Телескопическая мачта
TELESCOPIC MAST

Изобретение относится к антенным устройствам, в частности к выдвижным телескопическим мачтам, используемым в мобильных радиолокационных установках.
Известна телескопическая мачта [1], которая содержит основание, промежуточные и внутреннюю выдвижные секции, а также замки фиксации секций. Данная конструкция требует высокой точности изготовления деталей мачты и сборки самой мачты, в частности деталей замков фиксации, так как замки фиксации в одной секции должны работать с повышенной синхронностью в условиях трения скольжения под нагрузкой.
Известна телескопическая мачта, выбранная за прототип и предназначенная для подъема и пускания антенного оборудования [2]. Телескопическая мачта состоит из телескопического ствола, узла крепления антенны, подъемного редуктора и подставки. В рабочем положении телескопическая мачта фиксируется оттяжками. Ствол мачты - трубчатый, телескопический, состоит из одной неподвижной и четырех подвижных секций, установленных эксцентрично (в одну сторону) относительно друг друга и неподвижной секции. Порядок выдвижения секций -последовательный. В радиальном направлении подвижные секции удерживаются силовыми поясами.
В осевом направлении подвижные секции соединяются и удерживаются замками, установленными вместе с хвостовиками в нижней части подвижных секций (за исключением самой верхней подвижной секции). Замок имеет собачку с роликом и запорный рычаг с пружиной. В верхней части неподвижной секции и подвижных секций (за исключением самой верхней подвижной секции) имеется окно для установки стального вкладыша.
При подъеме движется весь пакет подвижной секции, так как хвостовики вышерасположенных подвижных секций удерживаются запорными рычагами соответствующих замков. Подъем продолжается до тех пор, пока собачка с роликом вышерасположенной секции не подойдет к окну нижерасположенной секции. Попав в окно, рычаг с роликом войдет в полость стального вкладыша и соединит две секции. Одновременно освободится хвостовик следующей вышерасположенной секции, что позволит начать ее выдвижение. Надежность соединения выдвинутой секции обеспечивается перемещением запорного рычага вверх, который не дает отклониться собачке с роликом из окна. Запорный рычаг удерживается в верхнем положении пружиной.
При складывании ствола снижение начинает верхняя секция, так как она не имеет замка. Хвостовик вышерасположенной секции подходит к запорному рычагу нижерасположенной секции, перемещает его вниз и освобождает собачку с роликом.
К недостаткам данного прототипа относятся:
1) Подвижные секции установлены эксцентрично (в одну сторону) относительно друг друга и неподвижной секции и при малейшем отклонении от вертикальности мачты при ее выдвижении возможно заклинивание секций мачты с нарушением порядка выдвижения секций;
2) Невысокая надежность соединения и удержания подвижных секций в осевом направлении, так как вышерасположенная секция соединяется и удерживается с нижерасположенной секцией замком с одной точкой зацепа на периметре сечения вышерасположенной секции;
3) Дополнительные нагрузки в секциях от сосредоточенных моментов в точках зацепа замков за счет неравномерности распределения нагрузки от вышерасположенных секций на периметр сечения нижерасположенной секции;
4) Повышенные требования к точности взаимного расположения секций по углу вокруг оси мачты, так как, например, при выдвижении мачты собачка с роликом должна точно попасть в окно нижерасположенной секции для входа в полость стального вкладыша и соединить две секции, а при складывании мачты хвостовик вышерасположенной секции должен точно подойти к запорному рычагу нижерасположенной секции, чтобы переместить его вниз и освободить собачку с роликом для рассоединения двух секций.
Задача изобретения.
Техническим результатом заявленного изобретения является: 1) Создание конструкции телескопической мачты с концентричной установкой подвижных секций относительно друг друга и неподвижной секции для практически полного исключения заклинивания секций мачты с нарушением порядка выдвижения секций;
2) Исключение дополнительных нагрузок в секциях от сосредоточенных моментов в точках зацепа замков за счет равномерного распределения нагрузки от вышерасположенных секций на периметр сечения нижерасположенной секции;
3) Создание конструкции телескопической мачты с высокой надежностью соединения и удержания вышерасположенных секций с нижерасположенной секцией в осевом направлении за счет применения замка с увеличенным количеством взаимозамкнутых точек зацепа на периметре сечения вышерасположенной секции;
4) Снятие требований к точности взаимного расположения секций по углу вокруг оси мачты.
Поставленная задача достигается тем, что в конструкции предлагаемого изобретения секции мачты расположены концентрически, что позволяет практически полностью исключить заклинивание секций мачты с нарушением порядка выдвижения секций. Кроме того, замок для фиксации выдвинутых подвижных секций представляет собой стакан, по наружному диаметру которого равномерно шарнирно закреплены собачки, каждая из которых имеет два ролика - внутренний и наружный. Равномерное размещение собачек по наружному диаметру стакана позволяет исключить дополнительные нагрузки в секциях от сосредоточенных моментов в точках зацепа замков за счет равномерного распределения нагрузки от вышерасположенных секций на периметр сечения нижерасположенной секции.
Внутри стакана перемещается содержащий верхнюю коническую проточку и боковую цилиндрическую поверхность подпружиненный шток. В нижней части стакана (кроме секции, следующей после неподвижной) имеется хвостовик с содержащим нижнюю и верхнюю конические поверхности седлом, у которого нижняя коническая поверхность контактирует с верхней конической проточкой подпружиненного штока нижерасположенной секции, а верхняя коническая поверхность контактирует с внутренними роликами собачек. Использование в седле конических поверхностей позволяет снять требования к точности взаимного расположения секций по углу вокруг оси мачты.
Наружные ролики собачек под воздействием подпружиненного штока постоянно контактируют с внутренней поверхностью нижерасположенной секции и при попадании в полость вкладыша нижерасположенной секции удерживаются в этом положении боковой цилиндрической поверхностью подпружиненного штока, надежно фиксируя выдвинутую секцию за счет силового взаимозамыкания собачек на шток и, одновременно, освобождая седло вышерасположенной секции.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых на фиг. 1 изображена конструкция телескопической мачты в сложенном положении, на фиг. 2 - конструкция телескопической мачты в выдвинутом положении.
Телескопическая мачта содержит закрепленную на основании неподвижную секцию и подвижные секции (все секции концентричны), замки для фиксации выдвинутых подвижных секций с имеющими ролики подпружиненными собачками и фиксирующими положение собачек устройствами, вкладыши с полостью для ролика собачки замка, хвостовики для фиксации секций в сложенном положении и открывания замков при складывании мачты, причем замки установлены в нижней части каждой секции кроме самой верхней и неподвижной секций, вкладыши имеют коническую поверхность и установлены в верхней части каждой секции кроме самой верхней секции, хвостовики установлены в нижней части каждой секции кроме неподвижной и последующей подвижной секций.
Замок, устанавливаемый в нижней части секции мачты, представляет собой стакан 1, по наружному диаметру которого равномерно шарнирно закреплены собачки 2, каждая из которых имеет два ролика - внутренний и наружный. Внутри стакана 1 перемещается содержащий верхнюю коническую проточку и боковую цилиндрическую поверхность шток 3. Пружина 4 постоянно толкает шток 3 вверх.
В нижней части стакана 1 (кроме секции, следующей после неподвижной) имеется хвостовик с содержащим нижнюю и верхнюю конические поверхности седлом 5, у которого нижняя коническая поверхность контактирует с верхней конической проточкой штока 3 нижерасположенной секции, а верхняя коническая поверхность контактирует с внутренними роликами собачек 2.
При подъеме мачты за счет перемещения каната 6 через шкивы 7 движется весь пакет подвижной секции, так как седла 5 хвостовиков вышерасположенных подвижных секций удерживаются внутренними роликами собачек 2.
Подъем продолжается до тех пор, пока наружные ролики собачек 2, перемещаясь по внутренней цилиндрической поверхности нижерасположенной секции, не подойдут к полости вкладыша 8 нижерасположенной секции.
Находясь под воздействием пружины 4 (через шток 3), наружные ролики собачек 2 войдут в полость стального вкладыша 8 и соединят две секции по конической поверхности полости вкладыша 8. Одновременно освободится седло 5 хвостовика следующей вышерасположенной секции, что позволит начать ее выдвижение. Надежность соединения выдвинутой секции обеспечивается перемещением штока 3 вверх, который своей цилиндрической поверхностью производит силовое взаимозамыкание собачек 2, не давая выйти наружным роликам собачек из полости вкладыша 8.
При складывании мачты нижняя коническая поверхность седла 5 вышерасположенной секции входит в верхнюю коническую проточку штока 3 нижерасположенной секции, и, сжимая через шток 3 пружину 4, выводит по конической поверхности полости вкладыша 8 наружные ролики собачек 2 из полости вкладыша 8, при этом внутренние ролики собачек 2 переходят с боковой цилиндрической поверхности штока 3 на верхнюю коническую поверхность седла 5.
Источники информации:
1. Патент RU 2604906 B66F 3/10, H01Q 1/10, Е04Н 12/00 опубл. 20.12.2016 г.
2. Мачта Б-13 ЖЫ4.115.078