一种大载荷工况下高精度调整结构的制作方法

本发明属于光学精密测量与测试技术领域，具体涉及一种大载荷工况下高精度调整结构。

背景技术：

随着科学技术的发展，大型探测系统所应用的环境越来越复杂，探测精度要求越来越高。目前的多种大型高精度探测系统(例如相控阵雷达等)，是由多块平面度很高的阵元拼接而成。因为每块阵元的体积和重量都较大，为实现具体的探测功能，同时保证探测精度，实际施工时，需要在大载荷工况下实现高精度拼接，特别是需要保证拼接后多块阵元的整体平面度。为解决这一难题，需要提出一种大载荷工况下高精度调整结构，以实现大载荷工况下多块阵元的高精度拼接，保证探测精度。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种大载荷工况下高精度调整结构，以解决如何实现大载荷工况下多块阵元的高精度拼接的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种大载荷工况下高精度调整结构，该高精度调整结构包括升降调整机构和液压缸；多个升降调整机构固定连接到阵元两侧的多个位置；多个液压缸与阵元以及多个升降调整机构连接；升降调整机构用于调整阵元的表面姿态，液压缸用于支撑阵元的重量，解除升降调整机构的锁死状态；其中，

升降调整机构包括调整座、涡轮丝母、丝杠、上轴承盖、防压缩垫板、上安装板、丝杠连接板、上轴承、下轴承盖、蜗杆、下轴承、第一蜗杆轴承端盖、联轴器、电机、蜗杆轴承和第二蜗杆轴承端盖；其中，

调整座包括用于安装涡轮丝母的立筒、用于安装蜗杆的横筒、用于连接液压缸的销钉孔以及用于安装电机的安装板；

涡轮丝母外部设有涡轮，内部设成丝母，两端设为阶梯轴，用于安装上轴承和下轴承；涡轮丝母的上下两端分别通过上轴承和上轴承盖以及下轴承和下轴承盖固定于立筒内，能够绕立筒的轴线自由旋转；

蜗杆的中间为用于与涡轮丝母外部的涡轮啮合的蜗旋螺纹，两端设为阶梯轴结构，其中短端用于安装蜗杆轴承，长端用于安装蜗杆轴承和联轴器；蜗杆的两端分别通过蜗杆轴承以及第一蜗杆轴承端盖和第二蜗杆轴承端盖安装于调整座的横筒内，并且蜗旋螺纹与涡轮丝母外部的涡轮啮合；

丝杠包括丝杠螺纹、第一防转卡口和第一万向球面；其中，丝杠螺纹旋入涡轮丝母的丝母内，将涡轮丝母的旋转运动转换成丝杠的升降运动；第一万向球面与上安装板的第二万向球面配合，用于使上安装板适应阵元的安装平面；第一防转卡口与丝杠连接板的第二防转卡口互相配合，用于防止丝杠旋转；

上安装板与与丝杠连接板通过螺钉连接；

防压缩垫板放置于上轴承盖与丝杠连接板之间，用于在液压缸卸载后防止阵元的重量将丝杠压缩变形。

进一步地，多个升降调整机构通过螺钉固定连接到阵元两侧的多个位置。

进一步地，多个液压缸通过销钉与阵元以及多个升降调整机构连接。

进一步地，上安装板与与丝杠连接板上均设置有中间螺钉通孔和角螺钉通孔。

进一步地，防压缩垫板采用开口垫片的形式。

进一步地，位于阵元两侧的升降调整机构中的调整座、电机和蜗杆设安装在互为镜像的位置。

进一步地，液压缸与阵元以及位于阵元的中间位置和下部位置的两个升降调整机构连接。

(三)有益效果

本发明提出一种大载荷工况下高精度调整结构，包括升降调整机构和液压缸。多个升降调整机构固定连接到阵元两侧的多个位置；多个液压缸与阵元以及多个升降调整机构连接；升降调整机构用于调整阵元的表面姿态，液压缸用于支撑阵元的重量，解除升降调整机构的锁死状态。本发明采用液压装置实现阵元的重力承载，通过升降调整机构完成带载状态下阵元位置和姿态的调整(调整精度为±0.2mm)，能够实现大载荷工况下阵元拼接的整体面型的高精度调控。

附图说明

图1为本发明实施例的高精度调整结构整体安装结构示意图；

图2为本发明实施例中第一升降调整机构正剖视图；

图3为本发明实施例中第一升降调整机构俯剖视图；

图4为本发明实施例中第一升降调整机构结构示意图；

图5为本发明实施例中调整座结构示意图；

图6为本发明实施例中涡轮丝母剖视图；

图7为本发明实施例中蜗杆轴测图；

图8为本发明实施例中丝杠结构示意图；

图9为本发明实施例中上安装板结构示意图；

图10为本发明实施例中丝杠连接板结构示意图；

图11为本发明实施例中防压缩垫板结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本实施例提出一种大载荷工况下高精度调整结构，如图1所示，该结构包括第一升降调整机构2、液压缸3、销钉4和第二升降调整机构5。其中，第一升降调整机构2有三个，通过螺钉固定连接到阵元1的一侧的上、中、下三个位置；第二升降调整机构5有三个，通过螺钉固定连接到阵元1的另一侧的上、中、下三个位置；液压缸3有四个，通过销钉4与阵元1以及位于阵元1的中和下位置的两个第一升降调整机构2和两个第二升降调整机构5连接。

如图2～4所示，第一升降调整机构2包括调整座6、涡轮丝母7、丝杠8、上轴承盖9、防压缩垫板10、上安装板11、丝杠连接板12、上轴承13、下轴承盖14、蜗杆15、下轴承16、第一蜗杆轴承端盖17、联轴器18、电机19、蜗杆轴承20和第二蜗杆轴承端盖21。

第二升降调整机构5的结构与第一升降调整机构2的区别在于其中的调整座6互为镜像位置，电机19和蜗杆15也在镜像位置安装，作用是为了避免与相邻阵元的升降调整机构互相干涉。

第一升降调整机构2和第二升降调整机构5的作用是调整阵元1的表面姿态。液压缸3的作用是支撑阵元1的重量，解除第一升降调整机构2和第二升降调整机构5的锁死状态。

如图5所示，调整座6包括用于安装涡轮丝母7的立筒23、用于安装蜗杆15的横筒24、用于连接液压缸3的销钉孔22以及用于安装电机19的安装板25。

如图6所示，涡轮丝母7外部设有涡轮26，内部设成丝母27，两端设成阶梯轴28，用于安装上轴承13和下轴承16。涡轮丝母7的上下两端分别通过上轴承盖9和上轴承13以及下轴承盖14和下轴承16固定于立筒23内，能够绕立筒23的轴线自由旋转。

如图7所示，蜗杆15的中间为用于与涡轮26啮合的蜗旋螺纹29，两端设为阶梯轴结构，其中短端30用于安装蜗杆轴承20，长端31用于安装蜗杆轴承20和联轴器18。蜗杆15的两端分别通过蜗杆轴承20以及第一蜗杆轴承端盖17和第二蜗杆轴承端盖21安装于调整座6的横筒24内，并且蜗旋螺纹29与涡轮丝母7外部的涡轮26啮合。

如图8所示，丝杠8包括丝杠螺纹32、第一防转卡口33和第一万向球面34。其中，丝杠螺纹32旋入涡轮丝母7的丝母27内，将涡轮丝母7的旋转运动转换成丝杠8的升降运动。第一万向球面34与上安装板11的第二万向球面35(如图9所示)配合，用于使上安装板11适应阵元1的安装平面。第一防转卡口33与丝杠连接板12的第二防转卡口38(如图10所示)互相配合，用于防止丝杠8旋转。

上安装板11上的中间螺钉通孔37和角螺钉通孔36的位置，分别与丝杠连接板12上的中间螺钉孔40和角螺钉孔39相对应，并通过螺钉将上安装板11与丝杠连接板12连接。

如图11所示，防压缩垫板10采用开口垫片形式，在阵元1调整到位后，将其放入上轴承盖9与丝杠连接板12之间，用于在液压缸3卸载后防止阵元1的重量将丝杠8压缩变形。

该大载荷工况下高精度调整结构的工作过程为：

步骤1：阵元1安装在第一升降调整机构2和第二升降调整机构5上，通过销钉4安装液压缸3，根据阵元1的重量，调整液压缸3的载重量，使作用于第一升降调整机构2和第二升降调整机构5上的重力减到适合工作的数值，便于第一升降调整机构2和第二升降调整机构5调整阵元1的姿态；

步骤2：电机19通过联轴器18与蜗杆15相连，电机19工作带动蜗杆15旋转；

步骤3：蜗杆15通过蜗旋螺纹29与涡轮26啮合带动涡轮丝母7旋转。

步骤4：通过丝母27和丝杠螺纹32将涡轮丝母7的旋转运动转换成丝杠8的升降运动，从而实现阵元1的姿态调整。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。