一种X-Y轴天线座架的制作方法

文档序号:14882861发布日期:2018-07-07 10:15阅读:325来源:国知局

本实用新型涉及天线技术领域,具体为一种极轨卫星跟踪X-Y轴天线座架。



背景技术:

X-Y轴型天线座是极轨卫星接收站最常用的天线结构形式,两轴均为水平配置,且都存在偏心力矩。由于X轴位于Y轴之下,绕X轴转动的部件包括了天线反射器、支臂以及Y轴的驱动测量部件等,这些部件的质量较大,且整体质心到X轴的力臂较长,因此偏心力矩较Y轴大。

由于在实际工程应用中,为了提高互换性和经济性,两轴采用的驱动及传动系统(主要包括电机和减速器)要尽量一致,因此当传动系统满足X轴所需驱动力矩时,必然造成Y轴动力冗余。目前的解决方式是在X轴增加额外配重以减小X轴偏心力矩,但在某些对整体结构重量有约束要求的领域,这种增加配重的方式就不适用了。



技术实现要素:

为解决现有X-Y轴型天线座主要通过增加额外配重来满足电机动力匹配要求这一方式所存在的在部分领域不适用的问题,本实用新型提出一种X-Y轴天线座架,采用自身结构作为X轴配重,减小了X轴偏心力矩,同时也没有增加额外质量。

本实用新型的技术方案为:

所述一种X-Y轴天线座架,其特征在于:包括箱体、X轴驱动及传动机构、X轴轴角测量装置、Y轴驱动及传动机构、Y轴轴角测量装置;其中X轴驱动及传动机构与Y轴驱动及传动机构的结构相同,X轴轴角测量装置与Y轴轴角测量装置结构相同,X轴与Y轴相互垂直;

所述箱体前后侧面开有同轴轴孔,分别用于安装Y轴驱动及传动机构以及Y轴轴角测量装置,所述箱体左右侧面开有同轴轴孔,分别用于安装X轴驱动及传动机构以及X轴轴角测量装置;对应Y轴的轴孔在对应X轴的轴孔上方;

所述驱动及传动机构包括电机、减速器和电机支臂;所述减速器采用输出端与输入端垂直的直角形式;所述减速器输出端壳体法兰安装在箱体侧面用于安装驱动及传动机构的轴孔内,并与箱体固定连接;所述减速器输出轴与电机支臂固定;所述减速器的输入端朝下,电机固定连接在减速器输入端壳体法兰上,电机输出轴与减速器输入轴同轴连接;

所述轴角测量装置包括编码器、随动轴和编码器支臂;所述编码器壳体用弹簧片挠性安装在箱体侧面用于安装轴角测量装置的轴孔内;所述编码器转子与随动轴固定连接,所述随动轴与编码器支臂固定连接;所述编码器能够将编码器转子与编码器壳体的相对转动角度输出至外部控制系统;

X轴驱动及传动机构中减速器输出轴与Y轴驱动及传动机构中减速器输出轴相互垂直,X轴驱动及传动机构中减速器输入轴与Y轴驱动及传动机构中减速器输入轴相互平行;

X轴驱动及传动机构的电机支臂以及X轴轴角测量装置的编码器支臂与天线座架下方的外部底座固定连接,Y轴驱动及传动机构的电机支臂以及Y轴轴角测量装置的编码器支臂与天线座架上方的天线反射器固定连接。

进一步的优选方案,所述一种X-Y轴天线座架,其特征在于:电机支臂内侧有限位凸台,在箱体上安装有限位块,电机支臂的限位凸台能够与对应的限位块在设定角度实现接触限位。

进一步的优选方案,所述一种X-Y轴天线座架,其特征在于:所述编码器支臂上安装有感应螺杆,在箱体上安装有接近开关,编码器支臂上的感应螺杆能够与对应的接近开关在设定角度实现电气限位。

有益效果

本实用新型中采用直角形式的减速器,利用电机等自身结构作为配重,减小了X轴和Y轴的偏心力矩,能够在不增加额外重量的情况下,减小驱动力矩。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1:箱体示意图;

图2:本实用新型提出的X-Y轴型天线座示意图;

其中:1、电机,2、减速器,3、电机支臂,4、编码器,5、接近开关,6、箱体,7、限位块,8、感应螺杆,9、驱动器,10、随动轴,11、编码器支臂;

图3:本实用新型应用的天线结构系统;

其中:12、天线反射器,13、底座,14、X-Y轴型天线座。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

本实施例中的X-Y轴天线座架,包括箱体6、X轴驱动及传动机构、X轴轴角测量装置、Y轴驱动及传动机构、Y轴轴角测量装置;其中X轴驱动及传动机构与Y轴驱动及传动机构的结构相同,X轴轴角测量装置与Y轴轴角测量装置结构相同,X轴与Y轴相互垂直。

如图1所示,所述箱体6由四块铝板接装而成,上下两面安装防护罩,采用螺钉连接,四块板用销钉保证复装精度,装配时必须将每块板上的零部件安装完成后再合箱。箱体前后侧面开有同轴轴孔,分别用于安装Y轴驱动及传动机构以及Y轴轴角测量装置,箱体左右侧面开有同轴轴孔,分别用于安装X轴驱动及传动机构以及X轴轴角测量装置;对应Y轴的轴孔在对应X轴的轴孔上方。

所述驱动及传动机构包括电机1、减速器2和电机支臂3;所述减速器采用输出端与输入端垂直的直角摆线减速器;所述减速器输出端壳体法兰安装在箱体侧面用于安装驱动及传动机构的轴孔内,并与箱体固定连接;所述减速器输出轴与电机支臂固定连接;所述减速器的输入端朝下,电机法兰固定连接在减速器输入端壳体法兰上,电机输出轴与减速器输入轴同轴连接。驱动器9是电机控制装置,安装在箱体上,位于X轴下方。电机后端有制动器,可以实现断电抱闸功能,在紧急断电时保持在当前姿态,避免发生安全事故。

电机支臂内侧有限位凸台,在箱体上安装有限位块7,电机支臂的限位凸台能够与对应的限位块在设定角度实现接触限位。

所述轴角测量装置包括编码器4、随动轴10和编码器支臂11;所述编码器壳体用弹簧片挠性安装在箱体侧面用于安装轴角测量装置的轴孔内,与驱动及传动机构相对;所述编码器转子与随动轴固定连接,所述随动轴与编码器支臂固定连接;所述编码器能够将编码器转子与编码器壳体的相对转动角度输出至外部控制系统。

所述编码器支臂上安装有感应螺杆8,在箱体上安装有接近开关5,编码器支臂上的感应螺杆能够与对应的接近开关在设定角度实现电气限位。

X轴驱动及传动机构中减速器输出轴与Y轴驱动及传动机构中减速器输出轴相互垂直,X轴驱动及传动机构中减速器输入轴与Y轴驱动及传动机构中减速器输入轴相互平行。

X轴驱动及传动机构的电机支臂以及X轴轴角测量装置的编码器支臂与天线座架下方的外部底座固定连接,Y轴驱动及传动机构的电机支臂以及Y轴轴角测量装置的编码器支臂与天线座架上方的天线反射器固定连接。电机支臂和编码器支臂同步旋转。

当驱动器控制电机加电旋转时:

对于X轴,减速器输出轴连接电机支臂,由于X轴电机支臂固定在底座上不动,所以X轴减速器壳体带动箱体转动,箱体带动X轴编码器壳体转动,X轴编码器转子通过随动轴、编码器支臂固定在底座上不动,X轴编码器能够实时输出转子与壳体的相对转动角度值,即X轴电机支臂与箱体之间的旋转角度值;对于Y轴,Y轴减速器输出端壳体固定在箱体上,减速器输出轴连接Y轴电机支臂,带动天线反射器转动,天线反射器转动时通过Y轴编码器支臂、随动轴带动编码器转子转动,同样,Y轴编码器能够实时输出转子与壳体的相对转动角度值,即Y轴电机支臂与箱体之间的旋转角度值;Y轴编码器壳体固定在箱体上。两轴联动可以使天线反射器指向整个空域。

编码器支臂上用于安装感应螺杆的孔可以为通孔,也可以为螺纹孔,区别在于前者可以使感应螺杆在三个方向作调整,而后者仅可实现单向调整。感应螺杆在Y轴编码器支臂旋转时与安装于箱体上的接近开关在设定角度感应触发,信号传给控制系统,控制系统切断电机电源,实现电气限位。X轴电机支臂内侧限位凸台在转动时与安装在箱体上的限位块在设定角度接触,实现机械限位。

本实施例中,电机也可以用伺服电机、力矩电机等代替,本实用新型对各类电机均适用。对于小型天线,偏心力矩很小,电机可以不具有抱闸功能,依靠减速器的摩擦力矩阻止天线转动。而采用的摆线减速器具有刚性大、速比大、体积小等优点,但选用直角的谐波减速器或直角的行星减速器同样可以实现。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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