CN208986190U - 一种同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，包括第一齿轮、壳体、芯轴、止动板、过渡轴、定距环、波导同轴旋转关节、绝对值编码器和动力装置；芯轴从顶端到末端依次套设壳体、定距环、第一齿轮和过渡轴；过渡轴依次连接绝对值编码器、止动板和壳体；波导同轴旋转关节的波导部分穿过芯轴、过渡轴和绝对值编码器的空心轴的轴孔连接止动板上设置的方孔，旋转部分与芯轴连接；动力装置设置在壳体内部并用于驱动芯轴。采用了绝对值编码器作为主要角位移传感器满足了对目标信号方位精确感知的需求；同时，绝对值编码器与芯轴同轴连接，避免了其他传动方式带来的误差；采用波导同轴旋转关节作为射频传输通道，保证了射频信号的可靠传输。

Description

一种同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构

技术领域

本实用新型属于机械传动领域，涉及一种同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构。

背景技术

对于侦测和搜索雷达，之前的一维机扫***，多以调速电机和增量式编码器为主，此***存在控制模式单一，控制精度差等一系列缺点，从而导致雷达***的整体方位分辨率降低，如果使用伺服电机***势必会提高整机的硬件成本。

传统雷达天线方位信息有两种输出方式，一种是电机轴输出，一种是旁轴输出；这两种方式的方位信息都需经过传动路径的速比换算才能得到天线主轴的方位。天线主轴只放置位置传感器，用来标记方位零位以及数据清零。因此，传统方式只能保证环扫周期间不会有误差累计，但对于一个周期内，由于速度的不均匀或者增量式码盘数据的不稳定等原因，就会造成方位信息与真实方位存在较大误差。另一个显著的问题是，传统雷达开机后需要先转动，直至触发位置传感器后，才能确定方位零位，既开机响应慢问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，包括第一齿轮、壳体、芯轴、止动板、过渡轴、定距环、波导同轴旋转关节、绝对值编码器和动力装置；

芯轴从顶端到末端依次套设壳体、定距环和第一齿轮；过渡轴一端连接芯轴，另一端连接绝对值编码器的空心轴，绝对值编码器和止动装置连接，止动装置和壳体固定连接；

波导同轴旋转关节包括波导部分和旋转部分，波导部分穿过芯轴、过渡轴和绝对值编码器的空心轴的轴孔后穿出止动装置上设置的用于限制波导部分轴向旋转的通孔；旋转部分与芯轴连接；

动力装置设置在壳体内部并用于驱动芯轴。

本实用新型进一步的改进在于：

动力装置包括电机支架、第二齿轮和直流电机；

电机支架与壳体固定连接，直流电机与电机支架固定连接，第二齿轮通过第二键与直流电机连接，第二齿轮与第一齿轮啮合，直流电机上设置电机控制器和电机驱动器。

直流电机为BLH5100K-15型直流无刷电机。

第一齿轮和第二齿轮的模数、齿宽和压力角均为2.0、20mm和20°，第一齿轮齿数为70个，第二齿轮齿数为22个。

绝对值编码器为RDE108T40-16-1-SDG绝对值编码器。

芯轴通过双列角接触球轴承与壳体滚动连接，双列角接触球轴承的外圈与壳体过盈配合。

止动装置包括止动板和止动支架，止动板与绝对值编码器连接；止动板通过止动支架与壳体固定连接；所述通孔为方孔且设置在止动板上。

第一齿轮通过锁紧垫片和圆螺母与芯轴固定连接，第一齿轮与芯轴之间设置用于传输扭矩的第一键。

驱动机构还包括位于芯轴上设置的凹槽内的防尘圈，凹槽位于芯轴法兰部分的外延与壳体之间。

防尘圈为FA125×141×13防尘圈。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

通过芯轴与绝对值编码器的同轴连接，做到最直接的输出天线主轴的绝对方位，方位精度高，且不需要找零位；从而更为直接得提供了更加准确的芯轴角度信息，并且在同轴连接情况下，设计波导同轴旋转关节的波导部分穿过芯轴、过渡轴和绝对值编码器的空心轴的轴孔后穿出止动板上设置的方孔，作为射频传输通道，在保证射频信号的有效可靠的传输下，实现射频信号旋转连接以及转同轴传输；方孔用于防止波导部分的转动，提高测量准确度。同时，采用了空心绝对值编码器作为主要角位移传感器，具有精度高，控制简单等优点，满足对目标信号方位精确感知需求，绝对值编码器与天线旋转主轴同轴连接，避免了其它传动方式带来的误差。随着射频技术的不断发展，雷达的TR组件的体积越来越小，这也为本天线机构提供了充足的雷达内部空间。

进一步的，采用直流无刷电机作为动力来源，保证了控制简单、稳定；同时采用通过第一齿轮和第二齿轮组成的渐开线直齿轮副作为传动机构，确保较高的传动效率。

进一步的，通过设置在壳体与芯轴之间的防尘圈，防止外部灰尘进入机构内部，保护机构内的部件不被灰尘损伤，保证机构的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构剖视图；

图2为本实用新型的整体结构仰视图。

其中：1-第一齿轮；2-壳体；3-芯轴；4-电机支架；5-止动支架；6-止动板；7-过渡轴；8-定距环；9-电机控制器；10-第二齿轮；11-双列角接触球轴承；12-波导同轴旋转关节；13-直流电机；14-电机驱动器；15-绝对值编码器；16-第一键；17-锁紧垫片；18-圆螺母；19-防尘圈；20-第二键。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1和2，本实用新型同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，包括第一齿轮1、壳体2、芯轴3、止动板6、过渡轴7、定距环8、波导同轴旋转关节12、绝对值编码器15和动力装置；芯轴3从顶端到末端依次套设壳体2、定距环8、第一齿轮1和过渡轴7；过渡轴7依次连接绝对值编码器15的空心轴和止动板6，止动板6通过止动支架5与壳体2固定连接；波导同轴旋转关节12包括波导部分和旋转部分，波导部分穿过芯轴3、过渡轴7和绝对值编码器15的空心轴的轴孔连接止动板6上设置的方孔，旋转部分与芯轴3固定连接；动力装置设置在芯轴3一侧与壳体2和芯轴3均连接并用于驱动芯轴3。

动力装置包括电机支架4、第二齿轮10和直流电机13；电机支架4与壳体2固定连接，直流电机13通过螺栓固定在电机支架4上，第二齿轮10通过第二键20与直流电机13连接，第二齿轮10与第一齿轮1啮合。

第一齿轮1和第二齿轮10的模数均为2.0、齿宽均为20mm、压力角均为20°，第一齿轮齿数70，第二齿轮齿数22，第一齿轮1和第二齿轮10的速比为3.18；第一齿轮1和第二齿轮10组成渐开线直齿轮副。直流电机13上设置电机控制器9和电机驱动器14。

绝对值编码器15为RDE108T40-16-1-SDG绝对值编码器，角位移精度为20″，空心轴内径为40mm。直流电机13为BLH5100K-15型直流无刷电机。

芯轴3通过双列角接触球轴承11与壳体2滚动连接，双列角接触球轴承11的外圈与壳体2过盈配合，过盈配合尺寸为H6/k7。止动板6通过止动支架5与壳体2固定连接。绝对值编码器15的空心轴与过渡轴7外圆固定连接，绝对值编码器15通过自身的支撑弹片与止动板6柔性连接。第一齿轮1通过锁紧垫片17与圆螺母18与芯轴3固定连接。波导同轴旋转关节12从上向下贯穿于整个空心轴，上部露出波导口与天线对接，下部穿过止动板6后露出同轴连接器。

驱动机构还包括防尘圈19，防尘圈19位于芯轴3上设置的凹槽内。芯轴3外延具有向下延伸的凸台，其内部设计有用于放置防尘圈19的凹槽。防尘圈19为FA125×141×13防尘圈。

本实用新型同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，采用空心绝对值编码器15作为主要角位移传感器满足对目标信号方位精确感知需求，在此基础上采用直流无刷电机作为动力来源，保证了控制简单、稳定；采用波导同轴旋转关节12作为射频传输通道，保证射频信号的可靠传输；同时采用渐开线直齿轮副作为传动机构，确保较高的传动效率。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，包括第一齿轮(1)、壳体(2)、芯轴(3)、止动板(6)、过渡轴(7)、定距环(8)、波导同轴旋转关节(12)、绝对值编码器(15)和动力装置；

芯轴(3)从顶端到末端依次套设壳体(2)、定距环(8)和第一齿轮(1)；过渡轴(7)一端连接芯轴(3)，另一端连接绝对值编码器(15)的空心轴，绝对值编码器(15)和止动装置连接，止动装置和壳体(2)固定连接；

波导同轴旋转关节(12)包括波导部分和旋转部分，波导部分穿过芯轴(3)、过渡轴(7)和绝对值编码器(15)的空心轴的轴孔后穿出止动装置上设置的用于限制波导部分轴向旋转的通孔；旋转部分与芯轴(3)连接；

动力装置设置在壳体(2)内部并用于驱动芯轴(3)。

2.根据权利要求1所述的同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，所述动力装置包括电机支架(4)、第二齿轮(10)和直流电机(13)；

电机支架(4)与壳体(2)固定连接，直流电机(13)与电机支架(4)固定连接，第二齿轮(10)通过第二键(20)与直流电机(13)连接，第二齿轮(10)与第一齿轮(1)啮合，直流电机(13)上设置电机控制器(9)和电机驱动器(14)。

3.根据权利要求2所述的同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，所述直流电机(13)为BLH5100K-15型直流无刷电机。

4.根据权利要求2所述的同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，所述第一齿轮(1)和第二齿轮(10)的模数、齿宽和压力角均为2.0、20mm和20°，第一齿轮(1)齿数为70个，第二齿轮(10)齿数为22个。

5.根据权利要求1所述的同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，所述绝对值编码器(15)为RDE108T40-16-1-SDG绝对值编码器。

6.根据权利要求1所述的同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，所述芯轴(3)通过双列角接触球轴承(11)与壳体(2)滚动连接，双列角接触球轴承(11)的外圈与壳体(2)过盈配合。

7.根据权利要求1所述的同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，所述止动装置包括止动板(6)和止动支架(5)，止动板(6)与绝对值编码器(15)连接；止动板(6)通过止动支架(5)与壳体(2)固定连接；所述通孔为方孔且设置在止动板(6)上。

8.根据权利要求1所述的同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，所述第一齿轮(1)通过锁紧垫片(17)和圆螺母(18)与芯轴(3)固定连接，第一齿轮(1)与芯轴(3)之间设置用于传输扭矩的第一键(16)。

9.根据权利要求1所述的同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，所述驱动机构还包括位于芯轴(3)上设置的凹槽内的防尘圈(19)，凹槽位于芯轴(3)法兰部分的外延与壳体(2)之间。

10.根据权利要求9所述的同轴绝对值式波导转同轴天线驱动机构，其特征在于，所述防尘圈(19)为FA125×141×13防尘圈。