CN205282443U - 一种多连杆平面调谐组件及其装配夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多连杆平面调谐组件及其装配夹具，将多个腔体的调谐机构集成为一个整体，减小了结构复杂程度，提高了焊接成功率，保证了整管的结构紧凑性和小型化，采用组件形式的多连杆平面调谐组件，体积小，结构紧凑，多连杆平面调谐组件在焊接至速调管前进行可靠性检测，比多膜片结构焊接可靠性高，对于工作在高频率的速调管具有优势，解决了空间狭小带来的焊接困难问题，采用半开放式的模具设计形式，便于安装和拆卸，减小了膜片取出时的变形量。

Description

一种多连杆平面调谐组件及其装配夹具

技术领域

本实用新型涉及电子真空器件的谐振频率调节技术领域，尤其涉及一种多连杆平面调谐组件及其装配夹具。

背景技术

谐振腔是速调管中最重要的组成部分之一，其频率特性关系到速调管的输出功率和工作带宽等工作特性。谐振腔一般采用无氧铜材料加工获得，在速调管研制过程中，谐振腔经过酸洗和多次高温焊接工序后，最终的谐振腔频率可能偏移设计值，从而导致功率水平和工作带宽等特性不能满足设计要求。为了减小谐振腔频率与设计值的偏移量，可以在谐振腔上安装调节钉，通过调节钉的插入深度变化改变谐振腔的频率特性，之后将调节钉密封焊接在谐振腔上。这种调节方式虽能减小谐振腔频率的偏移量，但密封后不能再进行调节，不适用于高频率速调管。

机械调谐技术是将谐振腔的一个或多个侧壁焊接上薄片结构，通过薄片的形变改变谐振腔的形状特征，进而改变其频率特性。机械调谐技术能够在一定范围内有效调节谐振腔频率到指定值，进而使速调管获得满足要求的输出特性。在速调管中，尤其在高频率速调管中，通过调谐技术将谐振腔频率调节到指定值，确保速调管的工作特性，是速调管研制中的一项关键技术。

速调管的调谐分为电容调谐和电感调谐，其中的电感调谐是通过调节谐振腔壁，改变谐振腔分布电感，进而达到改变谐振腔频率的目的。所调节的谐振腔壁一般采用膜片结构，其不仅有调节作用，还能实现谐振腔的真空密封，材料特性要求较高。

目前常用的机械调谐结构方式如图1所示，即在谐振腔11的一侧开口，在每个谐振腔11开口侧焊接独立的调谐机构。调谐机构主要由膜片21、调节连杆22和外置调节机构组成；其中的膜片21材料一般为不锈钢镀铜或镍铜复合材料等，膜片21的形状一般为长方形薄片结构，其四周密封焊接至谐振腔11开口侧的四周，膜片21构成谐振腔11的一个侧壁；其中的调节连杆22焊接在膜片21的外侧法向中心处，调节连杆22和膜片21之间的接触面小于谐振腔11的开口。在向内或者向外拉动调节连杆22时，调节连杆22和谐振腔11之间的膜片21发生形变，进而改变谐振腔11的频率特性。为了增大调节范围，通常将调节连杆22和谐振腔11之间的膜片21加工成褶皱形状。常用的机械调谐结构存在如下技术缺陷：

(1)每个谐振腔上的调谐组件单独焊接，结构复杂，体积大，不利于器件的小型化；

(2)在焊接多个调谐机构时，如果其中一个膜片在焊接时失效，该高频段即失效；

(3)对于工作在高频段的速调管，其谐振腔之间的间隔尺寸有限，两个相邻膜片同时密封焊接的难度大；

(4)多个调谐机构同时焊接至速调管上时，需要的装配焊接模具结构形式复杂。

相对于低频率速调管而言，高频率速调管中的谐振腔体积小，调谐机构的安放空间非常有限，在每个谐振腔上分别焊接调谐机构难度极大。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种多连杆平面调谐组件及其装配夹具。

(二)技术方案

本实用新型的一种多连杆平面调谐组件，该多连杆平面调谐组件20被焊接至速调管10并成为速调管10腔体的一部分，速调管10的腔体上表面具有一底面水平的凹槽12，腔体内部具有N个谐振腔11，凹槽12的底面与N个谐振腔11的顶面通过N个开口13贯通；该多连杆平面调谐组件20包括固定框23、膜片21和N个调节连杆22；固定框23为底面开口的长条形结构，放置于速调管10上表面的凹槽12内，其外表面与该凹槽12的内表面紧密接触，其顶面开有N个横向排列的通孔24，该N个横向排列通孔24分别位于N个谐振腔11的正上方，与N个开口13一一对应；膜片21为长条形薄片结构，其形状和大小与固定框23底面的形状和大小相同，其四周与固定框23的底面四周密封焊接；N个调节连杆22分别从N个通孔24的中心垂直穿过，N个调节连杆22的底部与膜片21焊接在一起，所述N为自然数。

多连杆平面调谐组件20放置于速调管10上表面的凹槽12内，固定框23的底面四周与凹槽12的底面四周紧密焊接，固定框23的N个通孔24对应出膜片21的N个可变形区域，该N个可变形区域成为其对应的速调管10的N个谐振腔11的腔壁，N个调节连杆22上下移动，膜片21的N个可变形区域发生形变，谐振腔11的频率特性被改变，对N个谐振腔11的频率单独调节。所述N取4。

固定框23为长方体结构或两端为半圆柱体的类长方体结构，N个通孔24为长方形通孔或两端为半圆的类长方形通孔。

膜片21为长方形结构或两端为半圆的类长方形结构。

N个调节连杆22为上半部为圆柱体、下半部为长方体的连杆。

本实用新型的一种装配上述的多连杆平面调谐组件的装配夹具，装配夹具30包括定位底板310、半开放定位模具320、U型紧固模具330、梯形压块34、N个过渡钉35和N个推进螺钉36；定位底板310为长条形结构，其四个顶角分别开有第一组螺纹孔，其上表面正中位置为一长条形凸台311，长条形凸台311正中有一凸台凹槽312，该凸台凹槽312的形状和大小与膜片21的形状和大小相同；半开放定位模具320为一“H”型结构，两个端部的中部位置开有第二组螺纹孔，两个端部的两侧开有第一组通孔，水平中间部321的下表面高于半开放定位模具320两个端部的下表面，水平中间部321的一侧面开有第一组N个垂直的通槽322，该第一组N个垂直的通槽322两两之间开有第三组螺纹孔，该第一组N个垂直的通槽322的形状和大小与调节连杆22下半部的形状和大小相同；梯形压块34开有第二组通孔，其一侧面贴合于半开放定位模具320带通槽322的侧面，该侧面与第一组N个通槽322形成第三组N个通孔，该第二组通孔与水平中间部321的第三组螺纹孔对齐；U型紧固模具330为倒“U”结构，其两个端部开有第四组通孔，第四组通孔分别与半开放定位模具320的第二组螺纹孔对齐，U型紧固模具330的横梁331开有第一组N个垂直的螺纹通孔，该第一组N个垂直的螺纹通孔与第三组N个通孔分别对齐，N个过渡钉35穿过第一组螺纹通孔，其底端与调节连杆22的顶端接触，过渡钉35的上半部位于第一组螺纹孔通孔内，下半部位于第一组螺纹通孔外，N个推进螺钉36旋入第一组螺纹通孔，对过渡钉35施加压紧力，所述N为自然数。所述N取4。

定位底板310为长方体结构或两端为半圆柱体的类长方体结构，凸台凹槽312为长方形或两端为半圆的类长方形。

梯形压块34为立方体或横截面为梯形的柱形结构。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：

(1)将多个腔体的调谐机构集成为一个整体，减小了结构复杂程度，提高了焊接成功率，保证了整管的结构紧凑性和小型化；

(2)采用组件形式的多连杆平面调谐组件，体积小，结构紧凑，有利于器件的小型化；

(3)多连杆平面调谐组件在焊接至速调管前进行可靠性检测，比多膜片结构焊接可靠性高；

(4)对于工作在高频率的速调管具有优势，解决了空间狭小带来的焊接困难问题；

(5)采用半开放式的模具设计形式，便于安装和拆卸，减小了膜片取出时的变形量。

附图说明

图1为现有技术中常用的调谐结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例速调管的剖视图；

图3为本实用新型实施例的多连杆平面调谐组件侧视图；

图4为本实用新型实施例的用于装配多连杆平面调谐组件的装配夹具图；

图5为本实用新型实施例的用于装配多连杆平面调谐组件的装配夹具剖视图；

图6为本实用新型实施例的多连杆平面调谐组件的装配方法流程图。

【符号说明】

10-速调管；

11-谐振腔；12-凹槽；13-开口；

20-多连杆平面调谐组件；

21-膜片；22-调节连杆；23-固定框；24-通孔；

30-装配夹具；

310-定位底板；311-长条形凸台；312-凸台凹槽；

320-半开放定位模具；321-水平中间部；322-通槽；

34-梯形压块；

330-U型紧固模具；331-横梁；

35-过渡钉；36-推进螺钉；37-第一组紧固螺钉；38-第二组紧固螺钉；39-第三组紧固螺钉。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

速调管10的谐振腔11的特性关系到输出功率和工作带宽等工作特性，谐振腔11的谐振频率是其重要特性，改变谐振腔11的体积可以调节其谐振频率。本实用新型提供了一种多连杆平面调谐组件及其装配夹具，通过装配夹具装配多连杆平面调谐组件，并通过多连杆平面调谐组件来调节速调管的谐振频率，从而得到符合设计要求的速调管。

在本实用新型的第一实施例中，提供了一种多连杆平面调谐组件20。该多连杆平面调谐组件20作为速调管10腔体的一部分，密封速调管的谐振腔11，调节谐振腔11的谐振频率。

如图2所示，速调管10的腔体上表面具有一底面水平的凹槽12。腔体内部具有N个横向排列的谐振腔11，每两个相邻的谐振腔11通过侧壁上的通孔贯通，形成相互连通的N个谐振腔11。凹槽12的底面开有N个开口13，每个开口13向下连通至对应谐振腔11的顶面，即每个谐振腔11通过该顶面上的开口13与外部贯通。

如图2和3所示，该多连杆平面调谐组件20包括膜片21、N个调节连杆22和固定框23。

固定框23为底面开口的长条形结构，其可以放置于速调管10上表面的凹槽12内，其外表面与该凹槽12的内表面紧密接触，其顶面开有N个横向排列的通孔24，该N个通孔24分别位于N个谐振腔11的正上方；与N个开口13一一对应。

膜片21为长条形薄片结构，其形状和大小与固定框23底面的形状和大小相同，其四周与固定框23的底面四周密封焊接；

N个调节连杆22分别从N个通孔24的中心垂直穿过，调节连杆22的底部与膜片21焊接在一起。在图2和3中，所述N取4。

将多连杆平面调谐组件20放置于速调管10上表面的凹槽12内，将固定框23的底面四周与凹槽12的底面四周紧密焊接，固定框23的N个通孔24对应出膜片21的N个可变形区域，该N个可变形区域成为其对应的速调管10的N个谐振腔11的腔壁，N个调节连杆22上下移动时，膜片21的N个可变形区域发生形变，谐振腔11的频率特性被改变，实现对N个谐振腔11频率的单独调节。

在本实施例中，固定框23和N个调节连杆22的材料均为蒙乃尔，膜片21材料为金。膜片21具有较好的密封性和延展性，不仅将谐振腔11内的真空环境与速调管10外的大气环境隔离，还实现了较大范围的谐振腔11频率调节。调节连杆22传动外调节装置拉力或压力到膜片21，起承上启下的作用。固定框23上的N个通孔24，将膜片21隔离成N个可变形区域，还为N个调节连杆22留出放置空间。固定框23的四周与速调管10密封焊接后，通过调节N个调节连杆22实现N个谐振腔11的单独调节。

在本实施中，固定框23为长方体结构，或两端为半圆柱体的类长方体结构；膜片21为长方形结构，或两端为半圆的类长方形结构；N个通孔24为长方形通孔，或两端为半圆的类长方形通孔；N个调节连杆22为上半部为圆柱体、下半部为长方体的连杆；所述N为自然数，其中所述N取4。

在本实用新型的第二实施例中，提供了一种第一实施例多连杆平面调谐组件的装配夹具。

该装配夹具30如图4和5所示。该装配夹具30包括定位底板310、半开放定位模具320、U型紧固模具330、梯形压块34、N个过渡钉35和N个推进螺钉36。

定位底板310为长条形结构，其四个顶角分别开有第一组螺纹孔，其上表面正中位置为一长条形凸台311，长条形凸台311正中有一凸台凹槽312，该凸台凹槽312的形状和大小与膜片21的形状和大小相同，用于限制膜片21位置；

半开放定位模具320为一“H”型结构，其两个端部的形状和大小与定位底板310的两个端部相同，两个端部的中部位置开有第二组螺纹孔，两个端部的两侧开有第一组通孔，一水平中间部321的两端分别与半开放定位模具320的两个端部固定连接，水平中间部321的上表面与半开放定位模具320两个端部的上表面对齐，前者的下表面高于后者的下表面，当半开放定位模具320放置于定位底板310的正上方时，半开放定位模具320的两个端部与定位底板310的两端对齐，两个端部的第一组通孔与定位底板310的第一组螺纹孔对齐，水平中间部321的下表面与定位底板310凸台的上表面留有一定间隙。水平中间部321的一侧面开有第一组N个垂直的通槽322，该第一组通槽322的形状和大小与调节连杆22下半部的形状和大小相同，用于放置调节连杆22。水平中间部321的两两通槽322之间开有第三组螺纹孔。

梯形压块34开有第二组通孔，其一侧面贴合于半开放定位模具320带通槽322的侧面，该侧面与第一组通槽322形成第三组N个通孔，用于限制调节连杆22的位置，该第二组通孔与水平中间部321的第三组螺纹孔对齐。

U型紧固模具330为倒“U”结构，其两个端部开有第四组通孔，第四组通孔分别与半开放定位模具320的第二组螺纹孔对齐，U型紧固模具330的横梁331开有第一组N个垂直的螺纹通孔，该第一组N个螺纹通孔与第三组N个通孔分别对齐，N个过渡钉35穿过第一组螺纹通孔，其底端与调节连杆22的顶端接触，设置紧固模具的横梁331下表面高度，使过渡钉35的上半部位于第一组螺纹孔通孔内，下半部位于第一组螺纹通孔外，N个推进螺钉36旋入第一组螺纹通孔，对过渡钉35施加压紧力。

在本实施例中，所述N为自然数，所述N取4，定位底板310为长方体结构或两端为半圆柱体的类长方体结构，凸台凹槽312为长方形或两端为半圆的类长方形，梯形压块34为立方体或横截面为梯形的柱状结构。

利用第二实施例的装配夹具，本实用新型第三实施例还提出了一种对第一实施例的多连杆平面调谐组件的装配方法，具体包括：

步骤A：组装用于装配多连杆平面调谐组件20的装配夹具30；

步骤A具体包括：

子步骤A1：第一组紧固螺钉37放入第一组通孔并旋入第一组螺纹孔，将定位底板310和半开放定位模具320紧固连接；以及

子步骤A2：第二组紧固螺钉38放入第四组通孔并旋入第二组螺纹孔，将U型紧固模具330与半开放定位模具320紧固连接。

步骤B：将膜片21和调节连杆22放置于装配夹具30；

步骤B具体包括：

子步骤B1：在定位底板310的凸台凹槽312内放置膜片21；

子步骤B2：N个调节连杆22的底端面激光焊接金属焊料片，将调节连杆22放置于第一组通槽322内，调节连杆22的底端面与膜片21接触；以及

子步骤B3：第三组紧固螺钉39放入第二组通孔并旋入第三组螺纹孔，梯形压块34紧固于半开放定位模具320的侧面并压紧调节连杆22。

步骤C：紧固膜片21和调节连杆22并焊接；

步骤C具体包括：

子步骤C1：第一组螺纹通孔内放入过渡钉35，过渡钉35穿过螺纹通孔，其底端与调节连杆22的顶端接触；

子步骤C2：推进螺钉36旋入第一组螺纹通孔并压紧过渡钉35，将膜片21和调节连杆22紧固在一起；以及

子步骤C3：将装配夹具30放入高温钎焊炉，焊接膜片21和调节连杆22。

步骤D：将焊接好的膜片21和调节连杆22从装配夹具30中取出，并与固定框23焊接，完成多连杆平面调谐组件20的装配。

步骤D具体包括：

子步骤D1：依次取下推进螺钉36、过渡钉35、U型紧固模具330和梯形压块34；

子步骤D2：将焊接好的膜片21和调节连杆22从定位底板310和半开放定位模具320中取出；以及

子步骤D3：调节连杆22穿过固定框23的通孔24，固定框23的底面四周与膜片21的四周焊接，完成多连杆平面调谐组件20的装配。

其中，将焊接好的膜片21和调节连杆22从装配夹具30中取出时应轻拿轻放，避免膜片21大幅度形变。

在本实施例中，定位底板310、半开放定位模具320、U型紧固模具330和梯形压块34的材料均为发黑不锈钢，定位底板310为长方体结构，或两端为半圆柱体的类长方体结构，半开放定位模具320的两个端部为长方体结构，或半圆柱体结构，第一组螺纹孔为四个，第二组螺纹孔为两个，第三组螺纹孔为两个，第一组通孔为两个，第二组通孔为两个，第四组通孔为两个。所述N为自然数，其中所述N取4。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型的一种多连杆平面调谐组件以及装配夹具有了清楚的认识。

需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如：

(1)膜片、调节连杆和固定框还可以采用其他形状的结构；

(2)定位底板、半开放定位模具、U型紧固模具和梯形压块还可以采用其他形状的结构和材料；

(2)第一组螺纹孔、第二组螺纹孔、第三组螺纹孔、第一组通孔、第二组通孔、第四组通孔的个数可根据实际情况选取；

(3)实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本实用新型的保护范围；

(4)上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多连杆平面调谐组件，其特征在于，该多连杆平面调谐组件(20)被焊接至速调管(10)并成为速调管(10)腔体的一部分，速调管(10)的腔体上表面具有一底面水平的凹槽(12)，腔体内部具有N个谐振腔(11)，凹槽(12)的底面与N个谐振腔(11)的顶面通过N个开口(13)贯通；

该多连杆平面调谐组件(20)包括固定框(23)、膜片(21)和N个调节连杆(22)；

固定框(23)为底面开口的长条形结构，放置于速调管(10)上表面的凹槽(12)内，其外表面与该凹槽(12)的内表面紧密接触，其顶面开有N个横向排列的通孔(24)，该N个横向排列通孔(24)分别位于N个谐振腔(11)的正上方，与N个开口(13)一一对应；

膜片(21)为长条形薄片结构，其形状和大小与固定框(23)底面的形状和大小相同，其四周与固定框(23)的底面四周密封焊接；

N个调节连杆(22)分别从N个通孔(24)的中心垂直穿过，N个调节连杆(22)的底部与膜片(21)焊接在一起，所述N为自然数。

2.根据权利要求1所述的多连杆平面调谐组件，其特征在于，多连杆平面调谐组件(20)放置于速调管(10)上表面的凹槽(12)内，固定框(23)的底面四周与凹槽(12)的底面四周紧密焊接，固定框(23)的N个通孔(24)对应出膜片(21)的N个可变形区域，该N个可变形区域成为其对应的速调管(10)的N个谐振腔(11)的腔壁，N个调节连杆(22)上下移动，膜片(21)的N个可变形区域发生形变，谐振腔(11)的频率特性被改变，对N个谐振腔(11)的频率单独调节。

3.根据权利要求1所述的多连杆平面调谐组件，其特征在于，所述N取4。

4.根据权利要求1所述的多连杆平面调谐组件，其特征在于，固定框(23)为长方体结构或两端为半圆柱体的类长方体结构，N个通孔(24)为长方形通孔或两端为半圆的类长方形通孔。

5.根据权利要求1所述的多连杆平面调谐组件，其特征在于，膜片(21)为长方形结构或两端为半圆的类长方形结构。

6.根据权利要求1所述的多连杆平面调谐组件，其特征在于，N个调节连杆(22)为上半部为圆柱体、下半部为长方体的连杆。

7.一种装配如权利要求1所述的多连杆平面调谐组件的装配夹具，其特征在于，装配夹具(30)包括定位底板(310)、半开放定位模具(320)、U型紧固模具(330)、梯形压块(34)、N个过渡钉(35)和N个推进螺钉(36)；

定位底板(310)为长条形结构，其四个顶角分别开有第一组螺纹孔，其上表面正中位置为一长条形凸台(311)，长条形凸台(311)正中有一凸台凹槽(312)，该凸台凹槽(312)的形状和大小与膜片(21)的形状和大小相同；

半开放定位模具(320)为一“H”型结构，两个端部的中部位置开有第二组螺纹孔，两个端部的两侧开有第一组通孔，水平中间部(321)的下表面高于半开放定位模具(320)两个端部的下表面，水平中间部(321)的一侧面开有第一组N个垂直的通槽(322)，该第一组N个垂直的通槽(322)两两之间开有第三组螺纹孔，该第一组N个垂直的通槽(322)的形状和大小与调节连杆(22)下半部的形状和大小相同；

梯形压块(34)开有第二组通孔，其一侧面贴合于半开放定位模具(320)带通槽(322)的侧面，该侧面与第一组N个通槽(322)形成第三组N个通孔，该第二组通孔与水平中间部(321)的第三组螺纹孔对齐；

U型紧固模具(330)为倒“U”结构，其两个端部开有第四组通孔，第四组通孔分别与半开放定位模具(320)的第二组螺纹孔对齐，U型紧固模具(330)的横梁(331)开有第一组N个垂直的螺纹通孔，该第一组N个垂直的螺纹通孔与第三组N个通孔分别对齐，N个过渡钉(35)穿过第一组螺纹通孔，其底端与调节连杆(22)的顶端接触，过渡钉(35)的上半部位于第一组螺纹孔通孔内，下半部位于第一组螺纹通孔外，N个推进螺钉(36)旋入第一组螺纹通孔，对过渡钉(35)施加压紧力，所述N为自然数。

8.根据权利要求7所述的装配夹具，其特征在于，所述N取4。

9.根据权利要求7所述的装配夹具，其特征在于，定位底板(310)为长方体结构或两端为半圆柱体的类长方体结构，凸台凹槽(312)为长方形或两端为半圆的类长方形。

10.根据权利要求7所述的装配夹具，其特征在于，所述梯形压块(34)为立方体或横截面为梯形的柱形结构。