本發(fā)明涉及軍用車載雷達技術領域,具體涉及平面可展開雷達天線的陣子的旋轉與鎖緊機構的工作方式。
背景技術:
隨著信息化戰(zhàn)爭的需求和雷達探測技術的發(fā)展,地面車載雷達有兩個大的發(fā)展趨勢,天線陣面的大型化和架設的快速化。一方面,為了更大的探測距離,勢必要增大天線陣面的面積,由于車載雷達運輸條件的限制,要求天線陣面必須有一定的折疊能力;另一方面,更快的架設速度,要求天線陣面折疊時間越短。目前,在地面車載雷達領域,各種天線折展機構逐漸代替人工安裝,以提高雷達架設速度。
雷達天線陣子是雷達的核心零部件,主要用于接收和發(fā)射電磁波信號。米波雷達由于波長特性,其天線陣子一般尺寸很大,且陣子在其工作時,須保持橫豎交錯的網(wǎng)格狀結構。目前,多數(shù)米波車載雷達的陣子都通過反復拆裝來實現(xiàn)工作和運輸狀態(tài)的切換,這樣能夠保證陣子的位置和精度,但是耗費了大量時間。若采用折展機構實現(xiàn)陣子的折疊,考慮這種陣子的結構,天線陣面直接收縮的難度較大,必須先將陣子的朝向調整一致,充分利用空間后,才能利用折展機構將天線陣面折疊,展開過程相反。
因此,一種能夠使天線陣子工作時保持在橫豎交錯網(wǎng)格狀態(tài),運輸過程中保持在平行陣列狀態(tài)的裝置,是天線陣面實現(xiàn)折展的關鍵。該裝置需要實現(xiàn)以下功能:首先,能夠實現(xiàn)工作狀態(tài)和運輸狀態(tài)的切換,即實現(xiàn)陣子一定角度的旋轉;其次,在工作狀態(tài)和運輸狀態(tài)下,天線陣子均被鎖緊。
技術實現(xiàn)要素:
針對以上存在的問題,本技術方案提出了一種針對平面天線陣子的旋轉鎖定裝置。它的結構簡單,實現(xiàn)了陣子的快速轉動和鎖緊,提高了雷達架設的速度。
具體而言,本發(fā)明提供了一種用于雷達天線陣子旋轉鎖定裝置,其特征在于:包括陣子旋轉軸組件和鎖定執(zhí)行機構旋轉軸組件,其中陣子旋轉軸組件包括支撐外框、外軸套、內軸套、內部芯軸,其中外軸套與支撐外框固定,其內設置有內軸套和芯軸,使得芯軸可以相對外軸套轉動,鎖定執(zhí)行機構旋轉軸組件用于鎖定所述芯軸的轉動。
本發(fā)明還提供一種用于雷達天線陣子旋轉鎖定裝置,其特征在于:包括陣子旋轉軸組件和鎖定執(zhí)行機構旋轉軸組件,其中陣子旋轉軸組件包括支撐外框、外軸套、內軸套、內部芯軸,其中外軸套與支撐外框固定,其內設置有內軸套和芯軸,使得芯軸可以相對外軸套轉動;鎖定執(zhí)行機構旋轉軸組件包括與芯軸沿垂直芯軸軸線方向樞接的驅動軸套,以及與驅動軸套固連的定位銷,其中外軸套端部設置有凹槽,用于容納所述定位銷。
進一步地,其特征在于:還包括彈性底板,一端固定在芯軸下端,另一端固定在驅動軸套上,用于向驅動軸套施加向上的力。
進一步地,其特征在于:還包括驅動手柄,其可插入所述驅動軸套中。
進一步地,其特征在于:內軸套包括上內軸套和下內軸套,均帶有翻邊結構,所述翻邊結構與外軸套邊緣接觸。
進一步地,其特征在于:在芯軸下部安裝有擋銷和下墊圈實現(xiàn)向下方向的軸向固定。
進一步地,其特征在于:芯軸下端開矩形槽,在矩形槽的側壁上開有垂直矩形槽壁面垂直的孔,通過在孔中安裝連接銷軸,實現(xiàn)所述驅動軸套的樞接。
進一步地,其特征在于:芯軸上端留有陣子的安裝平面,所述陣子與芯軸固連。
本發(fā)明還提供一種用于雷達天線陣子旋轉鎖定裝置的操作方法,其特征在于:使用上述任一方案所述的陣子旋轉鎖定裝置,具體步驟如下:
1)向下按壓驅動軸套,使驅動軸套相對芯軸旋轉,進而使得定位銷與凹槽脫離,限位被解除。
2)左右轉動驅動軸套,使得驅動銷軸、定位銷一起繞芯軸的軸線旋轉,同時通過芯軸帶動天線陣子一起沿芯軸軸線轉動。
3)天線陣子轉至需要角度后,向上推動驅動軸套,使得定位銷進入另一凹槽,陣子到達指定狀態(tài)并鎖定。
進一步地,其特征在于:在驅動軸套中插入手柄,通過操作手柄實現(xiàn)對驅動軸套的動作。
本發(fā)明所提出的裝置實現(xiàn)了天線陣子的狀態(tài)切換和鎖定,該裝置體積小,操作步驟簡單高效,采用此裝置后,天線陣子不需要拆裝即可實現(xiàn)狀態(tài)的切換,有效地提高雷達架設的速度。
附圖說明
圖1整體示意圖;
圖2轉動鎖緊裝置;
圖3接觸鎖定示意圖;
圖4狀態(tài)切換示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施案例,對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。應當理解,此處說明所描述的具體實施案例僅用于解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
參見附圖,本發(fā)明的雷達陣子旋轉鎖緊裝置,可分解為兩個功能,一是實現(xiàn)陣子的狀態(tài)切換,即方位轉動;二是陣子及轉動機構的鎖定。因此,本發(fā)明可看作一套可沿2個軸轉動的軸系組件,第一個軸為陣子的旋轉軸,第二個為鎖定執(zhí)行機構的旋轉軸。具體而言,本發(fā)明旋轉鎖緊裝置主要包括陣子旋轉軸組件和鎖定執(zhí)行機構的旋轉軸組件,包括,支撐外框4、外軸套1、內軸套2和3、內部芯軸5、驅動軸套7、定位銷8、擋銷11、彈簧底板9、連接銷軸10、下墊圈6、手柄12。
陣子旋轉軸組件
其中,陣子旋轉軸組件包括支撐外框4、外軸套1、內軸套2和3、內部芯軸5、擋銷11、下墊圈6。
支撐外框4是天線陣子100和整個旋轉鎖定裝置的載體,一般為細長桿,每根細長桿上均布有多個天線陣子100。
外軸套1主要起固定支撐的作用,對內部軸套起支撐作用。其與支撐外框4固連,下端分布有凹槽,位置數(shù)量根據(jù)陣子工作狀態(tài)下的方位確定,所述凹槽用于與定位銷8配合鎖緊定位的作用,限制芯軸5的轉動,進而對雷達陣子轉動起限位作用;天線陣子100定位的位置只取決于凹槽的位置,如果需要改變定位的位置,只需要改變對應定位凹槽的位置即可。如果配備了有多個凹槽的外軸套4,則可以輕松簡單的實現(xiàn)多個未知的定位要求,可以廣泛的應用于各種需要旋轉角度定位的領域。
內軸套,一般為帶翻遍銅套或自潤滑軸承,鑲嵌在外軸套1內,兩端各有一個,分別為上內軸套2和下內軸套3,起到支撐芯軸的作用,上內軸套2除了起到徑向支承的作用,翻邊還有單方向軸向固定的作用;
內部芯軸5,安裝在內軸套的內部,軸向定位通過上軸套2的端面和芯軸5下端的擋銷11和下墊圈6實現(xiàn)(當然也可以采用其他機械結構實現(xiàn)固定,只要能實現(xiàn)軸向定位即可),擋銷11徑向穿過芯軸5,芯軸5上端留有陣子的安裝平面,下端開有矩形槽,所述矩形槽優(yōu)選沿芯軸中心線所在平面對稱,在矩形槽的側壁上開有垂直矩形槽壁面的孔,矩形槽用于安裝鎖定執(zhí)行機構的旋轉組件。
優(yōu)選的方案中,凹槽在外軸套的圓周側具有臺階,臺階上具有向下的卡鉤,定位銷8頂端也設置有卡鉤結構,定位銷8上部為具有彈性的結構,其與凹槽周邊的臺階觸碰時略微變形,進入凹槽,然后與臺階上卡鉤配合固定,以防止定位銷脫出。取出時,向下的力使得定位銷8頂部變形,卡鉤之間脫離,進而脫出凹槽。所述卡鉤結構為較淺的鉤,不必過大的變形即可脫離。
鎖定執(zhí)行機構旋轉軸組件
鎖定執(zhí)行機構的旋轉軸組件包括驅動軸套7、定位銷8、連接銷軸10。
驅動軸套7,設置在芯軸5下方的矩形槽內,其通過連接銷軸10穿過矩形槽側壁上的孔可旋轉地固定。驅動軸套7側面留有盲孔,其中可插入手柄12,通過操作手柄可使驅動軸套7轉動。
所述定位銷8一端與驅動軸套7固連,另一端可插入所述外軸套1的凹槽內。定位銷可隨驅動軸套7一起繞連接銷軸10的軸線旋轉,同時也可以隨驅動軸套7、連接銷軸10一起繞芯軸5的軸線旋轉。定位銷8這種在兩個方向的轉動,使得其能夠進出外軸套1的任一凹槽內,實現(xiàn)陣子轉動至指定位置并鎖定。
優(yōu)選地,還設置有彈簧底板9,一端固定在芯軸5下端,另一端固定在驅動軸套7上,材料為彈簧鋼,彈簧底板9對驅動軸套7始終有一個向上的彈簧力,使得定位銷8不會因重力或干擾掉出凹槽。彈簧底板9的存在不僅僅對于對定位銷8起到固定位置的作用。并且在驅動軸套7下壓以釋放定位銷8時,起到儲存能量的作用,在旋轉到指定位置之后,松開驅動軸套,儲存在彈簧底板9中的能量釋放出來,使得定位銷8迅速回位,可以提高整個旋轉-鎖定系統(tǒng)的定位的效率。
手柄12可以插入驅動端軸套7側面盲孔內,通過操作手柄12的下壓和轉動,可以操作以上所述的兩個軸系,手柄可反復使用在多個驅動軸套7中,重復操作多個天線陣子100。手柄的操作方法如下:
1)將手柄12插入驅動軸套7內,之后向下按手柄12,使驅動軸套7圍繞連接銷軸10中心向下轉動,進而使得定位銷8與凹槽脫離,限位被解除。
2)左右轉動手柄12,使得驅動軸套7、定位銷8一起繞芯軸5的軸線旋轉,同時通過芯軸5帶動天線陣子100一起沿芯軸軸線轉動,如圖3所示。
3)天線陣子100轉至需要角度后,如圖4所示,向上推動手柄12或在彈簧底板9的作用下,驅動軸套7向上回彈,使得定位銷進入另一凹槽,拔出手柄,陣子到達指定狀態(tài)并鎖定。
4)對其它天線陣子100施加上述1)-3)步同樣的過程。
若要將陣子復位,重復以上過程即可。
最后應說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。