一種雙饋源切換定位裝置制造方法
【專利摘要】一種雷達(dá)天線雙饋源切換定位裝置，實(shí)現(xiàn)雙饋源工位的切換動作及定位保持，達(dá)到共用天線反射面的目的，包括主、被動饋源（1）和由連桿（2）、定位塊（4）、彈簧緩沖器（6）和帶行程開關(guān)（10）的電動推桿（7）組成的往復(fù)擺動機(jī)構(gòu)。電動推桿（7）將電機(jī)（11）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為活塞桿（12）的直線往復(fù)運(yùn)動，使連桿（2）在兩側(cè)定位塊（4）之間作往復(fù)擺動。當(dāng)定位面（5）與定位塊（4）接觸時，饋源已到位，由于彈簧緩沖器（6）具有彈性，活塞桿（12）可繼續(xù)運(yùn)動，直到饋源可靠保持住位置，此時行程開關(guān)（10）給出到位信號，電機(jī)（11）停轉(zhuǎn)。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，饋源的定位精度高，簡化了控制系統(tǒng)的設(shè)計，改善了切換動作的可重復(fù)性及安全可靠性。
【專利說明】一種雙饋源切換定位裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)天線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)械緩沖器設(shè)計、自動控制系統(tǒng)設(shè)計以及通用化、模塊化設(shè)計、分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]某雷達(dá)天線含有兩個饋源，兩個饋源共用天線反射面，須使兩個饋源分時位于反射面天線焦點(diǎn)處。雙饋源切換定位裝置可使兩種饋源在需要切換工作方式時能準(zhǔn)確切換并精確定位所需要工作的饋源，使兩個饋源分時位于反射面天線焦點(diǎn)處，達(dá)到共用天線反射面的目的。
[0003]一般而言，作為饋線系統(tǒng)的終端，饋源必須有較高的位置精度，為實(shí)現(xiàn)雙饋源的位置切換及定位，通常使用行程開關(guān)作為工作饋源到位的標(biāo)志，但往往行程開關(guān)的調(diào)整不可控，造成在切換過程中執(zhí)行件(如電機(jī))過早停止，使饋源不到位或者到位精度不高，或過晚停止，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的剛性接觸造成破壞。目前的自動控制系統(tǒng)一般采用變速接近的方法，即在需工作饋源即將到位時減慢切換的速度，同時配合限位開關(guān)聯(lián)合協(xié)調(diào)作用來提高饋源的到位精度。另一方面，為了防止執(zhí)行件對機(jī)械結(jié)構(gòu)造成破壞以及電機(jī)堵轉(zhuǎn)，控制系統(tǒng)一般采用限定切換工作時間或檢測電機(jī)工作電流的方法來保證整個系統(tǒng)的安全可靠。在具體系統(tǒng)的實(shí)施中，以上方案都無法解決重復(fù)定位精度不高的問題。
[0004]本發(fā)明從機(jī)械結(jié)構(gòu)及動力學(xué)方面解決了到位精度難以保證的問題，使饋源的到位位置誤差只取決與切換裝置的制造裝配誤差，消除了自動控制系統(tǒng)帶來的誤差，從而簡化了自動控制系統(tǒng)，提高了雙饋源位置切換的重復(fù)性精度，同時，整個系統(tǒng)的安全可靠性可進(jìn)一步得到提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是:提出多饋源切換定位機(jī)構(gòu)的一種新的實(shí)現(xiàn)形式，消除或減小可伺服控制誤差對饋源切換動作后到位精度的影響，解決饋源到位后機(jī)械結(jié)構(gòu)的剛性接觸問題，提高饋源的到位精度、重復(fù)性精度及可靠性。
[0006]本發(fā)明的雙饋源安裝在連桿同一端的兩個不同法蘭盤上，連桿可繞固定軸擺動，連桿上設(shè)有定位面，在定位面兩側(cè)設(shè)有固定的定位塊。該切換裝置的執(zhí)行元件是電動推桿，又稱電動缸，電動推桿是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過絲桿副的機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)換為活塞桿的直線運(yùn)動，電動推桿一端與固定塊鉸接，另一端(即活塞桿)通過彈簧緩沖器與連桿鉸接，活塞桿做直線往復(fù)運(yùn)動，因此可使連桿以固定軸為中心，在兩側(cè)的定位塊之間作往復(fù)擺動。電動推桿上設(shè)有兩個行程開關(guān)，分別位于活塞桿直線往復(fù)運(yùn)動的兩個極限位置上。
[0007]雙饋源分別在連桿擺動的兩個極限位置時處于工作狀態(tài)，而這兩個極限位置是由兩側(cè)的定位塊決定的，此時，連桿的定位面與定位塊剛性接觸，但活塞桿將繼續(xù)按原方向運(yùn)動，使緩沖器的彈簧拉伸或者壓縮，當(dāng)達(dá)到預(yù)計的拉伸或壓縮量后，活塞桿運(yùn)動到其極限位置，行程開關(guān)給出到位信號，伺服控制系統(tǒng)做出相應(yīng)響應(yīng)，發(fā)出電機(jī)停轉(zhuǎn)指令，使活塞桿停止運(yùn)動。
[0008]本發(fā)明采用電動推桿作為執(zhí)行元件，通過彈簧緩沖器、行程開關(guān)和控制系統(tǒng)聯(lián)合協(xié)調(diào)工作，使連桿上的兩個饋源實(shí)現(xiàn)切換動作并分別定位于由兩側(cè)定位塊所限定的位置上。在饋源切換到位后緩沖器的彈簧是處于拉伸或者壓縮狀態(tài)，使得連桿的定位面與定位塊之間有一定的保持力矩，保證兩者可靠接觸，從而將饋源到位位置鎖住。在設(shè)計中著重考慮了對活塞桿啟停的控制，活塞桿的啟停取決于行程開關(guān)的位置，決定了保持力矩的大小，在保證饋源位置可靠鎖定的前提下，保持力矩的大小不是一個恒定值，因此對電動推桿上行程開關(guān)位置的調(diào)整也不需要很精確，這樣就簡化了系統(tǒng)的調(diào)試。從另一方面講，從行程開關(guān)發(fā)出到位信號到活塞桿停止運(yùn)動的過程中，伺服控制系統(tǒng)存在固有響應(yīng)時間，在本發(fā)明中它影響的只是彈簧保持力矩的大小，而前面已闡明保持力矩是在一定范圍內(nèi)的變量，因此響應(yīng)時間的存在對饋源的到位精度以及系統(tǒng)的安全可靠性沒有影響。
[0009]本發(fā)明的雙饋源切換定位裝置主要采用轉(zhuǎn)軸連桿機(jī)構(gòu)，將電動推桿作為執(zhí)行元件，并使用彈簧緩沖器以及定位塊來完成切換動作以及定位保持。本發(fā)明中的設(shè)計能較好地消除了響應(yīng)時間對系統(tǒng)的影響，最大限度地提高了饋源到位后的位置精度，使雙饋源切換具有較高重復(fù)精度以及雙饋源饋線系統(tǒng)工作的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1:本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2:電動推桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3:彈簧緩沖器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中序號說明:1-雙饋源，2-連桿，3-固定軸，4-定位塊，5-定位面，6-彈簧緩沖器，7-電動推桿，8-鉸鏈A，9-鉸鏈B，10-行程開關(guān)，11-電機(jī)，12-活塞桿，13-法蘭板，14-彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的具體組成細(xì)節(jié)及工作情況。
[0015]在本發(fā)明中，雙饋源(I)安裝在連桿(2 )同一端的兩個不同法蘭盤上，連桿(2 )可繞固定軸(3)擺動，連桿(2)上設(shè)有定位面(5)，在定位面(5)兩側(cè)設(shè)有固定的定位塊(4)，當(dāng)定位面(5)與定位塊(4)接觸時，保證其中一個饋源位于天線反射面的焦點(diǎn)處。電動推桿(7)—端用鉸鏈B (9)與固定端鉸接，另一端是可做伸縮運(yùn)動的活塞桿(12)，活塞桿(12)通過彈簧緩沖器(6)和鉸鏈A (8)與連桿(2)鉸接，活塞桿(12)做伸縮往復(fù)運(yùn)動，使連桿
(2)以固定軸(3)為中心，在兩側(cè)的定位塊(4)之間作往復(fù)擺動。電動推桿(7)上設(shè)有兩個行程開關(guān)(10)，分別位于活塞桿(12)直線往復(fù)運(yùn)動的兩個極限位置上，當(dāng)定位面(5)與定位塊(4)接觸后，活塞桿(12)繼續(xù)運(yùn)動同時壓緊或拉伸彈簧緩沖器(6)，達(dá)到一定壓縮(拉伸)量后活塞桿(12)剛好運(yùn)動到極限位置，此時行程開關(guān)給出到位信號，控制系統(tǒng)發(fā)出電機(jī)
(11)停轉(zhuǎn)指令使活塞桿(12)停止運(yùn)動，表示工作饋源已到位，雙饋源切換動作完成。
[0016]本發(fā)明的彈簧緩沖器(6)在壓縮和拉伸的交變受力情況下工作，彈簧(14)設(shè)計時按壓簧技術(shù)條件設(shè)計，法蘭板(13)焊接于彈簧(14)的兩端，并保證法蘭板中心孔同心。
【權(quán)利要求】
1.一種雙饋源切換定位裝置，實(shí)現(xiàn)雙饋源工位的切換動作以及定位保持，包括雙饋源(I)和由連桿(2)、定位塊(4)、彈簧緩沖器(6)和帶行程開關(guān)(10)的電動推桿(7)組成的往復(fù)擺動機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙饋源切換定位裝置，其特征在于利用電動推桿(7)將電機(jī)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為活塞桿(12)的直線往復(fù)運(yùn)動，活塞桿(12)與連桿(2)之間通過彈簧緩沖器(6)鉸接在一起；由于使用的彈簧緩沖器(6)具有彈性，因此定位面(5)與定位塊(4)接觸時的剛性沖擊得到改善，同時保證了饋源到位工作精度，簡化了裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈簧緩沖器，其特征在于，包括彈簧(13)與兩端的法蘭板(14)，彈簧為壓簧形式，兩端與法蘭板焊接后，同時具有拉簧特性。
【文檔編號】H01Q3/24GK103594798SQ201310584809
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】喬雷, 張 杰, 張映強(qiáng) 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所