一种两位姿锁定机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种两位姿锁定机构。一种两位姿锁定机构包括第一连杆机构与第二连杆机构及解锁机构；所述的第一连杆机构与第二连杆机构相连，解锁机构用于锁定第一连杆机构与第二连杆机构。本发明提供的两位姿锁定机构在两个不同位姿下均具有自锁功能，并可由简易装置进行快速解锁且驱动该机构在两个不同锁定位姿之间进行切换。当机构处于锁定位姿时，来自外部的负载力或负载力矩完全由机构自身的刚性来承受，无需解锁装置的驱动元件来提供任何驱动力，从而大大降低了锁定机构对解锁装置的性能要求。具有结构巧妙、可靠实用的优点。
【专利说明】一种两位姿锁定机构
技术背景
[0001 ] 本发明涉及一种两位姿锁定机构。
【背景技术】
[0002]在某些高机动雷达的背馈天线系统中，天线一般具有工作和运输两种状态，工作状态时竖起打开，运输状态时折起收拢。在这两种状态下均要求天线倒竖机构能实现定位自锁并具有较高的刚度来实现状态保持，同时还能通过其他简易装置进行快速解锁。
[0003]现有的锁定机构种类繁多且各具特色，但基本上都只在单个位姿具有锁定功能。若要在另一位姿也实现锁定，往往需采用两套锁定机构及其解锁装置，这会大大增加机械系统的复杂性。有的单位姿锁定机构通过其解锁装置(如液压缸)的定位保持功能来实现在另一位姿的固定。然而，在一些外部负载力较大或者振动恶劣的使用环境中，解锁装置需具备足够的驱动力和刚度来维持机构的固定状态，这对解锁装置的性能提出了较高的要求。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述现有技术中存在的不足提供了一种两位姿锁定机构。
[0005]本发明采用如下技术方案:
本发明所述的一种两位姿锁定机构，包括第一连杆机构与第二连杆机构及解锁机构；所述的第一连杆机构与第二连杆机构相连，解锁机构用于锁定第一连杆机构与第二连杆机构。
[0006]本发明所述的两位姿锁定机构，所述的第一连杆机构包括基座，第一连杆，第二连杆，第三连杆，第一转轴，第二转轴，第四转轴；所述的基座的上分别设有第一转轴、第二转轴；第一连杆的一端通过第二转轴与基座铰接；第一连杆的上设有第三转轴，第二连杆的一端通过第三转轴与第一连杆铰接；第二连杆的另一端设有第四转轴，第三连杆的一端通过第四转轴与第二连杆铰接，第三连杆的另一端通过第一转轴与基座铰接。
[0007]本发明所述的两位姿锁定机构，所述的第二连杆机构包括第四连杆，第五连杆，五转轴，第六转轴；所述的第五连杆通过第六转轴与基座铰接，第四连杆的一端通过第五转轴与第五连杆铰接，第四连杆的另一端布置第四转轴。
[0008]本发明所述的两位姿锁定机构，所述的解锁机构由第四连杆，第五连杆，驱动器，驱动基座，驱动器，驱动基座，第五转轴，第六转轴组成；第五连杆与驱动器的驱动部连接，驱动器与驱动基座连接；通过驱动器驱动第五连杆进行转动，带动其他连杆运动形成两个锁定姿态及解锁姿态。
[0009]有益效果
本发明提供的两位姿锁定机构在两个不同位姿下均具有自锁功能，并可由简易装置进行快速解锁且驱动该机构在两个不同锁定位姿之间进行切换。当机构处于锁定位姿时，来自外部的负载力或负载力矩完全由机构自身的刚性来承受，无需解锁装置的驱动元件来提供任何驱动力，从而大大降低了锁定机构对解锁装置的性能要求。具有结构巧妙、可靠实用的优点。
[0010]
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的第一连杆机构示意图；
图3是本发明的第一连杆机构的死点位姿示意图；
图4是本发明的第二连杆机构示意图；
图5是本发明的第二连杆机构的死点位姿示意图；
图6是本发明的雷达背馈天线倒竖机构锁定位姿示意图；
图7是本发明的雷达背馈天线倒竖机构锁定位姿示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明进一步详细说明:
本发明充分利用了平面四杆机构的“死点”特性，巧妙的设计出一种新型两位姿锁定机构。该机构等效于一个两级四杆机构，由于每级子机构都具有一个“死点”位姿，那么两级四杆机构具有两个“死点”位姿，于是就形成了两位姿锁定机构。
[0013]如图所示:本发明机构中第一连杆机构包括基座1，第一连杆2，第二连杆3，第三连杆4，第一转轴9，第二转轴10，第三转轴11，第四转轴12 ;所述的基座I成M形，基座I的底部设有第一转轴9，基座I的一个顶点设有第二转轴10，第一连杆2的一端通过第二转轴10与基座I铰接；第一连杆2的杆身内设有第三转轴11，第二连杆3的一端通过第三转轴11与第一连杆2铰接；第二连杆3的另一端设有第四转轴12，第三连杆4的一端通过第四转轴12与第二连杆3铰接，第三连杆4的另一端通过第一转轴9与基座I铰接。
[0014]第二连杆机构包括第四连杆5，第五连杆6 ;第四连杆5，驱动器7，驱动基座8，第五转轴13，第六转轴14 ;所述的第五连杆6成V形，V形第五连杆6的顶点通过第六转轴14与M形基座I的另一顶点铰接，V形第五连杆6有两支脚点、第四连杆5的一端通过第五转轴13与其中一个支脚点铰接，第四连杆5的另一端与第四转轴12铰接，V形第五连杆6另一支脚点与驱动器7的驱动部连接，驱动器7与驱动基座8连接。
[0015]解锁机构由驱动器7与V形第五连杆6构成，通过驱动器7驱动V形第五连杆6进行移动带动其他连杆运动形成锁定姿态及解锁姿态。
[0016]连杆2、3、4与基座I共同组成了第I级子机构(如图2所示)，其中连杆2、3、4分别为该子机构的输出杆、中间杆、主动杆。主动杆4位于基座I上的转轴为轴9，输出杆2位于基座I上的转轴为轴10，输出杆2与中间杆3的公共转轴为轴11，主动杆4与中间杆3的公共转轴为轴12，天线等负载则固定在输出杆2上。当该子机构位于图5所示位姿也即轴9、11和12的轴心位于同一直线时，其处于“死点”位姿，对于固定在输出杆2上的负载来说则处于锁定状态。
[0017]连杆4、5、6与基座I共同组成了第II级子机构(如图4所示)，其中连杆4、5、6分别为该子机构的输出杆、中间杆、主动杆。主动杆6位于基座I上的转轴为轴14，主动杆6与中间杆5的公共转轴为轴13，输出杆4与中间杆5的公共转轴仍为轴12。当该子机构位于图7所示位姿也即轴12、13和14的轴心位于同一直线时，其处于“死点”位姿，对于其输出杆4来说则处于锁定状态。由于连杆4同时也是第I级子机构的主动杆，那么当连杆4处于锁定状态时，第I级子机构的输出连杆2以及与之固连的负载也处于锁定状态。
[0018]驱动元件7与基座8和连杆6之间均以销轴的形式进行连接，形成了上述两级四杆机构的解锁装置。驱动元件7可采用液压缸或电动缸，通过改变缸的长度来带动连杆6绕轴14转动，使机构从其中一个锁定位姿运动至另一个锁定位姿。
[0019]图6和图7所示为本发明机构在某雷达背馈天线倒竖系统中的应用实例。其中，图8所示为第I级子机构的“死点”所对应的锁定位姿，对应了背馈天线的运输状态；图9所示为第II级子机构的“死点”所对应的锁定位姿，对应了背馈天线的工作状态。当机构处于这两个锁定位姿时，来自外部的负载力或负载力矩完全由锁定机构自身的刚性来抵消，无需解锁装置也即驱动元件来承受。
[0020]工程设计时，通过改变连杆2、3、4、5、6的几何尺寸参数，可对该机构的锁定位姿进行调整。
【权利要求】
1.一种两位姿锁定机构，其特征在于:包括第一连杆机构与第二连杆机构及解锁机构；所述的第一连杆机构与第二连杆机构相连，解锁机构用于锁定第一连杆机构与第二连杆机构。
2.根据权利要求1所述的两位姿锁定机构，其特征在于:所述的第一连杆机构包括基座(1)，第一连杆(2)，第二连杆(3)，第三连杆(4)，第一转轴(9)，第二转轴(10)，第三转轴(11)，第四转轴(12);所述的基座(I)上分别设有第一转轴(9)、第二转轴(10);第一连杆(2)的一端通过第二转轴(10)与基座(I)铰接；第一连杆(2)的另一端设有第三转轴(11)，第二连杆(3)的一端通过第三转轴(11)与第一连杆(2)铰接；第二连杆(3)的另一端设有第四转轴(12)，第三连杆(4)的一端通过第四转轴(12)与第二连杆(3)铰接，第三连杆(4)的另一端通过第一转轴(9 )与基座(I)铰接。
3.根据权利要求1或2所述的两位姿锁定机构，其特征在于:所述的第二连杆机构包括基座(1)，第三连杆(4)，第四连杆(5)，第五连杆(6)，第一转轴(9)，第四转轴(12)，第五转轴(13)，第六转轴(14);所述的第五连杆(6)通过第六转轴(14)与基座(I)铰接，第四连杆(5)的一端通过第五转轴(13)与第五连杆(6)铰接，第四连杆(5)的另一端通过第四转轴(12)与第三连杆(4)铰接。
4.根据权利要求1或2或3所述的两位姿锁定机构，其特征在于:所述的解锁机构由第五连杆(6 )，驱动器(7 )，驱动基座(8 )构成；第五连杆(6 )与驱动器(7 )的驱动部铰接，驱动器(7)与驱动基座(8)铰接；通过驱动器(7)驱动第五连杆(6)绕转第五转轴(14)进行转动，带动其他连杆运动形成两个锁定姿态及解锁姿态。
【文档编号】H01Q1/08GK103985950SQ201410164770
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】吴超, 瞿亦峰 申请人:中国电子科技集团公司第十四研究所