4是本实用新型雷达天线高位工作时示意图

具体实施方式

如图1(a)、图1(b)所示，本实用新型升降机构由液压缸驱动完成升降动作。液压控制系统控制液压缸完成自动升降及动作顺序和安全保证。如图中所示，雷达天线升降机构具体结构包括连杆机构、液压驱动缸和锁定机构。所述连杆机构为两个，其结构相同，皆是由铰链6连接的上桅杆1、后桅杆2、前桅杆3、底梁4所构成的平面四连杆机构。两个平面四连杆机构以上桅杆1为公共杆，左右对称斜置，形成空间机构，工作状态形成支撑上桅杆1的空间斜棱锥体，这种空间斜棱锥体结构能有效地增强升降机构的升降稳定度及支撑稳定度。所述的液压驱动缸也为两组，每一组皆由下举升缸7、上举升缸8构成，外设一个增举缸9和一个翻转缸10。其中，下举升缸7作用在后桅杆2的中下部；上举升缸8位于后桅杆2的上部并连接后桅杆2和上桅杆1。由于该升降机构上桅杆1头部安装有重量较大的天线及收发系统，且机构自身的变形及铰链处间隙的作用，在举升初期头部会“下沉”，因此在起升初期由一辅助增举缸9帮助举升。增举缸9设置在枕梁5上，所述锁定机构11则由左、右液压缸、接近开关k12和接近开关k13组成，锁定机构设置在上桅杆1下部。

又如图1(a)、图1(b)所示，上桅杆1的上端通过铰链6与天线座连接，翻转缸10设置在上桅杆1的上部，驱动天线进行俯仰运动。

本实用新型的升降过程为：机构举升时，首先由增举缸9和两个下举升缸7及两个上举升缸8同时举升，当上桅杆1升起一定高度后脱离增举缸9，再由两个下举升缸7和两个上举升缸8推动机构继续举升天线到位。升降机构举升到位的同时，接近开关k13感应上桅杆1完全到位后，将感应信号传送至锁定机构11的左、右液压缸进行机械锁定。雷达天线可在高空工作。升降机构折叠撤收过程正好相反。锁定机构11接收撤收信号后，其左、右液压缸解锁，由接近开关k12感应完全解锁信号，上举升缸8和下举升缸7开始撤收，上桅杆1下降至增举缸9位置再与增举缸9一起缓缓降落，此时增举缸9又起到缓冲作用，如图2所示，所有桅杆和底梁折叠在方舱顶面上。在整个升和降的过程中，增举缸9与上、下举升缸同时起动；上、下举升缸同步运动，使升降机构能平稳升降。

在上述举升过程中，两个下举升缸7为主要推动缸。在两个上举升缸8的辅助推动下机构完成举升和撤收动作。两个后桅杆2是两四连杆机构的主动杆，两个前桅杆3和上桅杆1分别为这个四连杆机构的从动杆和连杆。底梁4是四连杆机构的机架，固定在方舱顶部。枕梁5连接在两个后桅杆之间，加强后桅杆的刚性。雷达天线在低位(即机构处于运输状态)调试时，由翻转缸10将天线翻转90°工作即可。

参见图3，该升降机构安装在军用越野车的方舱上，此时所有桅杆和底梁可折叠于方舱顶部宽2.4米，长5米，高0.2米的扁平空间内，满足雷达机动灵活的野战运输需要。天线在低位工作时的高度为4.5米。

参见图4，该升降机构安装在军用越野车的方舱上后，升降机构在高位工作时的状态。该升降机构工作时，下面四根桅杆外加两根固定不动的底梁构成斜棱锥形，其顶部伸出一根上桅杆1，使天线在12米高位处工作稳定性好、精度高，并支持其在六级风下高速旋转及保精度工作

为了解决升降机构刚性与重量之间的矛盾，机构的几根桅杆及底梁都是两端通过铰链连接的空心刚梁，主要都是由板焊接成形的，在保证刚性的条件下，也保证了对天线系统、微波系统及天线驱动系统的高空举重。这种空心刚梁结构可将雷达天线所需的电缆、油管等管线通过前桅杆3和上桅杆1内腔送入上桅杆1的顶端。使升降机构外观整齐，也保护管线不腐蚀，不被风刮落，也不影响机构升降。

本实用新型经在雷达产品上试验表明，该升降机构达到的性能指标如下：

(1)举升重量：小于500Kg；

(2)架设时间≤1.2min，撤收时间≤1.2min；

(3)抗风能力：六级风载下，雷达保精度工作

             八级风载下，雷达能可靠工作

             十级风载下，雷达不会破坏

(4)举升高度：8米(机构自身所能举升高度，不包括其安装高度和天线高度)

试验还表明：该新型雷达升降机构具有较高的可靠性，较好的刚性和稳定性，升降过程平稳，升降速度快，运动精度高，同时操作简单，雷达架设和撤收时间短，提高了雷达的机动性能，可满足雷达的使用要求。

Claims (4)

1.一种折叠式雷达天线升降机构，包括连杆机构、液压驱动缸和锁定机构，其特征在于：所述连杆机构为两个，皆是由上桅杆(1)、后桅杆(2)、前桅杆(3)和底梁(4)构成的平面四连杆机构，两个平面四连杆机构以上桅杆(1)为公共杆，左右对称斜置，形成空间机构，工作状态形成支撑上桅杆(1)的空间斜棱锥体；与四连杆机构相对应，液压驱动缸设有两组，每组液压驱动缸设有下举升缸(7)和上举升缸(8)，外设增举缸(9)和翻转缸(10)各一个；其中，下举升缸(7)作用在后桅杆(2)的中下部，上举升缸(8)位于后桅杆(2)的上部并连接后桅杆(2)和上桅杆(1)；所述锁定机构(11)设在上桅杆下部，由左、右液压缸、接近开关K12、接近开关K13组成。

2.根据权利要求1所述的折叠式雷达天线升降机构，其特征在于：所述上桅杆(1)的顶端通过铰链(6)与天线座连接，翻转缸(10)设置在上桅杆(1)上部，驱动天线进行俯仰运动。

3.根据权利要求1所述的折叠式雷达天线升降机构，其特征在于：所述四连杆机构的桅杆和底梁(4)皆为空心刚梁，所有刚梁的两端用铰链(6)连接，雷达天线工作所需的电缆、油管则从前桅杆(3)及上桅杆(1)内腔送入上桅杆(1)的顶端，所述底梁(4)为四连杆机构的机架，固定在方舱项部。

4.根据权利要求1所述的折叠式雷达天线升降机构，其特征在于：在四连杆机构的两后桅杆(2)之间连接一枕梁(5)，增举缸(9)设置在枕梁(5)上。

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