CN205863395U - 一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线,具有结构简单、尺寸紧凑,包括,基台5、丝杠6、丝母8、蜗轮箱体9和输出蜗轮19,输出蜗轮和丝母都位于蜗轮箱体9中,所述的丝母8同轴嵌套在输出蜗轮19内,与丝母8相正对的在蜗轮箱体9上开有开口,每个开口内都嵌套有辊轮环形套10;所述丝杠6的一端固定在基台5上,所述的丝杠穿过丝母和辊轮环形套以穿过蜗轮箱体9;各个部件之间可以协同工作,消除了磨损影响,更新动力传递方式及部件的运动方式,丝杠不存在压杆失稳的情况。

Description

一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线
技术领域
本实用新型涉及天线设备领域,尤其适合天线设备中起到支撑俯仰动作的一种丝杠支撑装置。
背景技术
大型半转台天线都包括天线面、方位机构和俯仰机构,天线面采用折叠的方式。方位机构采用转台的形式,使用电机驱动减速器转动,减速器的末级齿轮和转盘轴承的外圈齿轮啮合,进而实现天线沿方位轴的转动。俯仰机构需要实现跟踪功能,为了满足天线快速展开和跟星的要求,需要时时摆动天线反射面以保证信号强度,现有的半转台天线俯仰机构皆是通过丝杠和丝母实现螺旋传动,将转动自由度转化为移动自由度,进而推动天线运动,为了满足快速跟星的要求,丝杠和丝母相对转动的速度逐渐提高。由于半转台天线的结构尺寸限制,丝杠只有一端通过回转轴支撑,另一端没有支撑,如此就会带来一下几种问题:
丝杠形成悬臂支撑的结构。如此丝杠作为驱动件又作为承重件,天线的重力与丝杠轴线垂直,如此在天线的重力的作用下,丝杠在转动过程中其自由端会呈现弧形摆动(自由端画圆),丝杠变形严重,这种情况叫做压杆失稳,丝杠和丝母的轴线交错,二者非重合状态,一般通过套筒来固定丝杠,防止丝杠变形,而往往适得其反,丝杠反而会磨损各个支撑件,降低精度,长期以来会导致轴线偏离导致传动效率急剧下降,甚至出现卡死的情况,并且丝杠在转动中压杆失稳会 加剧丝杠弯曲的程度。
传统的丝杠丝母传动中,丝母都有导轨作支撑,通过调整导轨和丝杠的关系,来保证丝杠和丝母的轴线重合。而半转台天线由于外形尺寸的限制,俯仰机构的丝母没有支撑装置,丝母既承受轴向力,也承受其他方向的载荷,这就造成丝母和丝杠的轴线不重合。此种工况下,需要有一种灵活小巧的装置来保证丝杠和丝母的轴线重合。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、尺寸紧凑的一种丝杠支撑装置,其可以定位丝杠并且保证丝杠和丝母的轴线重合。
为了完成上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种丝杠支撑装置,其包括,基台5、丝杠6、丝母8、蜗轮箱体9和输出蜗轮19,输出蜗轮和丝母都位于蜗轮箱体9中,所述的丝母8同轴嵌套在输出蜗轮19内,与丝母8相正对的在蜗轮箱体9上开有开口,每个开口内都嵌套有辊轮环形套10;所述丝杠6的一端固定在基台5上,所述的丝杠穿过丝母和辊轮环形套以穿过蜗轮箱体9;辊轮环形套10由支撑环1和多个辊轮3组成,各个辊轮3以支撑环1的中心为中点均匀分布在支撑环1内,辊轮3的轴线与丝杠1的轴线在空间上相垂直,辊轮3与丝杠1相接,丝杠6外表面与支撑环1的内圈之间留有间隙。
进一步的,还包括驱动电机15、蜗杆18和平行齿减速器20,所述的驱动电机15与平行齿减速器20的输入齿轮16相连,平行齿减速器20的输出齿轮17与蜗杆18相连,蜗杆18与蜗轮19相啮合。
进一步的,在输出蜗轮19的外圈与蜗轮箱体9的内壁之间卡有轴承。
进一步的,还包括弹簧7,该弹簧7同轴配装在丝杠6上,弹簧7位于基台5与蜗轮箱体9之间。
进一步的,辊轮3和轴2之间为转动连接。
进一步的,还包括连接套筒12,连接套筒12内卡有辊轮环形套10,丝杠6穿过辊轮环形套10,在连接套筒12外固定连接有用于与天线反射面相连的连接托台13。
进一步的,位于蜗轮箱体9与连接套筒12之间还设有支撑套筒11,支撑套筒11的一端与蜗轮箱体9固定连接,支撑套筒11的另一端与连接套筒12固定相连,支撑套筒11的内壁与丝杠6的外表面之间留有间隙。
进一步的,在丝杠6上还同心配装有保护套14,该保护套14与连接套筒12固定连接。
本实用新型的有益效果是:
在丝杠悬臂支撑的情况下,依旧可以保证丝杠和丝母的轴线重合。
不再使用丝杠旋转的方式,通过固定丝杠保证设备工作状态中丝杠的稳定,丝杠不再旋转,即便丝杠仍然会承受到轴向压力,消除了丝杠摆动磨损问题,防止丝杠出现压杆失稳的情况。
丝杠作为易损件和确保精度的部件,现有技术中对丝杠磨损很大,采用丝母旋转行走的方式,消除了丝杠出现压杆失稳的可能性, 并且丝母自身作为主动件依靠丝杠穿行,始终是丝母旋转丝杠固定,对丝杠上的螺纹的磨损较小,延长设备寿命。
采用辊轮环形套将水平滑动改变为辊轮的滚动,通过辊轮环形套来支撑定位丝杠,当丝母沿丝杠滑动时辊轮沿着丝杠滚动滑行,保证了丝杠、丝母、辊轮环形套之间三者皆无磨损,排除了因为磨损掉落铁屑而导致精度降低的可能性。
通过改进,本实用新型适用于超大型天线的姿态调整装置,消除了现有技术中丝杠和丝母轴线不重合的的影响因素,可以提高丝杠丝母传动的效率,消除丝杠和其他结构件的滑动磨损,提高丝杠的使用寿命。
还设置有弹簧,弹簧一用于缓冲,二用于储存能量,当负载过大时,弹簧可以提供额外的驱动力;
使用辊轮环形套支撑定位丝杠,保证定位精度,辊轮与丝杠之间为线接触,滚动摩擦阻力小,提高丝杠的使用寿命;
支撑套筒连接蜗轮箱体和连接套筒,起到支撑的作用;保护套和连接套筒连接,可以保护丝杠,并保证组件运动的连贯性;
蜗轮蜗杆传动可以实现自锁,有效防止了电机断电后,丝母在载荷作用下沿丝杠轴向移动。
整体机构的装配组成合理,各个部件之间可以协同工作,消除了磨损影响,更新动力传递方式及部件的运动方式,丝杠不存在压杆失稳的情况。
附图说明
图1是本实用新型整体结构图
图2是本俯仰机构的半剖正视图;
图3是本实用新型中辊轮环形套的半剖视图;
图4是辊轮环形套的正视图;
图5是本实用新型的侧视图;
图6是方位机构的结构示意图。
图中,反射面a、俯仰机构b、方位机构d、支撑环1,轴2,辊轮3,紧定螺钉4,基台5,丝杠6,弹簧7,丝母8,蜗轮箱体9,辊轮环形套10,支撑套筒11,连接套筒12,连接托台13,保护套14,驱动电机15,输入齿轮16,输出齿轮17,蜗杆18,蜗轮19,平行齿减速器20,轴承21。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
本实用新型由反射面,支撑环1,轴2,辊轮3,紧定螺钉4,基台5,丝杠6,弹簧7,丝母8,蜗轮箱体9,辊轮环形套10,支撑套筒11,连接套筒12,连接托台13,保护套14,驱动电机15,输入齿轮16,输出齿轮17,蜗杆18,蜗轮19,平行齿减速器20,轴承21组成。
实施例一,如图1和图2所示,包括用于收发信号的主反射面,在主反射面的下表面连接有方位机构和俯仰机构,方位机构、俯仰机构和基台都位于主反射面下方,方位机构和俯仰机构都设置在基台上,方位机构和俯仰机构都连接到基台的底面。
如图1、图2所示,所述的俯仰机构还包括基台5,丝杠6的一端与基台5通过销钉连接固定,在丝杠6上依次设有弹簧、丝母、支撑套筒11,连接套筒12、保护套14,且弹簧、丝母、支撑套筒11、连接套筒12、保护套14与丝杠6同轴,各个部件的接口处使用弹性挡圈做轴向定位,丝母与蜗轮同轴嵌套在一起,蜗轮通过多个轴承卡在蜗轮箱体内,在蜗轮箱体上开有用于允许丝杠穿过的开口,开口处安装有辊轮套,蜗轮箱体与支撑套筒固定连接,丝母与丝杠相配装,丝杠穿过蜗轮箱体。
如图2所示,弹簧位于丝母与基台之间,支撑套筒11一端与蜗轮箱体固定连接,连接套筒12一端与支撑套筒11固定连接,保护套14与连接套筒12固定连接,位于连接套筒12与丝杠之间卡有辊轮环形套,丝杠的外表面与支撑套筒11、连接套筒12、保护套14的内壁之间留有间隙。
如图5所示,在蜗轮箱体9上方设有驱动电机15,驱动电机15与平行齿减速器20的输入齿轮16键相连接,平行齿减速器20的输出齿轮17与蜗杆18通过键相连接,蜗杆18与蜗轮19相啮合。
如图3、图4所示,所述的辊轮环形套由支撑环1和四个辊轮3组成,支撑环1上加工四个均匀分布的凹槽,每个凹槽内都安装有一转轴,在每个转轴上都配装有一辊轮,各个辊轮3以支撑环1的中心为中点均匀分布在支撑环1内,辊轮3通过轴2与支撑环相枢接,辊轮3的轴线与丝杠1的轴线在空间上相垂直,辊轮3与丝杠1相接,丝杠6外表面与支撑环1的内圈之间留有间隙。
如图1所示,在连接套筒12外铰接有连接托台13,相互之间有转动自由度。
如图6所示,简述一下,所述的方位机构怎么组成方位机构包括底座、方位框架、驱动装置、转盘轴承和同步装置。其中底座和转盘轴承的内圈连接;转盘轴承的外圈和方位框架连接;驱动装置安装到方位框架上,驱动装置包括电机、减速器和末级齿轮,电机和减速器连接,减速器和末级齿轮连接,末级齿轮和转盘轴承外圈的齿轮啮合传动;同步装置安装在方位框架上,同步装置包括码盘、传动轴和双片齿轮,码盘和传动轴的一端连接,传动轴的另一端和双片齿轮连接,双片齿轮和转盘轴承外圈的齿轮啮合传动。
根据附图对本装置的运行机理进行说明:
当反射面需要改变俯仰角时,根据需求正转或反转驱动电机,驱动电机通过减速箱带动蜗杆转动,蜗杆带动蜗轮旋转,蜗轮和丝母固定连接,丝母沿着丝杠运动,近而带动蜗轮及蜗轮箱体、支撑套筒11、连接套筒12、保护套14沿着丝杠滑移,在滑移过程中因为蜗轮箱体及连接套筒内设有辊轮环形套,辊轮会沿着丝杠滚动摩擦力极小,丝杠始终与辊轮环形套、支撑套筒11、连接套筒12和保护套14保持同心,当滑移到相应部位后点击停动,蜗轮与蜗杆之间发生自锁,反射面保持调整后的姿态,当需要实现追星功能时,反射面需要始终处于姿态调整过程中,此时本装置相对于现有技术而言可以实现极好的调整效果,并且一旦停动蜗轮蜗杆发生自锁,保持位置姿态降低丝母与丝杠之间压力,保护丝杠丝母。

Claims (8)

1.一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线,其特征在于:包括反射面(a)、俯仰机构(b)和基台(5),所述的俯仰机构安装在基台上,俯仰机构与天线面的底面相连接;所述的俯仰机构包括,丝杠(6)、丝母(8)、蜗轮箱体(9)和输出蜗轮(19),输出蜗轮和丝母都位于蜗轮箱体(9)中,所述的丝母(8)同轴嵌套在输出蜗轮(19)内,与丝母相正对的在涡轮箱体9上开有开口,每个开口内都嵌套有辊轮套(10);所述丝杠(6)的一端固定在基台(5)上,所述的丝杠穿过丝母和辊轮套以穿过涡轮箱体9;辊轮套(10)由支撑环(1)和多个辊轮(3)组成,各个辊轮(3)以支撑环(1)的中心为中点均匀分布在支撑环(1)内,辊轮(3)的轴线与丝杠1的轴线在空间上相垂直,辊轮(3)与丝杠1相接,丝杠(6)外表面与支撑环(1)的内圈之间留有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线,其特征在于:还包括驱动电机(15)、蜗杆(18)和平行齿减速器(21),所述的驱动电机(15)位于涡轮箱体9上方,驱动电机(15)与平行齿减速器(21)的输入齿轮(16)相连,平行齿减速器(21)的输出齿轮(17)与蜗杆(18)相连,蜗杆(18)与蜗轮(19)相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线,其特征在于:在输出蜗轮(19)的外圈与蜗轮箱体(9)的内壁之间卡有轴承(22)。
4.根据权利要求1所述的一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线,其特征在于:还包括弹簧(7),该弹簧(7)同轴配装在丝杠(6)上,弹簧(7)位于基台(5)与蜗轮箱体(9)之间。
5.根据权利要求1所述的一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线,其特征在于:所述的辊轮(3)通过轴(2)枢接在支撑环(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线,其特征在于:还包括连接套筒(12),连接套筒(12)内卡有辊轮套(10),丝杠(6)穿过辊轮套(10),在连接套筒(12)外连接有用于与天线反射面相连的连接托台(13)。
7.根据权利要求6所述的一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线,其特征在于:位于蜗轮箱体(9)与连接套筒(12)之间还设有支撑套筒(11),支撑套筒(11)的一端与蜗轮箱体(9)固定连接,支撑套筒(11)的另一端与连接套筒(12)固定相连,支撑套筒(11)的内壁与丝杠(6)的外表面之间留有间隙。
8.根据权利要求1所述的一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线,其特征在于:在丝杠(6)上还同心配装有保护套(14),该保护套(14)与连接套筒(12)固定连接。
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CN106025552A (zh) * 2016-07-05 2016-10-12 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种带有高精度姿态调整装置的大型半转台天线
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