CN203932295U - 一种直筒式电缆卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直筒式电缆卷绕装置，包括天线座固定部分和与天线座固定部分连接的天线座转动部分，还包括钢筒（1）、固定钢圈（2）、钢丝绳（5）、拉索（6）及若干个可动钢圈（3），其中所述固定钢圈（2）固定于钢筒（1）表面，并连接钢丝绳（5）；所述若干个可动钢圈（3）依次套于钢筒（1）表面后通过连接钢丝绳（5）悬挂于固定钢圈（2）的下方，且最底部的可动钢圈（3）与固定在天线座固定部分的拉索（6）固定连接；引入的电缆（4）依次经固定钢圈（2）和若干个可动钢圈（3）固定；所述电缆（4）从最底部的可动钢圈（3）引出。本装置运转灵活、轻快平稳、结构简单，成本低，有效保护电缆不发生紊乱和免受损伤。

Description

一种直筒式电缆卷绕装置

技术领域

本实用新型涉及一种电缆卷绕装置，属于雷达设备的技术领域。

背景技术

在雷达天线座系统中,其转动部分常布置各种驱动元件、测量元件以及控制元件，而发射机和接收机由于重量与空间的限制常布置在固定不动的部分。因而需要各种旋转连接装置，在相互转动的部件之间传输电讯号或功率。

电的旋转连接装置根据不同情况可以使用滑环或电缆卷绕装置。在某些情况下（如传输功率过大），则无法选择到合适的滑环。此时，在天线转动范围有限的情况下，可以采用电缆卷绕装置配合电缆和光缆替代滑环来传输电讯号和功率。一般来说，以往所设计的电缆卷绕装置相对简单，对通过的电缆数量和直径都有很大的限制，且运转不够灵活、可靠性低、易损伤电缆（光缆），远远不能满足大型雷达天线座的需要。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电缆卷绕装置替代滑环，从而实现雷达相互转动的部件之间传输电讯号或超大功率。特别地，对于电缆数量多、种类多、直径大（可容纳直径为Ф30mm～Ф40mm）、转弯半径大且不能承受扭转等特殊情况下，该装置可以安全有效地传输电讯号或功率，从而防止电缆（光缆）发生紊乱和免受扭转、挤压等损伤。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种直筒式电缆卷绕装置，包括天线座固定部分和与天线座固定部分连接的天线座转动部分，还包括钢筒、固定钢圈、钢丝绳、拉索及若干个可动钢圈，其中钢筒的一端固定于天线座转动部分内部的接口处；所述固定钢圈固定于钢筒表面，并在固定钢圈上固定连接钢丝绳；所述若干个可动钢圈依次套于钢筒表面后通过连接钢丝绳悬挂于固定钢圈的下方，且最底部的可动钢圈与拉索的一端固定连接；所述拉索的另一端固定在天线座固定部分上；引入的电缆依次经固定钢圈和若干个可动钢圈固定；所述可动钢圈在天线座转动部分带动钢筒转动时通过钢丝绳做复合运动，以将电缆绕于钢筒表面；所述电缆从最底部的可动钢圈引出。

作为本实用新型的一种优选技术方案：还包括用于将最底部的可动钢圈处电缆引出的电缆托盘，所述电缆托盘固定于天线座固定部分的内壁上。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述固定钢圈和可动钢圈均包括钢圈本体和电缆夹，所述电缆夹沿钢圈本体外壁以圆周方向均匀固定设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述可动钢圈的钢圈本体上设有若干个固定塞和钢球；所述可动钢圈的钢圈本体具有空腔，在空腔内设置用于凸出钢球的开口；所述每个钢球位于开口内以使钢圈本体与钢筒表面形成点接触，所述每个钢球被一对固定于空腔内壁上的固定塞阻挡。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述电缆夹包括轴体、第一半夹、第二半夹、轴承及轴承盖，其中轴承的一端固定连接轴承盖，所述轴承盖固定在第一半夹上；所述第一半夹通过铰链与第二半夹连接以形成夹体；所述轴承的另一端固定轴体，所述夹体通过轴体固定于钢圈本体外壁上。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述若干个可动钢圈之间呈等间距设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述电缆托盘上固定有用于固定电缆的夹子。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述钢筒的外表面设有铁氟龙涂层。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述固定钢圈和可动钢圈均通过螺钉压接或铆钉压铆的连接方式与钢丝绳连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案：所述拉索为软弹簧。

本实用新型采用上述技术方案，能产生如下技术效果：

本实用新型提供的直筒式电缆卷绕装置，与现有技术相比，其显著优点是：适用于电缆数量多、种类多、直径大、转弯半径大等特殊情况，且使用方便、运动平稳、可靠性高；采用多项创新性设计保证电缆卷绕装置运转灵活、轻快、平稳；结构简单，成本低，工艺性好。

在有限转角的雷达天线座中，该装置可以替代滑环，安全有效地传输电讯号或功率。即使电缆数量较多，较硬，该装置也可平稳、安全运转，有效避免电缆在天线座转动过程中受到扭转、挤压等作用力，有效保护电缆不发生紊乱和免受损伤，同时降低电缆在天线转动过程中对驱动系统的阻力矩，从而取代滑环完成天线座相互转动部分电讯号和功率的安全、有效传输。

附图说明

图1为本实用新型直筒式卷绕装置的方位轴0°时的结构示意图。

图2为本实用新型直筒式卷绕装置的方位轴180°时的结构示意图。

图3为本实用新型直筒式卷绕装置中可动钢圈的结构示意图。

图4为本实用新型直筒式卷绕装置中可动钢圈中钢球部分的局部放大图。

图5为本实用新型直筒式卷绕装置中电缆夹结构示意图。

其中标号解释：1-钢筒；2 -固定钢圈；3 -可动钢圈；4-电缆；5 -钢丝绳；6-拉索；

7-电缆托盘；8-钢圈；9-电缆夹；10-固定塞；11-钢球；12-轴体；13-第一半夹；14-轴承；15-轴承盖；16-第二半夹；17-铰链。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的实施方式进行描述。

如图1和图2所示，本实用新型设计了一种直筒式电缆卷绕装置，包括天线座固定部分和与天线座固定部分连接的天线座转动部分，天线座转动部分可以在天线座固定部分上转动，装置还包括钢筒1、固定钢圈2、钢丝绳5、拉索6及若干个可动钢圈3，其中钢筒1的一端固定于天线座转动部分内部的接口处，使得天线座转动部分在转动时能够带动钢筒1一起转动；所述固定钢圈2固定于钢筒1表面，可以通过螺钉固定于钢筒1的最顶端，并在固定钢圈2上固定连接钢丝绳5；所述若干个可动钢圈3依次套于钢筒1表面后通过连接钢丝绳5悬挂于固定钢圈2的下方，且最底部的可动钢圈3与拉索6的一端固定连接；所述拉索6的另一端固定在天线座固定部分上；引入的电缆4依次经固定钢圈2和若干个可动钢圈3固定；所述可动钢圈3在天线座转动部分带动钢筒1转动时，通过被钢丝绳5带动做旋转和升降的复合运动，以将电缆4绕于钢筒1表面；所述电缆4从最底部的可动钢圈3引出。

对于电缆4，可以在引出时利用电缆托盘7进一步固定，即装置还包括电缆托盘7，电缆托盘7固定于天线座固定部分的内壁上，最底部的可动钢圈3处电缆4经过电缆托盘7进行固定后再引出。进一步地，可以在电缆托盘7上固定夹子，用于固定电缆4，从可动钢圈3下来的电缆4用夹子固定于电缆托盘7上，电缆托盘7与最底部可动钢圈3之间的电缆应留有足够长度，保证方位轴转到180°时下端还有一定余量的电缆，同时电缆不被损坏。

对于固定钢圈2和可动钢圈3可以都包括钢圈本体8和电缆夹9，将电缆夹9沿钢圈本体8外壁以圆周方向均匀固定设置，电缆夹9在天线座转动部分转动时，在可动钢圈3的径向作旋转运动。通过在钢圈本体8上安装电缆夹9，可以有效避免电缆4对钢圈本体8产生不平衡作用力，从而保证钢圈本体8运动灵活、轻快、平稳。

对于上述的可动钢圈3，具体结构可以如图3所示，在其钢圈本体8上设有若干个固定塞10和钢球11；可动钢圈3中钢球部分的局部放大图如图4所示，所述可动钢圈3的钢圈本体8具有空腔，在空腔内设置用于凸出钢球11的开口；所述每个钢球11位于开口内以使钢圈本体8与钢筒1表面形成点接触，所述每个钢球11被一对固定于空腔内壁上的固定塞10阻挡。通过在钢圈本体8内沿圆周方向均匀布置一定数量的钢球，从而保证可动光圈3与钢筒1为点接触，且摩擦系数小，可动钢圈3运动平稳。进一步地，在此时，若是对钢筒1的外表面设有铁氟龙涂层，即在圆柱的外表面做铁氟龙表面处理，优选的厚度约为30μm～40μm，要求均匀光滑,可以使得摩擦系数更小,耐磨性好，从而进一步减低摩擦系数。

装置中，电缆夹9的结构如图5所示，包括轴体12、第一半夹13、第二半夹16、轴承14及轴承盖15，其中轴承14的一端固定连接轴承盖15，所述轴承盖15固定在第一半夹13上，以形成固定的结构；所述第一半夹13通过铰链17与第二半夹16连接以形成夹持电缆4的夹体；所述轴承14的另一端固定轴体12，所述夹体通过轴体12固定于钢圈本体8外壁上，从而实现了电缆夹9固定在钢圈本体8上及固定电缆4的作用。

上述的若干个可动钢圈3通过钢丝绳5悬挂于固定钢圈2的下方，可动钢圈3之间可以呈等间距设置。可以使得悬挂的钢丝绳5、电缆4在可动钢圈之间形成等距，进一步使得在做旋转和升降的复合运动时，能够有足够的运动距离及绕线。

而钢筒1可以采用通过螺钉固定于天线座转动部分内部的接口处，在固定钢圈2和可动钢圈3连接时，一般采用通过螺钉压接或铆钉压铆的连接方式连接钢丝绳5。

在电缆4的走线过程中，把电缆4按粗、细、软、硬沿圆周方向间隔均匀配置，避免过软或过硬电缆集中在局部区域。在保证强度的情况下选用较细钢丝绳5，且各向同性，柔性较好。拉索6的刚度系数需根据电缆4的相对刚度进行配置，原则是钢圈在运动过程中受力相对平稳，可以优选选用合适的软弹簧作为拉索6，利用弹簧结构的伸缩特性，增强弹性和伸缩性。

本装置在实施时，当方位部分处于0°时，如图1所示，把从天线阵面下来的电缆4，也可为光缆或其它软管，通过电缆夹9固定于固定钢圈2、可动钢圈3上，各钢圈的电缆4（光缆）长度应合适、自然、流畅且松紧一致，同时使电缆4不承受钢圈的重量。当天线座转动部分转动时，如图2所示的转动180°时，天线座的固定部分不动，卷绕装置的钢筒1和固定钢圈2随天线座转动部分一同转动，可动钢圈3通过钢丝绳5被带动作旋转和升降的复合运动，电缆夹9在钢圈8的径向作旋转运动，防止电缆、光缆在运动过程中局部过度弯曲、扭曲，最底部的可动钢圈3被拉索6牵住，从而悬挂的钢丝绳5、电缆4在固定钢圈2、可动钢圈3之间形成空间蜗线（在垂直面投影则成为斜线），各可动钢圈3间距缩小。当天线座转动部分从某一角度反向运动到0°时，由于可动钢圈3的重量和拉索6的牵引作用，使可动钢圈3、电缆4随同方位轴同步转回到0°位置，从而完成天线座转动部分到固定传输电讯号和功率。

因此，在有限转角的雷达天线座中，该装置可以替代滑环，安全有效地传输电讯号或功率。适用于电缆数量多、种类多、直径大、转弯半径大等特殊情况，且使用方便、运动平稳、可靠性高，.结构简单，成本低，工艺性好，有效保护电缆不发生紊乱和免受损伤，同时降低电缆在天线转动过程中对驱动系统的阻力矩。

为了验证本实用新型的电缆卷绕装置能够平稳、安全运转，有效避免电缆在天线座转动过程中受到扭转、挤压等作用力，特以实施例以证明。

实施例一，如图1所示，用六根1500mm长的各向同性软钢丝绳5按上述方案用铆钉压铆的方式把各固定钢圈2、可动钢圈3连接起来，选用3个可动钢圈3悬挂在固定钢圈2下方，钢丝绳5均布于固定钢圈2、可动钢圈3圆周方向，固定钢圈2位于钢筒1的最上方，三个可动钢圈3位于固定钢圈2下方，各可动钢圈3等间距，约为485mm。把从天线阵面下来的电缆4或光缆按粗、细、软、硬相对均匀地分组固定于固定钢圈2和可动钢圈3相应的电缆夹9上，再把从可动钢圈3下来的电缆4用夹子固定于电缆托盘7上，电缆托盘7与最底部的可动钢圈3之间的电缆4应留有足够长度，距离为380mm，保证方位轴转到180°时下端还有一定余量的电缆4，同时电缆不被损坏。然后把六根拉索6的一端均匀地固定于最底部可动钢圈3相应的接口位置处，另一端与天线座固定部分连接。通过调节连接点位置，在方位轴0°，6根拉索相对松弛，电缆4沿钢筒1的外表面垂直布置，如图1所示；当方位轴转到180°时，如图2所示，6根拉索有适当的拉力，天线阵面下来的电缆4在钢筒1的外表面有序的缠绕，电缆4不发生紊乱和任何损伤，以降低电缆在天线转动过程中对驱动系统的阻力矩。

综上，通过上述实施例验证了本装置结构合理、使用方便、可靠性高，能够很好的适用于电缆数量多、种类多、直径大、转弯半径大等特殊情况，且运转平稳、可靠，有效避免了电缆在天线座转动过程中受到扭转、挤压等作用力，有效保护电缆不发生紊乱和免受损伤，同时降低电缆在天线转动过程中对驱动系统的阻力矩。从而取代滑环完成天线座相互转动部分电讯号和功率的安全、有效传输。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1. 一种直筒式电缆卷绕装置，包括天线座固定部分和与天线座固定部分连接的天线座转动部分，其特征在于：还包括钢筒（1）、固定钢圈（2）、钢丝绳（5）、拉索（6）及若干个可动钢圈（3），其中钢筒（1）的一端固定于天线座转动部分内部的接口处；所述固定钢圈（2）固定于钢筒（1）表面，并在固定钢圈（2）上固定连接钢丝绳（5）；所述若干个可动钢圈（3）依次套于钢筒（1）表面后通过连接钢丝绳（5）悬挂于固定钢圈（2）的下方，且最底部的可动钢圈（3）与拉索（6）的一端固定连接；所述拉索（6）的另一端固定在天线座固定部分上；引入的电缆（4）依次经固定钢圈（2）和若干个可动钢圈（3）固定；所述可动钢圈（3）在天线座转动部分带动钢筒（1）转动时通过钢丝绳（5）做复合运动，以将电缆（4）绕于钢筒（1）表面；所述电缆（4）从最底部的可动钢圈（3）引出。

2. 根据权利要求1所述直筒式电缆卷绕装置，其特征在于：还包括用于将最底部的可动钢圈（3）处电缆（4）引出的电缆托盘（7），所述电缆托盘（7）固定于天线座固定部分的内壁上。

3. 根据权利要求1所述直筒式电缆卷绕装置，其特征在于：所述固定钢圈（2）和可动钢圈（3）均包括钢圈本体（8）和电缆夹（9），所述电缆夹（9）沿钢圈本体（8）外壁以圆周方向均匀固定设置。

4. 根据权利要求3所述直筒式电缆卷绕装置，其特征在于：所述可动钢圈（3）的钢圈本体（8）上设有若干个固定塞（10）和钢球（11）；所述可动钢圈（3）的钢圈本体（8）具有空腔，在空腔内设置用于凸出钢球（11）的开口；所述每个钢球（11）位于开口内以使钢圈本体（8）与钢筒（1）表面形成点接触，所述每个钢球（11）被一对固定于空腔内壁上的固定塞（10）阻挡。

5. 根据权利要求4所述直筒式电缆卷绕装置，其特征在于：所述电缆夹（9）包括轴体（12）、第一半夹（13）、第二半夹（16）、轴承（14）及轴承盖（15），其中轴承（14）的一端固定连接轴承盖（15），所述轴承盖（15）固定在第一半夹（13）上；所述第一半夹（13）通过铰链（17）与第二半夹（16）连接以形成夹体；所述轴承（14）的另一端固定轴体（12），所述夹体通过轴体（12）固定于钢圈本体（8）外壁上。

6. 根据权利要求5所述直筒式电缆卷绕装置，其特征在于：所述若干个可动钢圈（3）之间呈等间距设置。

7. 根据权利要求2所述直筒式电缆卷绕装置，其特征在于：所述电缆托盘（7）上固定有用于固定电缆（4）的夹子。

8. 根据权利要求1所述直筒式电缆卷绕装置，其特征在于：所述钢筒（1）的外表面设有铁氟龙涂层。

9. 根据权利要求1所述直筒式电缆卷绕装置，其特征在于：所述固定钢圈（2）和可动钢圈（3）均通过螺钉压接或铆钉压铆的连接方式连接钢丝绳（5）。

10. 根据权利要求1所述直筒式电缆卷绕装置，其特征在于：所述拉索（6）为软弹簧。