專利名稱：自動展開機電式平面陣天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線探測設(shè)備天線，具體地說是平面陣列天線。
背景技術(shù)：
近幾年，高機動雷達主要局限于小口徑天線的雷達。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要，地面中遠程三坐標軍用雷達已廣泛采用平面陣列天線，并朝著高機動和快速反應的方向發(fā)展。中遠程三坐標雷達天線的口徑過大，必然要對天線進行分塊處理才能滿足越野運輸性能要求。如果不實現(xiàn)自動架設(shè)/撤收，分塊了的雷達天線，在雷達進入陣地后必然要花費大量的人力和時間去拼裝天線，這樣雷達就喪失了快速反應能力。我國地面機動雷達分塊的平面陣天線過去一直采用吊車加人工方式進行拼裝。拼裝一次天線短則半天，長則3-4天；并需要6-8人。撤收一個天線也需要同樣的時間和人力/物力資源。已不能滿足我軍現(xiàn)代化建設(shè)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服人工拼裝天線造成的整機進入陣地不能迅速工作和需撤出陣地卻走不掉的嚴重滯后缺陷，提供了一種可以自動拼裝/撤收天線的自動展開機電式平面陣天線。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是這樣的自動展開機電式平面陣天線，包括平面陣天線，其特征在于A、所述平面陣天線沿高度方向分為上下兩個陣面，所述上下兩個陣面分別為天線上邊塊和天線下邊塊；B、在天線背部的上下兩個陣面的分割面處左右對稱分別設(shè)有俯仰驅(qū)動機構(gòu)，所述俯仰驅(qū)動機構(gòu)包括機架、電動機、減速器、滑動絲杠副、曲柄滑塊扇形齒輪機構(gòu)；絲杠的兩端通過軸承設(shè)于機架內(nèi)，絲杠上設(shè)有螺母，絲杠的一端連接著減速器和電動機；平行與絲杠機架內(nèi)設(shè)有一導向桿，導向桿上套設(shè)有滑塊，滑塊的一側(cè)連接著絲杠螺母，另一側(cè)設(shè)有凹槽，與凹槽配合的滾輪通過軸連接著擺桿；擺桿的另一端連接著扇形齒輪，扇形齒輪和與其嚙合的小齒輪均通過軸設(shè)于機架上部，小齒輪軸為輸出軸，輸出軸伸至機架外，并連接著天線上邊塊，輸出軸的另一端設(shè)有角度傳感器；
C、在天線背部的上下兩個陣面的分割面處左右對稱還分別設(shè)有電動鎖緊機構(gòu)，其包括鎖緊電動機、減速機、絲杠、螺母和定位銷；鎖緊電動機的輸出軸上連接著減速機，減速機的輸出軸連接絲杠，與絲杠配合的螺母連接定位銷，定位銷空套在絲杠上，絲杠位于軸套內(nèi)，軸套連接著天線上邊塊，天線下邊塊上設(shè)有與定位銷配合的定位孔。
2、根據(jù)上述1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于所述俯仰驅(qū)動機構(gòu)的電動機為MDMA153AIA伺服電動機。
3、根據(jù)上述1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于所述俯仰驅(qū)動機構(gòu)的傳動絲杠的一端連接的減速器為減速軸承。
4、根據(jù)上述1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于所述俯仰驅(qū)動機構(gòu)的傳動絲杠與減速器之間通過軸套設(shè)有雙向推力軸承。
5、根據(jù)上述1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于所述鎖緊電動機為MAMA023AIA伺服電動機。
6、根據(jù)上述1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于所述定位銷與天線下邊塊配合處為圓錐狀，天線下邊塊上與定位銷配合的定位孔為圓錐孔。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在下述幾個方面1、功能完善安全性能優(yōu)越天線自動展開、撤收，雙機同步，角位移反饋，驅(qū)動機構(gòu)過載自動保護，驅(qū)動機構(gòu)掉電時防天線跌落保護，天線自動鎖定、解鎖，可實現(xiàn)遙控操作等功能。
2、本發(fā)明成功地把執(zhí)行機構(gòu)、鎖定機構(gòu)和速度、位置反饋裝置進行了機電一體化設(shè)計，具有體積小、重量輕、可靠性高、無級調(diào)速、雙機同步、系統(tǒng)掉電后可長期鎖定精度。
3、本發(fā)明天線具有加工、維修簡單，適應能力好、成本低、可以在-40℃～+55℃的溫度范圍內(nèi)工作等優(yōu)點。
4、本發(fā)明采用雙套驅(qū)動機構(gòu)可以使天線在展開/折疊的時候受力均勻，并且可以在一個驅(qū)動系統(tǒng)傳動出故障、并被拆卸維修時確保天線上邊塊不致跌落。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的側(cè)視圖，圖3為圖1的俯視圖，圖4為俯仰驅(qū)動機構(gòu)示意圖，
圖5為圖4的A-A剖視圖，圖6為圖4的B-B剖視圖，圖7為圖4的I處放大圖，圖8為電動鎖緊機構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步地描述。
參見圖1、圖2和圖3，該自動展開機電式平面陣天線包括平面陣天線和轉(zhuǎn)臺7，平面陣天線沿高度方向分為上下兩個陣面，即天線上邊塊3和天線下邊塊6，上陣面寬7.4X高1.6m2、重1600kg，下陣面寬7.4X高2.2m2、重2500kg。
在天線背部的上下兩個陣面的分割面處左右對稱分別安裝有俯仰驅(qū)動機構(gòu)1，俯仰驅(qū)動機構(gòu)1包括機架8、電動機5、減速器4、滑動絲杠副、曲柄滑塊扇形齒輪機構(gòu)。絲杠9的兩端通過軸承安裝于機架8內(nèi)，絲杠9上有配合螺母10，絲杠9的一端連接著減速器4和電動機9。平行與絲杠、機架內(nèi)安裝有一導向桿11，導向桿11上套裝有滑塊12，滑塊12的一側(cè)連接著絲杠螺母10，另一側(cè)設(shè)有凹槽，與凹槽配合的滾輪13通過軸連接著擺桿14；擺桿14的另一端連接著扇形齒輪15，扇形齒輪15和與其嚙合的小齒輪16均通過軸設(shè)于機架8上部，小齒輪16軸為輸出軸17，輸出軸17伸至機架8外，并連接著天線上邊塊3，輸出軸17的另一端安裝有角度傳感器18。
俯仰驅(qū)動機構(gòu)的電動機5為MDMA153AIA伺服電動機。
俯仰驅(qū)動機構(gòu)的傳動絲杠9的一端連接的減速器4為減速軸承。
俯仰驅(qū)動機構(gòu)的傳動絲杠9與減速器4之間通過軸套24安裝著雙向推力軸承25。
在天線背部的上下兩個陣面的分割面處、俯仰驅(qū)動機構(gòu)1外側(cè)分別安裝有電動鎖緊機構(gòu)2。電動鎖緊機構(gòu)2包括鎖緊電動機19、減速機20、絲杠21、螺母22和定位銷23。鎖緊電動機19的輸出軸上連接著減速機20，減速機20的輸出軸連接絲杠21，與絲杠21配合的螺母22連接定位銷23，定位銷23為圓柱狀空心銷，其空套在絲杠21上，絲杠21位于軸套26內(nèi)，軸套26連接著天線上邊塊3，天線下邊塊3上設(shè)有與定位銷23配合的定位孔27。定位銷23與天線下邊塊6配合處為圓錐狀，天線下邊塊6上與定位銷23配合的定位孔27為圓錐孔。鎖緊電動機19為MAMA023AIA伺服電動機。
本發(fā)明的工作狀態(tài)情況如下天線展開當控制機構(gòu)PLC模塊CPU226接到天線展開指令后，向兩個電機驅(qū)動器MDDA152A1A同時發(fā)出控制指令，這兩個電機驅(qū)動器分別驅(qū)動兩個俯仰機構(gòu)上的伺服電機MDMA153A1A運轉(zhuǎn)。伺服電機上的編碼器將電機速度信號經(jīng)電機驅(qū)動器反饋給PLC擴展模塊EM235，經(jīng)過EM235做A/D變換后變?yōu)閿?shù)字量的兩路速度信號背送至CPU226進行比較。以其中一路速度為基準，另一路速度與之相比較，并適當加減，以保持兩路速度一致。當角度傳感器18指示天線上邊塊3接近預定角度位置時，檢測兩路驅(qū)動電機轉(zhuǎn)矩的變化，當轉(zhuǎn)矩從40％突然增加到70％以上時，判定該路驅(qū)動機構(gòu)到位，并鎖止該路電機；當另外一路轉(zhuǎn)矩也出現(xiàn)同樣變化時，才能判定天線上陣面旋轉(zhuǎn)到位。
天線鎖定天線上陣面3到位后，控制機構(gòu)PLC模塊CPU226發(fā)指令給插銷電機驅(qū)動器，驅(qū)動定位銷23，插入天線下邊塊6上的定位孔27內(nèi)；當驅(qū)動器反饋力矩大于規(guī)定值時，表示天線鎖緊到位。至此天線自動架設(shè)結(jié)束。
天線撤收是上兩個狀態(tài)的逆過程。先是天線解鎖，解鎖到位時，有一到位開關(guān)發(fā)訊反饋給CPU226?？刂茩C構(gòu)PLC據(jù)此停止插銷電機工作，啟動天線撤收動作，定位銷23撤出天線下邊塊3上的定位孔27；MDMA153AIA伺服電動機驅(qū)動絲杠9，帶動滑動絲杠副、曲柄滑塊扇形齒輪機構(gòu)，使天線上陣面3撤收，見圖2中虛線。撤收到位時，同樣有一到位開關(guān)發(fā)訊反饋給CPU226。控制機構(gòu)據(jù)此結(jié)束天線撤收動作。
狀態(tài)監(jiān)視只要自動調(diào)平系統(tǒng)通電，控制機構(gòu)始終監(jiān)視系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)，以確保系統(tǒng)工作的安全性。每個電機驅(qū)動器都把自己的狀態(tài)(含故障)信息上報給控制機構(gòu)，控制機構(gòu)在確認系統(tǒng)沒有故障的情況下才會執(zhí)行所有動作指令，如果運行過程中發(fā)生故障，控制機構(gòu)也會及時自動停機。
權(quán)利要求
1.自動展開機電式平面陣天線，包括平面陣天線，其特征在于A、所述平面陣天線沿高度方向分為上下兩個陣面，所述上下兩個陣面分別為天線上邊塊和天線下邊塊；B、在天線背部的上下兩個陣面的分割面處左右對稱分別設(shè)有俯仰驅(qū)動機構(gòu)，所述俯仰驅(qū)動機構(gòu)包括機架、電動機、減速器、滑動絲杠副、曲柄滑塊扇形齒輪機構(gòu)；絲杠的兩端通過軸承設(shè)于機架內(nèi)，絲杠上設(shè)有螺母，絲杠的一端連接著減速器和電動機；平行與絲杠機架內(nèi)設(shè)有一導向桿，導向桿上套設(shè)有滑塊，滑塊的一側(cè)連接著絲杠螺母，另一側(cè)設(shè)有凹槽，與凹槽配合的滾輪通過軸連接著擺桿；擺桿的另一端連接著扇形齒輪，扇形齒輪和與其嚙合的小齒輪均通過軸設(shè)于機架上部，小齒輪軸為輸出軸，輸出軸伸至機架外，并連接著天線上邊塊，輸出軸的另一端設(shè)有角度傳感器；C、在天線背部的上下兩個陣面的分割面處左右對稱還分別設(shè)有電動鎖緊機構(gòu)，其包括鎖緊電動機、減速機、絲杠、螺母和定位銷；鎖緊電動機的輸出軸上連接著減速機，減速機的輸出軸連接絲杠，與絲杠配合的螺母連接定位銷，定位銷空套在絲杠上，絲杠位于軸套內(nèi)，軸套連接著天線上邊塊，天線下邊塊上設(shè)有與定位銷配合的定位孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于所述俯仰驅(qū)動機構(gòu)的電動機為MDMA153AIA伺服電動機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于所述俯仰驅(qū)動機構(gòu)的傳動絲杠的一端連接的減速器為減速軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于所述俯仰驅(qū)動機構(gòu)的傳動絲杠與減速器之間通過軸套設(shè)有雙向推力軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于所述鎖緊電動機為MAMA023AIA伺服電動機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動展開機電式平面陣天線，其特征在于；所述定位銷與天線下邊塊配合處為圓錐狀，天線下邊塊上與定位銷配合的定位孔為圓錐孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線探測設(shè)備天線，具體地說是平面陣列天線。其特點是平面陣天線沿高度方向分為上下兩個陣面；在天線背部的上下兩個陣面的分割面處左右對稱分別設(shè)有俯仰驅(qū)動機構(gòu)和電動鎖緊機構(gòu)，俯仰驅(qū)動機構(gòu)包括機架、電動機、減速器、滑動絲杠副、曲柄滑塊扇形齒輪機構(gòu)；電動鎖緊機構(gòu)包括鎖緊電動機、減速機、絲杠、螺母和定位銷。該天線可自動展開、撤收；其體積小、重量輕、可靠性高、無級調(diào)速、雙機同步、系統(tǒng)掉電后可長期鎖定精度；其加工、維修簡單，適應能力好、成本低、可以在－40℃～+55℃的溫度范圍內(nèi)工作。
文檔編號H01Q3/02GK1641926SQ200410065898
公開日2005年7月20日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者陳建平, 倪仁品, 唐為民, 黃大革, 陳元元, 王慶虎 申請人:中國電子科技集團公司第三十八研究所