本实用新型涉及天线运动控制的技术领域，尤其是涉及一种天线俯仰旋转锁紧装置及天线俯仰旋转控制系统。
背景技术：
天线是用来发射或接收电磁波信号的无线电设备，广泛应用于无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感和射电天文等工程系统中。为接收和发射电磁波信号，天线需进行俯仰旋转运动，以调整天线面俯仰角度，天线的俯仰旋转运动一般由电机通过减速器与天线旋转轴连接来驱动；当达到俯仰角度时，需对天线转动轴进行制动以保持天线面俯仰角度，现有技术中一般采用电机制动或者机械锁紧装置。
电机制动具有结构简单、紧凑和易于实现自动化的优点；但是，耗电量大，对电能依赖性高，并且外部负载作用于减速器，易对减速器造成严重损伤。机械锁紧装置普遍采用静摩擦锁紧方式，机械锁紧方式可以分为锁紧减速器输入轴和减速器输出轴两种。锁紧减速器输入轴方式的优点是锁紧输入力矩小；但是，依然存在损害减速器的风险，并且锁紧输出力矩受减速器额定力矩限制。锁紧减速器输出轴方式，锁紧装置直接作用于天线旋转轴，不经过减速器，损伤减速器的风险低；但是，需输入较大的锁紧力矩作用于天线旋转轴的，现有技术中一般采用可实现离合的摩擦面与天线旋转轴的端面抵接，通过作用于天线旋转轴端面的摩擦力来制动天线旋转轴，该种方式所能输入的锁紧力矩较小。
综上所述，现有技术对天线俯仰旋转进行锁紧时，存在难以既使减速器损伤风险小，又可对天线旋转轴输入较大锁紧力矩的技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种天线俯仰旋转锁紧装置及天线俯仰旋转控制系统，以缓解现有技术对天线俯仰旋转进行锁紧时，所存在的难以既使减速器损伤风险小，又可对天线旋转轴输入较大锁紧力矩的技术问题。
本实用新型第一方面提供一种天线俯仰旋转锁紧装置。本实用新型提供的天线俯仰旋转锁紧装置包括：支架体、天线支臂、俯仰转轴、抱箍和驱动组件；俯仰转轴转动连接于支架体，天线支臂连接于俯仰转轴上，可随俯仰转轴一起转动；抱箍套设于俯仰转轴的外周面，驱动组件可驱动抱箍抱紧或松开俯仰转轴。
进一步的，抱箍包括第一抱箍和第二抱箍，第一抱箍和第二抱箍分别位于俯仰转轴的两侧；第一抱箍的一端转动连接于支架体上，另一端与驱动组件连接；第二抱箍的一端转动连接于支架体上，另一端与驱动组件连接；驱动组件可驱动第一抱箍和第二抱箍分别向靠近俯仰转轴的方向转动，以使第一抱箍和第二抱箍将俯仰转轴抱紧。
进一步的，驱动组件包括第一凸轮、第二凸轮、弹性件和连杆；第一凸轮和第二凸轮均转动连接于支架体，连杆的两端分别与第一凸轮和第二凸轮转动连接，转动第一凸轮，可通过连杆带动第二凸轮同步转动；弹性件设置于第一抱箍和第二抱箍之间，弹性件处于压缩状态，分别推动第一抱箍和第二抱箍向远离俯仰转轴的方向转动；第一凸轮与第一抱箍传动连接，第二凸轮与第二抱箍传动连接，转动第一凸轮，带动第二凸轮同步转动，并且第一凸轮可推动第一抱箍转动至与俯仰转轴的侧壁抵接，第二凸轮可推动第二抱箍转动至与俯仰转轴的侧壁抵接，第一抱箍和第二抱箍可锁紧俯仰转轴。
进一步的，第一抱箍朝向俯仰转轴的侧面和第二抱箍朝向俯仰转轴的侧面均设置有摩擦弧面，摩擦弧面的形状与俯仰转轴的侧壁的形状相配合。
进一步的，摩擦弧面上设置有橡胶垫。
进一步的，第一抱箍上的摩擦弧面和第二抱箍上的摩擦弧面关于过俯仰转轴轴线的平面镜面对称。
进一步的，第一凸轮的两端面分别设置有第一挡板，用于阻止第一抱箍相对第一凸轮沿第一凸轮的轴向移动；第二凸轮的两端面分别设置有第二挡板，用于阻止第二抱箍相对第二凸轮沿第二凸轮的轴向移动。
进一步的，第一凸轮连接有第一转轴，第一转轴转动连接于支架体上，并且穿过支架体；第一转轴上连接有转动手柄，第一凸轮和转动手柄分别位于支架体的两侧。
进一步的，第一转轴连接转动手柄的端部设置有棱柱形凸起，转动手柄上设置有与棱柱形凸起配合的棱柱形孔，棱柱形凸起插入棱柱形孔内，以实现第一转轴与转动手柄传动连接。
本实用新型第二方面提供一种天线俯仰旋转控制系统。本实用新型提供的天线俯仰旋转控制系统包括：电机、减速机和如上所述的天线俯仰旋转锁紧装置，电机与减速机的输入轴传动连接，减速机的输出轴与天线俯仰旋转锁紧装置中的俯仰转轴传动连接。
本实用新型提供的天线俯仰旋转锁紧装置及天线俯仰旋转控制系统，涉及天线运动控制的技术领域。本实用新型提供的天线俯仰旋转锁紧装置包括：支架体、天线支臂、俯仰转轴、抱箍和驱动组件；俯仰转轴转动连接于支架体，天线支臂连接于俯仰转轴，可随俯仰转轴一起转动；抱箍套设于俯仰转轴的外周面，驱动组件可驱动抱箍抱紧或松开俯仰转轴。支架体为本装置整体提供支撑，天线安装于天线支臂上，俯仰转轴在外部驱动力作用下转动，并带动天线一起俯仰转动。驱动组件驱动抱箍松开俯仰转轴时，俯仰转轴与抱箍之间无相互作用力，俯仰转轴的转动不受抱箍影响；驱动组件驱动抱箍抱紧俯仰转轴时，抱箍与俯仰转轴的侧壁抵接，抱箍对俯仰转轴的侧壁施加压力，抱箍与俯仰转轴的侧壁之间产生摩擦力，该摩擦力对俯仰转轴作用的力矩的方向与俯仰转轴的转动方向相反，阻止俯仰转轴转动。抱箍与俯仰转轴的侧壁接触，可通过调整接触面沿俯仰转轴轴向的尺寸来使接触面面积足够大；并且该摩擦力距俯仰转轴轴线的距离等于俯仰转轴的直径，相对于从俯仰转轴的端面制动，摩擦力距俯仰转轴轴线的距离更大，可获得更大的阻止俯仰转轴转动的力矩。另外，本实用新型提供的天线俯仰旋转锁紧装置对天线进行制动，不经过减速器的传递力矩，对减速器的损伤风险低。因此，通过本实用新型提供的天线俯仰旋转锁紧装置，缓解了现有技术对天线俯仰旋转进行锁紧时，所存在的难以既使减速器损伤风险小，又可对天线旋转轴输入较大锁紧力矩的技术问题。
所述的天线俯仰旋转控制系统与上述的天线俯仰旋转锁紧装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的天线俯仰旋转锁紧装置的第一视角的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的天线俯仰旋转锁紧装置的正视图；
图3为本实用新型实施例提供的天线俯仰旋转锁紧装置的局部剖视图。
图标：01-支架体；02-天线支臂；03-俯仰转轴；041-第一抱箍；0411-第一圆轴；042-第二抱箍；0421-第二圆轴；051-第一凸轮；0511-第一挡板；0512-第一转轴；052-第二凸轮；0521-第二挡板；0522-第二转轴；06-连杆；07-弹性件；08-转动手柄。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型第一方面提供一种天线俯仰旋转锁紧装置。本实用新型提供的天线俯仰旋转锁紧装置包括：支架体01、天线支臂02、俯仰转轴03、抱箍和驱动组件；俯仰转轴03转动连接于支架体01，天线支臂02连接于俯仰转轴03，可随俯仰转轴03一起转动；抱箍套设于俯仰转轴03的外周面，驱动组件可驱动抱箍抱紧或松开俯仰转轴03。
具体地，支架体01为本装置整体提供支撑，天线安装于天线支臂02上，俯仰转轴03在外部驱动力作用下转动，并带动天线一起俯仰转动。驱动组件驱动抱箍松开俯仰转轴03时，俯仰转轴03与抱箍之间无相互作用力，俯仰转轴03的转动不受抱箍影响。驱动组件驱动抱箍抱紧俯仰转轴03时，抱箍与俯仰转轴03的侧壁抵接，抱箍对俯仰转轴03的侧壁施加压力，抱箍与俯仰转轴03的侧壁之间产生摩擦力，该摩擦力对俯仰转轴03作用的力矩方向与俯仰转轴03的转动方向相反，阻止俯仰转轴03转动。抱箍与俯仰转轴03的侧壁接触，可通过调整接触面沿俯仰转轴03轴向的尺寸来使接触面面积足够大；并且该摩擦力距俯仰转轴03轴线的距离等于俯仰转轴03的直径，相对于从俯仰转轴03的端面制动，摩擦力距俯仰转轴03轴线的距离更大，可获得更大的阻止俯仰转轴03转动的力矩。另外，本实用新型提供的天线俯仰旋转锁紧装置对天线进行制动，不经过减速器的传递力矩，对减速器的损伤风险低。
具体地，在天线支臂02上设置有与天线连接的配合结构。在一些实施例中，天线支臂02上设置有与天线配合的螺纹孔。
在一些实施例中，俯仰转轴03通过深沟球轴承转动连接于支架体01上，在俯仰转轴03上设置有轴肩和轴套，以对俯仰转轴03轴向定位。俯仰转轴03穿过支架体01，天线支臂02和驱动俯仰转轴03转动的驱动机构连接于支架体01的两侧，这样可使俯仰转轴03两端的受力更加平衡，减小俯仰转轴03的悬伸长度。
进一步的，抱箍包括第一抱箍041和第二抱箍042，第一抱箍041和第二抱箍042分别位于俯仰转轴03的两侧；第一抱箍041的一端转动连接于支架体01上，另一端与驱动组件连接；第二抱箍042的一端转动连接于支架体01上，另一端与驱动组件连接；驱动组件可驱动第一抱箍041和第二抱箍042分别向靠近俯仰转轴03的方向转动，以使第一抱箍041和第二抱箍042将俯仰转轴03抱紧。
具体地，通过驱动组件，分别推动第一抱箍041和第二抱箍042抱紧俯仰转轴03，增大了俯仰转轴03的摩擦力承受面的大小，有利于提高锁紧力大小。
在一些实施例中，第一抱箍041远离驱动组件的一端设置有第一圆孔，第一圆孔的轴线与俯仰转轴03的轴线平行；第一圆孔内穿插有第一圆轴0411，第一圆轴0411的一端设置有螺纹，第一圆轴0411通过该螺纹连接于支架体01上，第一圆轴0411远离支架体01的一端设置有顶帽，该顶帽可阻止第一抱箍041脱离第一圆轴0411，第一抱箍041可相对第一圆轴0411绕第一圆轴0411的轴线转动。第二抱箍042远离驱动组件的一端设置有第二圆孔，第二圆孔的轴线与俯仰转轴03的轴线平行；第二圆孔内穿插有第二圆轴0421，第二圆轴0421的一端设置有螺纹，第二圆轴0421通过该螺纹连接于支架体01上，第二圆轴0421远离支架体01的一端设置有顶帽，该顶帽可阻止第二抱箍042脱离第二圆轴0421，第二抱箍042可相对第二圆轴0421绕第二圆轴0421的轴线转动。
进一步的，驱动组件包括第一凸轮051、第二凸轮052、弹性件07和连杆06；第一凸轮051和第二凸轮052均转动连接于支架体01，连杆06的两端分别与第一凸轮051和第二凸轮052转动连接，转动第一凸轮051，可通过连杆06带动第二凸轮052同步转动；弹性件07设置于第一抱箍041和第二抱箍042之间，弹性件07处于压缩状态，分别推动第一抱箍041和第二抱箍042向远离俯仰转轴03的方向转动；转动第一凸轮051，带动第二凸轮052同步转动，并且第一凸轮051可推动第一抱箍041转动至与俯仰转轴03的侧壁抵接，第二凸轮052可推动第二抱箍042转动至与俯仰转轴03的侧壁抵接。
具体地，请参照图1和图2，第一凸轮051和第一抱箍041位于过俯仰转轴03的平面的同一侧，第二凸轮052和第二抱箍042位于该平面的另一侧。连杆06水平设置。
具体地，弹性件07可以为弹簧，还可以为弹片。
采用凸轮驱动抱箍运动，具有易于设计和易于制造的优点。另外，抱箍靠近俯仰转轴03的运动由凸轮驱动，结构简单，中间损耗少，有利于获得更大的力矩。
在一些实施例中，支架体01上设置有腔体，第一凸轮051和第二凸轮052均设置于该腔体内；第一抱箍041一端在该腔体内与第一凸轮051传动连接，另一端穿出该腔体与第一圆轴0411连接；第二抱箍042一端在该腔体内与第二凸轮052传动连接，另一端穿出该腔体与第二圆轴0421连接。第一凸轮051和第二凸轮052均设置于该腔体内，可减少第一凸轮051和第二凸轮052表面与灰尘接触，影响其运转。
作为另一种实施方式，第一凸轮051的转轴上连接有第一带轮，第二凸轮052的转轴上连接有与第一带轮配合的第二带轮。第一凸轮051与第二凸轮052之间通过套设于第一带轮和第二带轮上的同步带传动，实现同步同向转动。
作为另一种实施方式，第一凸轮051的转轴上连接有第一齿轮，第二凸轮052的转轴上连接有与第一齿轮配合的第二齿轮，实现第一凸轮051与第二凸轮052同步异向转动。
作为另一种实施方式，该驱动组件可以为四杆机构，四杆机构中一根连接杆与第一抱箍041远离第一圆轴0411的一端连接，通过驱动驱动杆，带动第一抱箍041相对支架体01靠近或者远离俯仰转轴03转动；第一抱箍041与第二抱箍042之间通过联动杆连接，实现同步转动。
进一步的，第一抱箍041朝向俯仰转轴03的侧面和第二抱箍042朝向俯仰转轴03的侧面均设置有摩擦弧面，摩擦弧面的形状与俯仰转轴03的侧壁的形状相配合。
具体地，俯仰转轴03的侧壁为圆柱面，摩擦弧面包括一段与该圆柱面配合的圆弧面和两段平滑连接于该圆弧面的两端的弧面。摩擦弧面的形状与俯仰转轴03侧壁的形状相配合，可增大抱箍与俯仰转轴03侧壁的接触面积，有利于提高对俯仰转轴03的锁紧力矩。
进一步的，摩擦弧面上设置有橡胶垫。
具体地，橡胶垫固定贴合在摩擦弧面上，提高了抱箍与俯仰转轴03侧壁之间的摩擦系数，有利于提高摩擦力，进而提高对俯仰转轴03的锁紧力矩。
进一步的，第一抱箍041上的摩擦弧面和第二抱箍042上的摩擦弧面关于过俯仰转轴03轴线的平面镜面对称。
具体地，第一抱箍041上的摩擦弧面为第一摩擦面，第二抱箍042上的摩擦弧面为第二摩擦面。第一摩擦面和第二摩擦面同步与俯仰转轴03的侧壁抵接，可使俯仰转轴03受到的摩擦力在侧壁上的分布更加均衡，有利于俯仰转轴03运转的稳定性。
在一些实施例中，第一抱箍041和第二抱箍042相对俯仰转轴03的轴向位置相对。在过第一抱箍041和第二抱箍042的俯仰转轴03的径向截面上，第一摩擦面与俯仰转轴03侧壁的接触线的中点和第二摩擦面与俯仰转轴03侧壁的接触线的中点的连线与俯仰转轴03的轴线相交。可使俯仰转轴03受到的摩擦力的分布关于俯仰转轴03的轴线中心对称，使俯仰转轴03受力更加均衡。
进一步的，第一凸轮051的两端面分别设置有第一挡板0511，用于阻止第一抱箍041相对第一凸轮051沿第一凸轮051的轴向移动；第二凸轮052的两端面分别设置有第二挡板0521，用于阻止第二抱箍042相对第二凸轮052沿第二凸轮052的轴向移动。
具体地，请参照图3，两块第一挡板0511的端面分别与第一抱箍041的侧壁接触，使第一抱箍041在两块第一挡板0511之间运动，可为第一抱箍041相对第一凸轮051的运动导向，使第一抱箍041减少沿第一凸轮051轴向方向的运动，从而使第一抱箍041的运动更加平稳。两块第二挡板0521的端面分别与第二抱箍042的侧壁接触，使第二抱箍042在两块第二挡板0521之间运动，可为第二抱箍042相对第二凸轮052的运动导向，使第二抱箍042减少沿第二凸轮052轴向方向的运动，从而使第二抱箍042的运动更加平稳。
进一步的，第一凸轮051连接有第一转轴0512，第一转轴0512转动连接于支架体01上，并且穿过支架体01；第一转轴0512上连接有转动手柄08，第一凸轮051和转动手柄08分别位于支架体01的两侧。
具体地，转动手柄08便于操作人员对第一凸轮051施力，驱动第一凸轮051转动。转动手柄08和第一凸轮051分别位于支架体01的两侧，可使第一转轴0512的两端的受力更加均衡，减小第一转轴0512的悬伸长度。
在另一些实施例中，转动手柄08可替换为转盘等施力部件。
进一步的，第一转轴0512连接转动手柄08的端部设置有棱柱形凸起，转动手柄08上设置有与棱柱形凸起配合的棱柱形孔，棱柱形凸起插入棱柱形孔内，以实现第一转轴0512与转动手柄08传动连接。
具体地，棱柱形孔为六棱柱形，棱柱形凸起为相配合的六棱柱形。将棱柱形凸起插入棱柱形孔中，并通过螺钉将转动手柄08与第一转轴0512固定，即可实现通过转动手柄08带动第一转轴0512转动。这样，免去在转动手柄08或者第一转轴0512上加工键槽，使加工和拆装更方便，且便于装置的后期维护。
在一些实施例中，棱柱形孔和棱柱形凸起可以相互配合的四棱柱形或者七棱柱形。
进一步的，支架体01上设置有与第一转轴0512配合的阶梯通孔和与第二转轴0522配合的阶梯孔，第一转轴0512转动连接于阶梯通孔内且穿过阶梯通孔，阶梯通孔对第一转轴0512轴向定位；第二凸轮052连接有第二转轴0522，第二转轴0522转动连接于阶梯孔内，阶梯孔对第二转轴0522轴向定位。
具体地，支架体01上设置有阶梯通孔和阶梯孔，第一转轴0512转动连接于阶梯通孔内且穿过阶梯通孔，第一转轴0512上设置有与阶梯通孔配合的第一轴肩，第一转轴0512上套设有与阶梯通孔配合的第一轴套，以对第一转轴0512轴向定位。对第一转轴0512轴向定位可减少第一凸轮051沿其轴线方向的串动，使第一凸轮051的运转更加平稳。
第二转轴0522转动连接于阶梯孔内；第二转轴0522上设置有与阶梯孔配合的第二轴肩，第二转轴0522上套设有与阶梯孔配合的第二轴套，以对第二转轴0522轴向定位。对第二转轴0522轴向定位可减少第二凸轮052沿其轴线方向的串动，使第二凸轮052的运转更加平稳。
在一些实施例中，第一转轴0512通过轴承与阶梯通孔的内壁连接，第二转轴0522通过轴承与阶梯孔的内壁连接。
本实用新型第二方面提供一种天线俯仰旋转控制系统。本实用新型提供的天线俯仰旋转控制系统包括：电机、减速机和如上所述的天线俯仰旋转锁紧装置，电机与减速机的输入轴传动连接，减速机的输出轴与天线俯仰旋转锁紧装置中的俯仰转轴03传动连接。
具体地，电机和减速机位于支架体01的背离天线支臂02的一侧，抱箍位于减速机和支架体01之间。抱箍对俯仰转轴03施加的锁紧力矩位于减速机的输出轴的外侧，该锁紧力矩不经过减速机，因此对减速机的损伤风险低。
在一些实施例中，本实用新型提供的天线俯仰旋转控制系统中的电机选用无自锁的电机。在电机断电时，操作人员通过凸轮驱动抱箍抱紧俯仰转轴03，对俯仰转轴03制动，保持天线面俯仰角度。
最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。