ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО АНТЕННЫ И АНТЕННА
ANTENNA ACTUATING UNIT AND ANTENNA

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к области антенн мобильной связи, и, в частности, оно относится к приводному устройству антенного фазовращателя базовой станции.
Уровень техники
[0002] В технологиях мобильной связи необходимо осуществлять регулирование угла излучения антенны базовой станции для покрытия различных зон мобильной связи, и обычно для регулирования антенны используется приводное устройство антенны или установка дистанционного электронного регулирования. Приводное устройство антенны оказывает значительное влияние на ее себестоимость, вес и размеры. В настоящее время антенные фазовращатели на рынке главным образом представляют собой один электропривод с одним фазовращателем и обладают такими недостатками, как высокая себестоимость, большой вес, большой размер, сложная конструкция и сложность производства.
Техническая задача
[0003] Настоящее изобретение позволяет решить техническую задачу, состоящую в предоставлении приводного устройства антенны с целью решения существующей технической проблемы большого количества электродвигателей приводного устройства антенны, его большого объема и большого веса, сложной конструкции, а также невозможности регулировать положение фазовращателей в обоих направлениях.
Способы решения указанной задачи
Технические решения
[0004] Решение согласно настоящему изобретению заключается в предоставлении приводного устройства антенны, содержащего корпус, образованный верхней крышкой и нижней крышкой, а также один входной вал и по меньшей мере два блока выходных валов, которые с возможностью вращения установлены между верхней крышкой и нижней крышкой; при этом указанное приводное устройство антенны дополнительно содержит блок позиционирования планетарного колеса и блок обеспечения вращения в одном направлении; каждый блок выходного вала содержит один выходной вал и вспомогательный вал, взаимодействующий с ним посредством ходовой посадки; указанный блок позиционирования планетарного колеса содержит одно планетарное колесо; указанный блок обеспечения вращения в одном направлении выполнен с возможностью обеспечения вращения указанного планетарного колеса в одном направлении: при обеспечении посредством указанного входного вала вращения в первом направлении происходит перемещение колеса по траектории, определенной блоками выходных валов, в предварительно определенное место, в котором возможно его взаимодействие посредством ходовой посадки с любым блоком выходного вала для осуществления позиционирования; или при обеспечении посредством указанного входного вала вращения во втором направлении, которое является обратным, колесо в указанном предварительно определенном месте осуществляет вращение вокруг своей оси и приводит во вращение соответствующий выходной вал для передачи вращения; указанное планетарное колесо осуществляет вращение вокруг своей оси во втором направлении вращения и выполнено с возможностью взаимодействия посредством ходовой посадки соответственно с выходным валом или вспомогательным валом одного и того же блока выходного вала, а также обеспечения посредством выходного вала передачи вращения в обоих направлениях; указанный входной вал выполнен с возможностью вращения в обоих направлениях от внешнего силового привода и приведения соответствующим образом указанного планетарного колеса во вращение соответственно в первом или втором направлении вращения.
[0005] Кроме того, ходовая посадка с зацеплением указанного планетарного колеса с входным валом, а также с блоками выходных валов представляет собой ходовую посадку с зацеплением шестерней.
[0006] Кроме того, указанное планетарное колесо и указанный входной вал, а также блоки выходных валов представляют собой цилиндрический зубчатый вал, при этом верхний и нижний конец указанного зубчатого вала соответствует указанным верхней крышке и нижней крышке; верхние и нижние концы выходного вала и вспомогательного вала каждого из указанных блоков выходных валов с возможностью вращения вставлены в опорные отверстия, выполненные в верхней крышке и нижней крышке; нижний конец выходного вала каждого из указанных блоков выходных валов выходит из опорного отверстия в нижней крышке для осуществления передачи вращения; верхний и нижний концы указанного входного вала с возможностью вращения вставлены в центровочные отверстия в указанных верхней крышке и нижней крышке соответственно; указанные входной вал и выходные валы являются параллельными друг другу.
[0007] Кроме того, указанный блок позиционирования планетарного колеса дополнительно содержит шестерню внутреннего зацепления, при этом на боковой стенке указанной шестерни внутреннего зацепления предусмотрены зубцы, расположенные параллельно осевому направлению; указанное планетарное колесо входит в зацепление с шестерней внутреннего зацепления; указанный блок обеспечения вращения в одном направлении обеспечивает вращение указанной шестерни внутреннего зацепления в одном направлении; при осуществлении указанным планетарным колесом вращения в указанном первом направлении указанные шестерня внутреннего зацепления и выходной вал не введены с возможностью вращения в зацепление с указанным планетарным колесом; при осуществлении указанным планетарным колесом вращения в указанном обратном направлении указанные шестерня внутреннего зацепления и выходной вал введены с возможностью вращения в зацепление с указанным планетарным колесом.
[0008] Кроме того, указанная шестерня внутреннего зацепления представляет собой зубчатый венец с внутренним зацеплением, при этом указанные зубцы расположены на кольцевой внутренней стенке зубчатого венца с внутренним зацеплением; указанное планетарное колесо расположено внутри кольцевой части зубчатого венца с внутренним зацеплением, при этом нижний конец планетарного колеса входит в зацепление с зубчатым венцом с внутренним зацеплением; указанные блоки выходных валов расположены вокруг указанного зубчатого венца с внутренним зацеплением, при этом верхний конец планетарного колеса выполнен с возможностью входа в зацепление с каждым из указанных блоков выходных валов; указанный входной вал расположен в центре указанного зубчатого венца с внутренним зацеплением и входит в зацепление с указанным планетарным колесом.
[0009] Кроме того, на нижней торцевой поверхности указанной шестерни внутреннего зацепления закреплена опорная пластина, при этом указанная опорная пластина покрывает нижнюю торцевую поверхность указанной шестерни внутреннего зацепления; в центре указанной опорной пластины выполнено центровочное отверстие, при этом нижний конец указанного входного вала введен в указанное центровочное отверстие.
[0010] Кроме того, указанный блок обеспечения вращения в одном направлении содержит несколько собачек и одно храповое колесо; указанные собачки зажаты в промежутках между зубьями храпового колеса и введены в зацепление с указанным храповым колесом так, что делают возможным его вращение в соответствующем направлении и предотвращают его вращение в противоположном направлении; указанные собачки установлены на нижней торцевой поверхности опорной пластины указанной шестерни внутреннего зацепления с возможностью синхронного поворота с опорной пластиной указанной шестерни внутреннего зацепления; указанное храповое колесо расположено на указанной нижней крышке; в центре указанного храпового колеса выполнено центровочное отверстие; в центре указанной опорной пластины образован цилиндрический выступ, с возможностью вращения вставленный в центровочное отверстие указанного храпового колеса; нижний конец указанного выходного вала с возможностью вращения вставлен в центровочное отверстие указанной опорной пластины, цилиндрический выступ и центровочное отверстие храпового колеса.
[0011] Кроме того, указанный блок позиционирования планетарного колеса дополнительно содержит водило планетарной передачи, предназначенное для обеспечения опоры указанному планетарному колесу; в центре указанного водила планетарной передачи расположен держатель подшипника центровочного отверстия; указанный держатель подшипника центровочного отверстия водила планетарной передачи с возможностью вращения установлен в центровочном отверстии указанной опорной пластины; нижний конец указанного входного вала с возможностью вращения вставлен в указанный держатель подшипника центровочного отверстия водила планетарной передачи и центровочное отверстие опорной пластины; указанное водило планетарной передачи представляет собой рамочную опорную конструкцию и содержит основание и два боковых плеча, отходящие от двух концов основания параллельно осевому направлению; указанные боковые плечи расположены под определенным углом друг к другу и параллельны входному валу; одно из указанных боковых плеч с возможностью вращения поддерживает подшипник планетарного колеса и служит указателем положения для относительного обозначения положения планетарного колеса; нижний конец указанного планетарного колеса с возможностью вращения установлен в подшипнике указанного водила планетарной передачи, а на верхнем конце указанного планетарного колеса установлен шаровой толкатель; на указанной верхней крышке выполнено несколько однонаправленных фиксирующих отверстий; каждое из указанных однонаправленных фиксирующих отверстий содержит одну одинаково ориентированную однонаправленную поверхность скольжения; при вращении указанного планетарного колеса в первом направлении оно посредством шарового толкателя на его верхнем конце осуществляет перемещение в направлении однонаправленной поверхности скольжения по траектории, определенной расположением однонаправленных фиксирующих отверстий, в предварительно определенное фиксирующее отверстие; при вращении указанного планетарного колеса во втором направлении, противоположном первому направлению, планетарное колесо за счет фиксации посредством однонаправленного фиксирующего отверстия осуществляет вращение вокруг своей оси в указанном втором направлении и входит в зацепление с соответствующим выходным валом или вспомогательным валом.
[0012] Кроме того, на указанной верхней крышке предусмотрен кольцеобразный выступ, служащий каналом перемещения для указанного указателя положения; на указанном кольцеобразном выступе предусмотрена часть для отслеживания нулевого положения указанного указателя положения, при этом в указанной части для отслеживания нулевого положения установлен датчик, предназначенный для обнаружения и регистрации в качестве нулевого положения прохождения указанного указателя положения, после чего на основании числа оборотов водила планетарной передачи и с помощью программного управления происходит позиционирование выходного вала.
[0013] Кроме того, согласно настоящему изобретению также предложена мобильная антенна, содержащая фазовращатели и рассмотренное выше приводное устройство антенны, при этом каждый фазовращатель посредством соединительного элемента соединен с выходным валом указанного приводного устройства антенны с обеспечением соответствующего регулирования положения указанного фазовращателя за счет передачи вращения от указанного выходного вала.
Технический результат настоящего изобретения
Технический результат
[0014] Технический результат настоящего изобретения состоит в следующем: настоящее изобретение позволяет осуществлять контроль движения любого выходного вала с помощью приводного электродвигателя, при этом посредством обратного вращения электродвигателя осуществляется позиционирование выходного зубчатого вала и передача вращения, что обеспечивает короткое время реакции регулировки выходного вала, компактную конструкцию, легкий вес, высокую степень надежности, позволяет сократить количество двигателей и заметно снизить себестоимость антенны.
Краткое описание прилагаемых графических материалов
Описание прилагаемых графических материалов
[0015] Фиг. 1 — схематическое изображение регулировки фазовращателей антенны мобильной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0016] Фиг. 2 — другое схематическое изображение регулировки фазовращателей согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0017] Фиг. 3 — объемное изображение приводного устройства антенны согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0018] Фиг. 4 — объемное изображение под другим углом приводного устройства антенны согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0019] Фиг. 5 — покомпонентное изображение приводного устройства антенны согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0020] Фиг. 6 — объемное изображение внутренних элементов конструкции приводного устройства антенны согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0021] Фиг. 7 — объемное изображение под другим углом внутренних элементов конструкции приводного устройства антенны согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0022] Фиг. 8 — объемное изображение верхней крышки приводного устройства антенны согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0023] Фиг. 9 — объемное изображение храпового колеса приводного устройства антенны согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[0024] Фиг. 10 — объемное изображение опорной пластины приводного устройства антенны согласно варианту осуществления настоящего изобретения, при этом фигуры 10 (а) и 10 (b) являются изображениями под разными углами.
Варианты осуществления настоящего изобретенияКонкретные способы осуществления настоящего изобретения
[0025] Для обеспечения более полного понимания целей, технических решений и положительных эффектов настоящего изобретения ниже в сочетании с прилагаемыми графическими материалами и вариантами осуществления приводится подробное описание настоящего изобретения. Необходимо отметить, что описанные здесь конкретные варианты осуществления приводятся только с целью разъяснения настоящего изобретения и вовсе не предназначены для ограничения объема защиты настоящего изобретения.
[0026] Для разъяснения вышеуказанных технический решений настоящего изобретения ниже приводится описание посредством конкретных вариантов осуществления.
[0027] Как показано на фиг. 1–2, антенна 200 мобильной связи снабжена несколькими фазовращателями 202 для обеспечения сравнительно хороших характеристик излучения и электрических характеристик; при необходимости регулировки относительного положения фазовращателей 202 положение фазовращателей регулируется посредством приводного устройства 100 антенны. Каждый фазовращатель 202 соответственно соединяется с выходным валом 10 в приводном устройстве 100 антенны посредством натяжного стержня 201; натяжной стержень 201 приводится в движение посредством передачи вращения на выходной вал 10 в приводном устройстве 100, после чего соответствующим образом регулируется угол наклона соответствующего фазовращателя 202 для получения определенных характеристик излучения. В верхней части каждого натяжного стержня 201 расположен соединительный элемент 203 фазовращателя, предназначенный для соединения с фазовращателем 202. Ниже приводится подробное описание приводного устройства 100.
[0028] Как показано на фиг. 3–10, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения предложено приводное устройство 100 антенны, содержащее:
[0029] корпус 1, содержащий верхнюю крышку 11 и крышку 12, которые при закрывании образуют внутри полость для размещения деталей;
[0030] силовой блок 2 из электродвигателя, показанного входной шестерней 20, и входного зубчатого вала 30 в качестве центрального вала;
[0031] несколько блоков 3 выходных валов, при этом каждый блок выходного вала содержит один выходной зубчатый вал 10 и вспомогательный зубчатый вал 10’, ходовая посадка которых обеспечена зацеплением;
[0032] блок 4 позиционирования из планетарного колеса 40, водила 50 планетарной передачи с центровочным отверстием 54 и зубчатого венца 60 с внутренним зацеплением, содержащим опорную пластину 70;
[0033] блок 8 обеспечения вращения в одном направлении из нескольких собачек 80 и храпового колеса 90 с центровочным отверстием 91.
[0034] Корпус 1 приводного устройства 100 согласно варианту осуществления настоящего изобретения содержит верхнюю и нижнюю крышки 11 и 12, при этом в торцевых поверхностях верхней и нижней крышек 11 и 12 выполнены опорные отверстия 13, в основном предназначенные для поддержки и крепления выходного зубчатого вала 10 и вспомогательного зубчатого вала 10’. Внутри верхней и нижней крышек 11 и 12 находится блок 2 позиционирования планетарного колеса; блок 2 позиционирования планетарного колеса содержит приводимое в движение входным валом 30 планетарное колесо 40, водило 50 планетарной передачи и шестерню 60 внутреннего зацепления; кроме того, верхний конец планетарного колеса 40 вставлен в шаровой толкатель 41, а внизу шестерни 60 внутреннего зацепления находится опорная пластина 70, шестерня 60 внутреннего зацепления и опорная пластина 70 соединены неподвижным соединением в одно целое с помощью оси 75 для фиксации шестерни внутреннего зацепления. Планетарное колесо 40 одновременно входит в зацепление с шестерней 60 внутреннего зацепления и любым валом пяти блоков 3 выходных валов, при этом блоки 3 выходных валов расположены по окружности в верхней части шестерни 60 внутреннего зацепления. Внизу опорной пластины 70 находится блок 8 обеспечения вращения в одном направлении; этот блок 8 содержит три (но не ограничивается тремя) собачки 80 и шестерню 90 позиционирования; в центральное монтажное отверстие 91 шестерни 90 позиционирования входит центральный цилиндрический выступ 74 опорной пластины 70, а ее нижняя торцевая поверхность посредством неподвижной оси 92 соединяется в одно целое с нижней крышкой 12 приводного устройства. Монтаж собачек 80 осуществляется путем совмещения отверстий под ось и неподвижных оснований 72 для собачек.
[0035] В приводном устройстве 100 согласно настоящему изобретению только входная шестерня 20 устанавливается снаружи корпуса 11, а все остальные детали устанавливаются внутри корпуса 11. Посредством этого приводного устройства обеспечивается выбор выходной шестерни 10 прямым и обратным вращением входной шестерни 20 и передача вращения на выходной вал 10, и тем самым регулировка антенны в сборе с несколькими фазовращателями осуществляется с помощью только одного электродвигателя.
[0036] Входная шестерня 20 устанавливается на центральной оси снаружи корпуса 1, то есть на внешний конец центрального вала на верхней крышке 11, а другие блоки расположены внутри корпуса 1. В торцевых поверхностях верхней и нижней крышек 11 и 12 соответственно выполнено несколько пар опорных отверстий 13, каждое из которых предназначено для обеспечения опоры с возможностью вращения концу выходного зубчатого вала 10 и вспомогательного зубчатого вала 10’ каждого блока выходного вала.
[0037] Несколько выходных зубчатых валов 10 подразумевает по меньшей мере два выходных зубчатых вала, и каждый такой выходной вал 10 представляет собой цилиндрический зубчатый вал, содержащий цилиндрическую зубчатую часть 102 и цилиндрическую монтажную часть, которой соответствуют его верхний и нижний концы 101 и 103. При этом цилиндрическая зубчатая часть 102 состоит из параллельных зубцов, равномерно расположенных по наружной окружности цилиндрического вала и входящих в зацепление с планетарным колесом 40 с обеспечением ходовой посадки. Верхний и нижний концы 101 и 103 выходного зубчатого вала 10 ходовой посадкой устанавливаются в опорные отверстия 13 соответственно на верхней и нижней крышках 11 и 12, при этом нижние концы выходят наружу из опорных отверстий 13 на нижней крышке 12 и соединяются с натяжными стержнями 201. Длина цилиндрической зубчатой части выходного зубчатого вала 10 определяется в соответствии с конкретными требованиями. Для осуществления регулировки фазовращателей в прямом и обратном направлении каждый выходной зубчатый вал 10 с применением ходовой посадки дополнительно снабжен вспомогательным зубчатым валом 10’ для получения блока 1 выходного вала. В одном блоке 1 выходного вала выходной зубчатый вал 10 и вспомогательный зубчатый вал 10’ могут находиться в зацеплении с применением ходовой посадки; в разных блоках 3 выходного вала выходной зубчатый вал 10 и вспомогательный зубчатый вал 10’ не могут находиться в зацеплении с применением ходовой посадки. Выходной зубчатый вал 10 может приводиться в движение непосредственно планетарным колесом 40 и осуществлять передачу вращения в прямом или обратном направлении; или планетарное колесо 40 приводит в действие вспомогательный зубчатый вал 10’ в том же блоке, после чего посредством вспомогательного зубчатого вала 10’ приводится в движение выходной зубчатый вал 10 в том же блоке, который осуществляет передачу вращения в прямом или обратном направлении; таким образом выходным зубчатым валом 10 осуществляется передача вращения в обоих направлениях, и посредством натяжных стержней 201 происходит приведение в движение и регулировка фазовращателя в обоих направлениях. Вспомогательный зубчатый вал 10’ не соединяется с натяжным стержнем 201; в каждом блоке 3 выходного вала только выходной зубчатый вал 10 может осуществлять передачу вращения и соединяться с натяжным стержнем 201.
[0038] Выходной зубчатый вал 10 и вспомогательный зубчатый вал 10’ расположены в соответствии с траекторией движения планетарного колеса 40, чтобы после позиционирования планетарного колеса 40 оно могло отдельно взаимодействовать за счет ходовой посадки с каждым выходным зубчатым валом 10 и вспомогательным валом 10’. В этом варианте осуществления выходные зубчатые валы 10 и вспомогательные зубчатые валы 10’ расположены параллельно осевому направлению на одной и той же дуге или окружности.
[0039] Планетарное колесо 40 с возможностью изменения положения размещается внутри орбиты, образованной выходными зубчатыми валами 10 и вспомогательными зубчатыми валами 10’; в этом варианте осуществления выходные зубчатые валы 10 и вспомогательные зубчатые валы 10’ образуют цилиндр, при этом планетарное колесо 40 располагается внутри цилиндра для установки внутри окружности, образованной выходными зубчатыми валами 10 и вспомогательными зубчатыми валами 10’, с возможностью движения вокруг центральной оси и изменения положения, а также может входить в зацепление с применением ходовой посадки с любым выходным зубчатым валом 10 или вспомогательным зубчатым валом 10’. Соответственно, опорные отверстия 13 на указанных верхней крышке 11 и нижней крышке 12 расположены на верхней крышке 11 и нижней крышке 12 по окружности, при этом каждые два опорных отверстия расположены относительно друг друга с определенным дуговым промежутком. В этом варианте осуществления пять выходных зубчатых валов 10 образуют с соответствующими пятью вспомогательными валами 10’ пять блоков 1 выходных валов; на верхней крышке 11 и нижней крышке 12 выполнено пять пар опорных отверстий 13, то есть всего 10 опорных отверстий 13, которые располагаются на одной и той же дуге.
[0040] В этом варианте осуществления внутри приводного устройства 100 антенны планетарное колесо 40 обращено к одной стороне центрального вала, то есть внутренняя сторона входит в зацепление с зубчатой частью входного вала 30, расположенного на центральной оси; кроме того, стороной, обращенной от центрального вала, то есть внешней стороной, планетарное колесо 40 входит в зацепление с зубцами зубчатого венца 60 с внутренним зацеплением, и той же стороной планетарное колесо 40 входит в зацепление с зубцами выходного вала 10 или вспомогательного вала 10’. Посредством такого расположения и отношений зацепления входной вал 30 может приводить в движение планетарное колесо 40, а планетарное колесо 40 приводит в действие зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением и выходной вал 10 или вспомогательный вал 10’, заставляя их вращаться или не вращаться одновременно. При этом, когда зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением и выходной вал 10 или вспомогательный вал 10’ не вращаются, планетарное колесо двигается по внутренней стенке шестерни 60 внутреннего зацепления для осуществления позиционирования; когда зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением и выходной вал 10 или вспомогательный вал 10’ вращаются, то осуществляется передача вращения, и, соответственно, планетарное колесо 40 вращается вокруг своей оси.
[0041] Входная шестерня 20 также представляет собой цилиндрический зубчатый вал, который посредством входного вала 30, расположенного на центральной оси, соосно устанавливается на центральной оси приводного устройства 100. Входная шестерня 20 устанавливается снаружи приводного устройства 100, то есть снаружи по центральной оси относительно верхней крышки 11. Входная шестерня 20 приводится в движение шестерней внешнего электродвигателя (на фигурах не показан), и таким образом синхронно приводится в движение входной вал 30. Входная шестерня 20 устанавливается на один конец входного вала 30, и они не могут вращаться относительно друг друга, но могут синхронно вращаться и обеспечивать ходовую посадку. В одном из вариантов осуществления входная шестерня 20 посредством шпоночного паза и/или штифта устанавливается на входной вал 30. Входной вал 30 и входная шестерня 20 синхронно вращаются. На входном валу 30 установлены параллельные осевому направлению зубцы, благодаря чему он фактически представляет собой цилиндрический зубчатый вал и содержит цилиндрическую зубчатую часть 31, а также два конца вала, то есть верхний конец 32 и нижний конец 33. Зубчатая часть 31 состоит из зубцов, равномерно расположенных по окружности цилиндра и параллельно осевому направлению. Между зубчатой частью 31 входного вала 30 и планетарным колесом 40 предусмотрена ходовая посадка посредством зацепления. Верхний и нижний концы 32 и 33 входного вала 30 устанавливаются с возможностью вращения на центральной оси между верхней и нижней крышками 11 и 12; верхний конец 32 входного вала 30 вставляется с возможностью вращения в отверстие 18 центрального вала верхней крышки 11, проходит за пределы верхней крышки 11 и располагается во входной шестерне 20 снаружи верхней крышки 12. Нижний конец 33 входного вала 30 с возможностью вращения последовательно проходит через центровочное отверстие 54 водила 50 планетарной передачи, центр кольцевой шестерни 60 внутреннего зацепления и центровочное отверстие 71 опорной пластины 70, после чего с возможностью вращения вставляется в центровочное отверстие 91 храпового колеса 90, чтобы опираться на него, и храповое колесо 90 закрепляется на нижней крышке 12; таким образом оба конца входного вала 30 с возможностью вращения обеспечены опорой между верхней и нижней крышками 11 и 12, и служат центральной осью для установки блока 4 позиционирования и блока 8 обеспечения вращения в одном направлении внутрь корпуса 1. В этом варианте осуществления входная шестерня 20 устанавливается на верхний конец входного вала 30, и образуется конструкция «вал-шестерня», при этом входная шестерня 20 приводит входной вал 30 в синхронное вращение.
[0042] Разумеется, для входной шестерни 20 также могут использоваться другие способы передачи усилия, а ее функция заключается в приведении во вращение входного вала 30. Приводить во вращение входной вал 30 можно также непосредственно с помощью электродвигателя или другого средства передачи усилия, расположенного снаружи приводного устройства 100.
[0043] Планетарное колесо 40 также представляет собой цилиндрический зубчатый вал, снабженный зубцами, равномерно расположенными по окружности цилиндра и параллельно осевому направлению. Планетарное колесо 40 может входить в зацепление с входным валом 30, выходным зубчатым валом 10, вспомогательным зубчатым валом 10’ и зубчатым венцом 60 с внутренним зацеплением посредством ходовой посадки. В верхней части цилиндра планетарного колеса 40 установлен шаровой толкатель 41 для получения телескопического вала, конец которого имеет форму полушария и который с возможностью изменения вращения и положения вставляется в несколько однонаправленных фиксирующих отверстий 14, выполненных в нижней поверхности внутри нижней крышки 11. Планетарное колесо 40 посредством шарового толкателя 41 в верхней части может перемещаться по образованной однонаправленными фиксирующими отверстиями 14 траектории вдоль однонаправленной поверхности скольжения 16 к следующему фиксирующему отверстию 14 для позиционирования; планетарное колесо 40, соответствующее этому варианту осуществления, движется вокруг центральной оси или выходного вала 30 для позиционирования; или планетарное колесо 40 посредством шарового толкателя 41 в верхней части может вращаться вокруг своей оси внутри фиксирующего отверстия 14 и обеспечивать передачу вращения. В этом варианте осуществления количество и местоположение выходных зубчатых валов 10 и вспомогательных зубчатых валов 10’ соответствуют друг другу; всего предусмотрено десять фиксирующих отверстий 14, что обеспечивает возможность зацепления планетарного колеса с любым выходным зубчатым валом 10 и вспомогательным зубчатым валом 10’. Дуга, образованная на верхней крышке 11 однонаправленными фиксирующими отверстиями 14, располагается внутри дуги, образованной опорными отверстиями 13, при этом каждое однонаправленное фиксирующее отверстие 14 соответствует каждому опорному отверстию 13, благодаря чему, когда планетарное колесо 40 вращается вокруг своей оси в любом из фиксирующих отверстий 14, оно входит в зацепление только с одним выходным валом 10 или вспомогательным валом 10’. Центр планетарного колеса 40 является полым, и нижним торцом цилиндра планетарное колесо 40 надето на опорную цапфу 52, расположенную на водиле 50 планетарной передачи, и может свободно вращаться. Планетарное колесо 40 и входной вал 30 параллельны и могут входить в зацепление с применением ходовой посадки. Планетарное колесо 40 является параллельным входному валу 30, а также выходному валу 10 и вспомогательному валу 10’ и может входить с ними в зацепление с применением ходовой посадки. Входной вал 30 осуществляет передачу посредством планетарного колеса 40 и таким образом связан с выходным валом 10 и вспомогательным зубчатым валом 10’ с применением ходовой посадки. Таким образом, входная шестерня 20 в конечном итоге передает вращение на указанный выходной вал 10.
[0044] Водило 50 планетарной передачи представляет собой рамочную опорную конструкцию и содержит основание 51 и два боковых плеча 52 и 53, отходящие от двух концов основания 51 параллельно осевому направлению. Эти боковые плечи 52 и 53 находятся под определенным углом друг к другу и параллельны центральной оси; они отдельно используются для обеспечения опоры подшипнику 52 планетарного колеса 40, а также в качестве указателя 53 положения для относительного обозначения положения планетарного колеса 40. Указатель 53 положения используется для относительного обозначения положения планетарного колеса 40 и, таким образом, показывает выбранный выходной вал 10. В центре основания 51 расположено центровочное отверстие 54 и от него отходит подшипник. Нижний конец входного вала 30 последовательно проходит через центровочное отверстие 54 основания 51 водила 50 планетарной передачи и последовательно проходит через центр шестерни 60 внутреннего зацепления и центровочное отверстие 71 опорной пластины 70, после чего опирается на центровочное отверстие 91 храпового колеса 90; таким образом водило 50 планетарной передачи посредством образованного центровочным отверстием 54 подшипника устанавливается в центровочное отверстие 71 опорной пластины 70, после чего входной вал 30 обеспечивается опорой посредством подшипника, образованном центровочном отверстии 54, и центровочного отверстия 71, благодаря чему водило 50 планетарной передачи может с возможностью свободного вращения устанавливаться внутрь шестерни 60 внутреннего зацепления, но водило 50 планетарной передачи не может двигаться по оси.
[0045] Нижний торец или нижний конец входного вала 30 с возможностью свободного вращения проходит через отверстие центрального вала и может входить в зацепление посредством свободного вращения.
[0046] Между каждым выходным валом 10 и соседним с ним вспомогательным валом 10’ предусмотрена ходовая посадка, и они образуют блок 1 выходного вала, при этом посредством выходного вала 10 происходит передача вращения в обоих направлениях. Нижний конец 103 выходного вала 10 с возможностью свободного вращения проходит через опорное отверстие 103 в нижней крышке 12 и выходит наружу, после чего соединяется с натяжным стержнем 201; и нижний конец вспомогательного вала 10’ с возможностью свободного вращения упирается в опорное отверстие 13, но не соединяется с натяжным стержнем 201. Разумеется, указанная конструкция соединения не является единственно возможной. В одном и том же блоке между входным валом 10 и соседним с ним вспомогательным валом 10’ предусмотрена ходовая посадка посредством зацепления; а между выходным валом 10 и вспомогательным валом 10’ в разных блоках не предусмотрено ходовой посадки, и они являются независимыми друг от друга. Соответственно, промежуток между дугами соответствующих опорных отверстий 13 выходного вала 10 и соседнего с ним вспомогательного вала 10’ одного и того же блока является сравнительно коротким, а промежуток между разными блоками является сравнительно длинным, что способствует отсутствию взаимных помех между разными блоками выходных валов и независимой передаче вращения. Опорные отверстия 13 на верхней крышке 11 или нижней крышке 12 расположены на одной окружности; в этом варианте осуществления имеется всего 5 групп опорных отверстий 13, и каждая группа соответствующим образом поддерживает один конец выходного вала 10 или вспомогательного вала 10’ в одном и том же блоке, а другой конец выходного вала 10 или вспомогательного вала 10’ с возможностью свободного вращения поддерживается опорным отверстием 13 на верхней крышке 11.
[0047] Шестерня 60 внутреннего зацепления имеет форму кольца, на кольцевой внутренней стенке которого параллельно осевому направлению равномерно расположены зубцы, благодаря чему шестерня входит в зацепление с планетарным кольцом 40 с применением ходовой посадки. Зубчатые части выходных валов 10 и 10’ по окружности расположены в верхней части шестерни 60 внутреннего зацепления и входят в зацепление с верхним концом планетарного колеса 40. Шестерня 60 внутреннего зацепления располагается внутри окружности, образованной блоками выходных валов 10 и 10’, и ее верхняя торцевая поверхность находится вблизи нижней торцевой поверхности зубчатых частей 102 выходных валов 10 и 10’ (как показано на фиг. 6), благодаря чему нижние концы выходных валов 10 и вспомогательных валов 10’ располагаются снаружи кольцевой боковой стенки шестерни 60 внутреннего зацепления и выходят из нижней крышки 12.
[0048] Нижняя торцевая поверхность шестерни 60 внутреннего зацепления упирается в опорную пластину 70, опорная пластина 70 имеет круглую форму и соответствует кольцеобразной шестерне 60 внутреннего зацепления, покрывается нижней торцевой поверхностью кольцеобразной шестерни 60 внутреннего зацепления, и они соединяются в одно целое неподвижным соединением посредством оси 75 для фиксации шестерни внутреннего зацепления. Как показано на фиг. 10 (a) и (b), опорная пластина 70 на верхней торцевой поверхности, которой она обращена к кольцеобразной шестерне 60 внутреннего зацепления, снабжена вертикальной осью 75 для фиксации шестерни внутреннего зацепления, которая входит в зацепление с внутренней стенкой шестерни 60 внутреннего зацепления для взаимной фиксации. Разумеется, шестерня 60 внутреннего зацепления и опорная пластина 70 также могут неподвижно соединяться в одно целое другими способами или непосредственно представлять собой неразъемную монолитную конструкцию, при этом опорная пластина 70 является нижней частью шестерни 60 внутреннего зацепления (также называется шестерней 60 внутреннего зацепления). Нижняя торцевая поверхность опорной пластины 70 обращена к нижней крышке 12, на ней установлено неподвижное основание 72 собачки и ограничитель 73, а ее центровочное отверстие 71 обращено к торцевой поверхности нижней крышки 12 и образует цилиндрический выступ 74; цилиндрический выступ 74 с возможностью свободного вращения устанавливается в центровочное отверстие 91 храпового колеса 90; нижний конец входного вала 30 вставляется в центр шестерни 60 внутреннего зацепления и центровочное отверстие 71 опорной пластины 70, а также в цилиндрический выступ 74, после чего опирается на центровочное отверстие 91 храпового колеса 90, а храповое колесо 90 закрепляется на нижней крышке 12, и тем самым обеспечивается установка с возможностью вращения шестерни 60 внутреннего зацепления и опорной пластины 70 внутрь корпуса 11 и между верхней и нижней крышкой 11 и 12.
[0049] Шестерня позиционирования, то есть храповое колесо 90, закрепляется на нижней крышке 12. Храповое колесо 90 имеет форму круглого диска, по окружности которого в одном направлении, например по часовой стрелке (можно и против часовой стрелки), выполнено несколько косых зубцов 93; несколько собачек 80 (в этом варианте осуществления их три и они расположены симметрично по отношению к центру) с возможностью поворота устанавливаются на нижнюю торцевую поверхность опорной пластины 70 и могут поворачиваться в одном направлении с храповым колесом 90, а в противоположном направлении обеспечивают блокировку движения. Собачки 80 и храповое колесо 90 образуют блок 8 обеспечения вращения в одном направлении, который может обеспечивать однонаправленное (например, по часовой стрелке или против часовой стрелки) относительное вращение, а при вращении в противоположном направлении обеспечивает блокировку движения. При этом обращенная к нижней крышке 12 поверхность храпового колеса 90 является нижней торцевой поверхностью, на этой нижней торцевой поверхности установлено несколько параллельных осевому направлению неподвижных осей 92 храпового колеса для обеспечения устойчивости приводного устройства 100 антенны; на нижней торцевой поверхности симметрично относительно центра установлено три неподвижные оси 92 храпового колеса. Соответственно, на нижней крышке 12 симметрично относительно центра расположены отверстия 15 для фиксации храпового колеса; свободный конец указанной неподвижной оси 92 храпового колеса соответственно устанавливается в указанное отверстие 15 для фиксации храпового колеса, благодаря чему нижняя торцевая поверхность храпового колеса 90 с помощью неподвижной оси 92 жестко соединяется с нижней крышкой 12 приводного устройства. Центровочное отверстие 91 храпового колеса 90 надевается на центральный цилиндрический выступ 74 опорной пластины 70, и таким образом шестерня 90 позиционирования устанавливается на нижнюю торцевую поверхность опорной пластины 70. Опорная пластина 70 может вращаться относительно шестерни 90 позиционирования; собачки 80 устанавливаются на нижнюю торцевую поверхность опорной пластины 70 и упираются в зазор между косыми зубцами 93 шестерни 90 позиционирования; при этом собачки 80 могут поворачиваться вместе с опорной пластиной 70, поэтому, ввиду того что под действием блока 8 обеспечения вращения в одном направлении опорная пластина 70 может вращаться только в одном направлении, зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением, соответственно, тоже может вращаться только в одном направлении.
[0050] На нижней торцевой поверхности опорной пластины 70 находятся три (но тремя не ограничиваются) симметричных относительно центра неподвижных основания 72 собачек; собачки 80 с помощью отверстий под ось устанавливаются на неподвижные основания 72 собачек опорной пластины 70. Собачки 80 представляют собой элементы храпового механизма, которые ограничивают движение зубчатого венца 60 с внутренним зацеплением, и он вращается только в одном направлении, то есть если он вращается по часовой стрелке, то против часовой стрелки он вращаться не может. Свободные концы собачек 80 упираются в зазор между косыми зубцами шестерни 90 позиционирования, при этом вращение в направлении наклона косых зубцов 93 позволяет выйти из блокировки, а при вращении, противоположном направлению наклона косых зубцов 93, происходит блокировка, и вращение не возможно. Ограничитель 73 упирается во внешнюю сторону конца собачки 80 для ограничения амплитуды колебания свободного конца собачки 80 вокруг неподвижного основания 72, что способствует устойчивости конструкции и исключает помехи по отношению к нижнему концу выходных валов 10 и 10’.
[0051] В этом варианте осуществления центровочное отверстие 54 водила 50 планетарной передачи, входной вал 30 и опорная пластина 70 соединяются друг с другом штифтом; водило 50 планетарной передачи и опорная пластина 70 свободно вращаются, но не могут двигаться по оси.
[0052] В центре верхней крышки 11 (как показано на фиг. 3 и 8) выполнено центровочное отверстие 18, предназначенное для создания опоры верхнему концу входного вала 30; вокруг центровочного отверстия 18 находится кольцо однонаправленных фиксирующих отверстий 14; однонаправленные фиксирующие отверстия 14 расположены на внутренней боковой поверхности нижней части верхней крышки 11. В частности, вокруг центровочного отверстия 18 верхней крышки 11 в направлении внешней части корпуса 1 образован кольцеобразный выступ 112; несколько однонаправленных фиксирующих отверстий 14 располагаются на внутренней стенке нижней части кольцеобразного выступа 112 и в направлении одной и той же окружности образуют однонаправленную поверхность скольжения 16; шаровой толкатель в верхней части планетарной шестерни 40 входит в зацепление с однонаправленными фиксирующими отверстиями 14, чтобы планетарная шестерня 40 могла перемещаться по однонаправленной поверхности скольжения 16 к следующему фиксирующему отверстию 14 для осуществления позиционирования. Однонаправленная поверхность скольжения 16 также может ограничивать вращение планетарной шестерни 40 вокруг своей оси в фиксирующем отверстии 14 без движения по орбите. Кольцеобразный выступ 112 служит каналом 112 перемещения верхнего конца указателя 53, при этом внутри образованного в нем прямоугольного выступа, который служит в качестве части 113 для отслеживания нулевого положения указателя при позиционировании, предусмотрен датчик (на изображении не показан), предназначенный для обнаружения прохождения указателя 53 положения.
[0053] Указатель 53 положения перемещается внутри выступа 112 верхней крышки; указатель 53 положения не обязательно симметричен положению планетарного колеса 40 и расположен под определенным углом; внутри прямоугольного выступа 113 верхней крышки 11 установлен датчик (на изображении не показан); когда указатель 53 положения проходит прямоугольный выступ 112, это может определяться как нулевое положение, после чего на основании числа оборотов электродвигателя и с помощью программного управления осуществляется позиционирование выходного вала 10. Под позиционированием выходного вала 10 понимается передвижение планетарной шестерни 40 в положение, в котором будет осуществляться ходовая посадка указанного выходного вала 10 посредством зацепления, после чего осуществляется приведения этого выходного вала 10 в действие для передачи вращения.
[0054] Входной вал 30 также может непосредственно приводиться в действие электродвигателем, но для этого необходимо разработать соединительный элемент, поэтому зацепление вала электродвигателя и входного вала посредством шестерни является более удобным.
[0055] Зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением и опорная пластина 70 скрепляются вместе; храповое колесо 90 и нижняя крышка 12 скрепляются вместе; блок из зубчатого венца с внутренним зацеплением и опорной пластины посредством собачек 80 входит в зацепление с храповым колесом 90, и осуществляется вращение зубчатого венца 60 с внутренним зацеплением в одном направлении.
[0056] Процесс позиционирования: когда входной вал 30 вращается против часовой стрелки, он приводит в действие планетарное колесо 40, заставляя его вращаться по часовой стрелке, при этом имеется тенденция приведения в действие и вращения по часовой стрелке зубчатого венца 60 с внутренним зацеплением, но зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением может вращаться только против часовой стрелки и не может вращаться по часовой стрелке, поэтому может осуществляться только вращение водила 50 планетарной передачи. Вращение входного вала 30 против часовой стрелки позволяет осуществить процесс позиционирования.
[0057] Процесс передачи вращения: когда планетарное колесо 40 достигает определенного выходного вала 10, входной вал 30 вращается по часовой стрелке, планетарное колесо 40 вращается против часовой стрелки, и ввиду того, что в это время образованный шаровым толкателем 41 планетарного колеса 40 телескопический вал посредством фиксирующего отверстия 14 может предотвратить вращение водила 50 планетарной передачи по часовой стрелке, планетарное колесо 40 в это время входит в зацепление с зубчатой частью вала, и осуществляется передача вращения.
[0058] В этом варианте осуществления добавлен зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением; зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением ограничивается элементами 80 храпового механизма (в том числе храповым колесом), поэтому может вращаться только в одном направлении (например, вращаться по часовой стрелке) и не может вращаться против часовой стрелки. Верхний конец зубчатой части планетарного колеса 40 согласно настоящему изобретению всегда сцеплен или с выходным валом 10, или со вспомогательным валом 10’, а нижний конец зубчатой части планетарного колеса 40 всегда сцеплен с внутренними зубцами зубчатого венца 60 с внутренним зацеплением. Во время позиционирования входная шестерня 20, вращаясь по часовой стрелке, заставляет планетарное колесо 40 вращаться против часовой стрелки, и ввиду того, что зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением не может вращаться против часовой стрелки и может вращаться только по часовой стрелке, зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением останавливается, и, соответственно, не происходит вращения выходного вала 10 и вспомогательного вала 10’, и планетарное колесо 40 двигается вместе с водилом 50 планетарной передачи по кольцевой внутренней стенке зубчатого венца 60 с внутренним зацеплением, а также двигается по внутренней окружности, образованной блоками выходных валов, пока не войдет в зацепление с соответствующим выходным зубчатым валом 10 или вспомогательным зубчатым валом 10' требуемого блока 1 выходного вала, чтобы тем самым осуществить позиционирование. Во время передачи вращения, после того как планетарное колесо 40, осуществляя позиционирование, останавливается возле определенного зубчатого вала 10 или 10', то входная шестерня 20 поворачивается против часовой стрелки, а планетарное колесо 40 поворачивается по часовой стрелке и приводит зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением в свободное вращение; выполненный в верхней крышке 11 однонаправленный косой паз 16 может предотвращать поворачивание планетарного колеса 40 против часовой стрелки до следующего фиксирующего отверстия 14, и тем самым осуществляется передача вращения в определенном месте. Ориентация однонаправленного косого паза 16 и направление движения планетарного колеса 40 по окружности совпадают.
[0059] Варианты осуществления настоящего изобретения объясняют принцип работы на основании применения блока 8 обеспечения вращения в одном направлении, контролирующего зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением и позволяющего ему вращаться только по часовой стрелке, а не против часовой стрелки, но следует понимать, что блок 8 обеспечения вращения в одном направлении также может заставлять зубчатый венец 60 с внутренним зацеплением вращаться только против часовой стрелки и не давать ему вращаться по часовой стрелке, при этом принцип работы согласно такому варианту осуществления является аналогичным.
[0060] Описанное выше представляет собой только предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения и ни в коем случае не ограничивает настоящее изобретение, поэтому любые изменения, тождественные замены и усовершенствования, осуществленные на основании идеи и принципов настоящего изобретения, также входят в объем защиты настоящего изобретения.