RU88714U1

RU88714U1 - TELESCOPIC MAST

Info

Publication number: RU88714U1
Application number: RU2008104253/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Леонов; Владимир Васильевич Орленко; Андрей Борисович Карпенко
Original assignee: Открытое акционерное общество "Специальное конструкторское бюро приборостроения и автоматики"
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2009-11-20

Abstract

Телескопическая мачта, содержащая неподвижную наружную секцию, внутри которой размещены подвижные промежуточные и внутренняя секции, в нижних частях которых установлены гайки, взаимодействующие с приводным винтом, имеющим проточку для размещения гаек, замки сложенного и развернутого состояний и мотор-редуктор, отличающаяся тем, что внутренняя полость мачты выполнена герметичной и соединена с атмосферой через обратный клапан, параллельно которому установлен дроссель.A telescopic mast containing a fixed outer section, inside of which there are movable intermediate and inner sections, in the lower parts of which there are nuts interacting with a drive screw having a groove for accommodating nuts, locks of folded and unfolded states and a gear motor, characterized in that the inner the mast cavity is sealed and connected to the atmosphere through a check valve, in parallel with which a throttle is installed.

Description

Изобретение относится к антенным устройствам, а именно к выдвижным телескопическим мачтам (ТМ), и может быть использовано в мобильных радиолокационных установках.The invention relates to antenna devices, namely to retractable telescopic masts (TM), and can be used in mobile radar installations.

В машиностроении известны телескопические мачты, предназначенные для автоматического подъема груза (например, антенны) на заданную высоту с обеспечением требований по допустимому люфту ТМ в азимутальной плоскости.In mechanical engineering, telescopic masts are known for automatically lifting a load (for example, an antenna) to a predetermined height while meeting the requirements for permissible TM play in the azimuthal plane.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является телескопическая мачта (патент РФ №2198131), содержащая неподвижную наружную, подвижные промежуточные и внутреннюю секции, соединенные между собой шпоночными соединениями. Днища в нижних частях подвижных секций выполнены в виде гаек, взаимодействующих с приводом поступательного перемещения, выполненного в виде приводного винта с проточкой для размещения гаек в сложенном состоянии и расположенного на оси секций. С целью недопущения в процессе схода с приводного винта гайки одной подвижной секции и заходе на резьбу приводного винта гайки следующей секции, неполного зацепления сразу обеих гаек, рабочая длина винта выполнена больше хода выдвижения секций не менее чем на две рабочих высоты гаек. В сложенном положении с резьбой приводного винта зацеплена только одна гайка внутренней секции, остальные гайки расположены в проточке приводного винта и не взаимодействуют с его резьбой. Кроме того, мачта снабжена замками сложенного и развернутого положений, а также механизмами их выключения. Замки развернутого состояния содержат расположенные в верхних частях промежуточных секций и имеющие выполненные на них скосы фиксаторы с пружиной сжатия и ответные отверстия в нижних частях в соответствующих предыдущих подвижных секциях, включая внутреннюю. Механизм выключения замка развернутого состояния содержит кронштейн, установленный на каждой промежуточной секции, следующей за секцией, имеющий фиксатор замка развернутого состояния, а также на неподвижной секции, и имеющий скос для взаимодействия со скосом, выполненном на соответствующем фиксаторе.Closest to the technical nature of the claimed device is a telescopic mast (RF patent No. 2198131) containing a fixed outer, movable intermediate and internal sections, interconnected by key connections. The bottoms in the lower parts of the movable sections are made in the form of nuts interacting with a translational displacement drive made in the form of a drive screw with a groove for accommodating the nuts in the folded state and located on the axis of the sections. In order to prevent the nuts of one movable section from coming off the drive screw and the next section nuts entering the thread of the drive screw, incomplete engagement of both nuts at once, the working length of the screw is more than the extension of the sections by at least two working heights of the nuts. In the folded position with the thread of the drive screw, only one nut of the inner section is engaged, the remaining nuts are located in the groove of the drive screw and do not interact with its thread. In addition, the mast is equipped with locks of folded and unfolded positions, as well as mechanisms for turning them off. The unfolded state locks contain latches with a compression spring located in the upper parts of the intermediate sections and having bevels made on them and counter-holes in the lower parts in the corresponding previous movable sections, including the internal one. The mechanism for turning off the expanded state lock comprises a bracket mounted on each intermediate section next to the section, having the expanded state lock latch, as well as on the fixed section, and having a bevel for interacting with the bevel made on the corresponding latch.

Замки сложенного состояния расположены в верхних частях промежуточных и неподвижной секциях и исключают перемещение более одной секции. Каждый содержит поворотный рычаг с захватом и пружиной кручения. Механизм выключения каждого замка сложенного состояния содержит толкатель со скосом, установленный внутри верхней части каждой промежуточной секции с возможностью взаимодействия с рычагом соответствующего замка сложенного состояния, и планки со скосом, установленной на внешней нижней части каждой предыдущей подвижной секции.Folded locks are located in the upper parts of the intermediate and fixed sections and exclude the movement of more than one section. Each contains a swing arm with a grip and a torsion spring. The mechanism for turning off each lock of the folded state includes a pusher with a bevel installed inside the upper part of each intermediate section with the possibility of interaction with the lever of the corresponding lock of the folded state, and a strap with a bevel installed on the outer lower part of each previous movable section.

Достоинством этой телескопической мачты является высокая надежность конструкции за счет осуществления жесткой кинематической связи между замками мачты и механизмами их включения-отключения.The advantage of this telescopic mast is the high reliability of the structure due to the implementation of a rigid kinematic connection between the mast locks and their on-off mechanisms.

Недостатком данной конструкции является отсутствие устройства, предохраняющего груз, размещенный на телескопической мачте (например, антенну) от разрушения при самопроизвольном быстром опускании мачты, например, при обрыве приводного винта или вала двигателя или любой другой нештатной ситуации.The disadvantage of this design is the lack of a device that protects the load placed on the telescopic mast (for example, an antenna) from destruction during spontaneous rapid lowering of the mast, for example, when the drive screw or motor shaft breaks or any other emergency situation.

Для смягчения удара от падения ступеней мачты могут быть применены пружинные или резиновые амортизаторы, размещенные, например, в нижней части неподвижной наружной секции. Однако, эффект от этого незначителен, т.к. в данном случае амортизируется только первая промежуточная секция. Введение амортизации для каждой секции существенно увеличивает габариты мачты.To mitigate the impact of the fall of the mast steps, spring or rubber shock absorbers can be used, for example, located in the lower part of the stationary outer section. However, the effect of this is negligible, because in this case, only the first intermediate section is depreciated. The introduction of depreciation for each section significantly increases the dimensions of the mast.

Технической задачей заявляемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик телескопической мачты за счет повышения плавности ее работы и обеспечения сохранности груза при возникновении нештатной ситуации.The technical task of the invention is to improve the operational characteristics of the telescopic mast by increasing the smoothness of its operation and ensuring the safety of the cargo in case of emergency.

Указанный технический результат достигается тем, что в телескопической мачте, содержащей неподвижную наружную секцию, внутри которой размещены подвижные промежуточные и внутренняя секции,, в нижних частях которых установлены гайки, взаимодействующие с приводным винтом, имеющим проточку для размещения гаек, замки сложенного и развернутого состояний, мотор-редуктор, согласно изобретению, ее внутренняя полость выполнена герметичной и имеет соединение с атмосферой, обеспечивающее пневмодемпфирование при ускорении движения ступеней мачты.The specified technical result is achieved by the fact that in the telescopic mast containing a fixed outer section, inside which there are movable intermediate and internal sections, in the lower parts of which are installed nuts that interact with a drive screw having a groove for accommodating nuts, locks of folded and unfolded states, the gear motor, according to the invention, its internal cavity is sealed and has a connection with the atmosphere, providing pneumatic damping when accelerating the movement of the steps of the mach s.

Существенными отличительными признаками являются: выполнение внутренней полости мачты герметичной; - введение соединения внутренней полости мачты с атмосферой, обеспечивающей пневматическое демпфирование при ускорении движения ступеней мачты. Примером реализации может быть введение дросселя с производительностью, обеспечивающей плавность перемещения секций в нештатной ситуации и обратного клапана, дополняющего проводимость дросселя при подъеме мачты и запираемого при опускании.Salient features are: the implementation of the inner cavity of the mast is sealed; - the introduction of the connection of the inner cavity of the mast with the atmosphere, providing pneumatic damping while accelerating the movement of the mast steps. An example of implementation is the introduction of a throttle with a performance that ensures smooth movement of the sections in an emergency and a check valve that complements the conductivity of the throttle when the mast is raised and lockable when lowering.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всей совокупности существенных признаков заявляемого изобретения. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию изобретения «новизна».The analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information, made it possible to establish that no analogues have been found that are characterized by features identical to the totality of the essential features of the claimed invention. This allows us to conclude that the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемой телескопической мачты с другими техническими решениями показывает, что отдельные режимы работы, обеспечиваемые отличительными признаками в технике широко известны. Однако не обнаружено применения указанных признаков в заявляемой совокупности с другими признаками для достижения указанного технического результата, следовательно, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень».Comparison of the claimed telescopic mast with other technical solutions shows that the individual modes of operation provided by the hallmarks in the technique are widely known. However, it was not found the use of these features in the claimed combination with other signs to achieve the specified technical result, therefore, the claimed device meets the criteria of the invention "inventive step".

На фиг.1 показан общий вид мачты; на фиг.2 - вид А (вид сверху, платформа поз.19 не показана); на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.2 (платформа поз.19 не показана).Figure 1 shows a General view of the mast; figure 2 is a view A (top view, platform pos.19 not shown); figure 3 is a section bB of figure 2 (platform pos.19 not shown).

Телескопическая мачта состоит из неподвижной наружной секции 1 (фиг.3), на которой размещен мотор-редуктор 2 с приводным винтом 3. Внутри неподвижной секции 1 размещены подвижная внутренняя 4 и подвижные промежуточные секции 5-8. Днищем каждой подвижной секции являются гайки 9-13. На промежуточных секциях 5-8 и неподвижной секции 1 установлены замки развернутого состояния 14. На промежуточных секциях 5-8 и неподвижной секции 1 установлены замки сложенного состояния 15. Внутренняя полость мачты соединена каналом А с обратным клапаном 16, параллельно которому соединен дроссель 17. Неподвижная наружная секция 1 и подвижные промежуточные секции 5-8 имеют канавки с размещенными в них уплотнениями 18. Снаружи подвижной секции 4 расположена платформа 19 для размещения поднимаемого груза.The telescopic mast consists of a fixed outer section 1 (Fig. 3), on which a gear motor 2 with a drive screw 3 is placed. Inside the fixed section 1, a movable inner 4 and movable intermediate sections 5-8 are placed. The bottom of each movable section are nuts 9-13. Locks of the expanded state 14 are installed on the intermediate sections 5-8 and fixed sections 1. On the intermediate sections 5-8 and the fixed section 1, the locks of the folded state are installed 15. The internal cavity of the mast is connected by channel A to the non-return valve 16, in parallel with which the throttle 17 is connected. Fixed the outer section 1 and the movable intermediate sections 5-8 have grooves with seals located in them 18. Outside the movable section 4 is a platform 19 for accommodating the load to be lifted.

Телескопическая мачта работает следующим образом. Подъем телескопической мачты происходит за счет передачи крутящего момента от мотор-редуктора 2 через приводной винт 3, в результате чего происходит поступательное движение внутренней секции 4 по промежуточной секции 5. При этом происходит увеличение внутреннего объема телескопической мачты. Недостающий объем воздуха поступает в телескопическую мачту через дроссель 17. Подсос воздуха через зазоры между ступенями исключается уплотнениями 18. Если проводимости дросселя недостаточно, то происходит открытие обратного клапана 16 и недостающий воздух поступает через него. При подходе гайки 9 внутренней секции 4 к концу приводного винта 3 отключается замок сложенного состояния 15, удерживающий промежуточную секцию 5 от несвоевременного перемещения и внутренняя секция 4 начинает тянуть за собой промежуточную секцию 5. При этом срабатывает замок развернутого состояния 14, который стопорит внутреннюю секцию 4 относительно промежуточной секции 5. Аналогично происходит выдвижение промежуточных ступеней 6-8.The telescopic mast operates as follows. The telescopic mast is lifted by transmitting torque from the gear motor 2 through the drive screw 3, as a result of which the internal section 4 is translationally moving along the intermediate section 5. In this case, the internal volume of the telescopic mast increases. The missing volume of air enters the telescopic mast through the throttle 17. The suction of air through the gaps between the steps is eliminated by the seals 18. If the throttle conductivity is insufficient, the check valve 16 opens and the missing air enters through it. When the nut 9 of the inner section 4 approaches the end of the drive screw 3, the folded-off lock 15 is released, which holds the intermediate section 5 from untimely movement and the inner section 4 begins to pull the intermediate section 5 behind it. In this case, the expanded state lock 14 is activated, which stops the inner section 4 relative to the intermediate section 5. Similarly, the extension of the intermediate stages 6-8.

При складывании мачты направление вращения мотор-редуктора меняется на противоположное движению при выдвижении. Движение передается на приводной винт 3, в результате гайка 13 промежуточной секции 8 вместе с закрепленными на последней подвижными секциями 4-7 движется вниз. При этом происходит уменьшение объема воздуха внутри телескопической мачты. Избыточный объем воздуха выходит через дроссель 17, проводимость которого настроена таким образом, чтобы скорость опускания телескопической мачты не превышала максимально допустимую. При подходе гайки 13 промежуточной секции 8 к концу резьбы приводного винта 3 на последний заходит гайка 12 промежуточной секции, после чего гайка 13 сходит с резьбы приводного винта 3. Одновременно с этим замок 14 срабатывает, т.е. происходит расстопорение секций 7 и 8 между собой. Промежуточная секция останавливается и стопорится замком сложенного положения 15. Аналогично происходит опускание остальных секций. В случае нештатной ситуации, коей является, например, выход из строя замка развернутого состояния мачты, может происходить неконтролируемое (самопроизвольное) опускание мачты на одну или более ступеней. В этом случае воздух, находящийся внутри ТМ будет играть роль демпфера, препятствуя возникновению ударов элементов мачты друг о друга и предохраняя груз, размещенный на ТМ от разрушения. Механизм демпфирования обеспечивается герметизацией внутренней полости мачты и настройкой проводимости дросселя 17 на максимально допустимую скорость опускания ступеней мачты. При этом обратный клапан 16 будет закрыт, повышая герметичность мачты.When folding the mast, the direction of rotation of the gearmotor changes to the opposite movement when extending. The movement is transmitted to the drive screw 3, as a result, the nut 13 of the intermediate section 8, together with the movable sections 4-7 fixed to the last, moves down. In this case, a decrease in the volume of air inside the telescopic mast. Excess air flows through the inductor 17, the conductivity of which is configured so that the lowering speed of the telescopic mast does not exceed the maximum allowable. When the nut 13 of the intermediate section 8 approaches the end of the thread of the drive screw 3, the nut 12 of the intermediate section enters the last, after which the nut 13 comes off the thread of the drive screw 3. At the same time, the lock 14 is released, i.e. the sections 7 and 8 are opened between themselves. The intermediate section stops and is locked by the lock of the folded position 15. Similarly, the remaining sections are lowered. In the event of an emergency, which, for example, is the failure of the lock of the expanded state of the mast, uncontrolled (spontaneous) lowering of the mast by one or more steps can occur. In this case, the air inside the TM will play the role of a damper, preventing the impact of mast elements against each other and protecting the cargo placed on the TM from destruction. The damping mechanism is provided by sealing the inner cavity of the mast and adjusting the conductivity of the inductor 17 to the maximum allowable lowering speed of the mast steps. In this case, the check valve 16 will be closed, increasing the tightness of the mast.

По предлагаемому техническому решению был доработан опытный образец мачты устройства подъема и развертывания антенного терминала (УПРАТ), разработанного и изготовленного в ОАО «СКБ ПА» в рамках ОКР «Вертикаль».According to the proposed technical solution, the prototype of the mast of the device for lifting and deploying the antenna terminal (UPRAT) was developed and manufactured at OJSC SKB PA within the framework of the OKR Vertical.

Сравнительные испытания опытного образца мачты до и после доработки по предложенному техническому решению показали, что имитация обрыва вала приводного электрического двигателя, как наиболее неблагоприятная аварийная ситуация, в недоработанной конструкции приводит к резкому падению мачты с жестким соударением первой промежуточной секции с корпусной секцией мачты, а в доработанной конструкции мачты, после подбора опытным путем проводимости дросселя, падение было замедленным и жесткое соударение отсутствовало.Comparative tests of the mast prototype before and after refinement according to the proposed technical solution showed that the simulation of a break in the drive electric motor shaft, as the most unfavorable emergency situation, in an unfinished design leads to a sharp fall of the mast with a hard collision of the first intermediate section with the mast section of the mast, and in modified mast design, after experimentally selecting the throttle conductivity, the drop was slowed down and there was no hard collision.

Claims

A telescopic mast containing a fixed outer section, inside which there are movable intermediate and inner sections, in the lower parts of which are installed nuts that interact with a drive screw having a groove for accommodating nuts, locks of folded and unfolded states and a gear motor, characterized in that the inner the mast cavity is sealed and connected to the atmosphere through a check valve, in parallel with which a throttle is installed.