ОПОРНО-ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО АНТЕННОЙ СИСТЕМЫ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к опорно-поворотным устройствам антенных систем, как стационарных, так и мобильных.
Уровень техники
Известны конструкции опорно-поворотных устройств антенных систем, обеспечивающие наведение электрической оси антенных систем на подвижный объект. В частности, из патента RU 2209496 известно опорно-поворотное устройство, содержащее неподвижное основание с размещенными на нем механизмами вращения для обеспечения требуемого перемещения антенной системы.
Недостатком указанного опорно-поворотного устройства является использование в качестве механических передач планетарных волновых редукторов, которые не обладают достаточной жесткостью и не обеспечивают требуемых значений люфтов в передачах. Оси известного механизма закреплены в подшипниках, которые также имеют зазоры между обоймами. Другим недостатком является отсутствие в конструкции серийно выпускаемых высокоточных редукторов и опор, что усложняет изготовление опорно-поворотного устройства и, соответственно, увеличивает его стоимость.
Раскрытие полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является создание опорно-поворотного устройства антенной системы, обеспечивающего требуемую точность наведения за счет высокой жесткости системы и отсутствия люфтов в механических передачах, а также установки датчиков непосредственно на осях вращения антенной системы.
Согласно полезной модели опорно-поворотное устройство содержит основание с установленной на нем азимутальной частью опорно-поворотного устройства и соединенную с ней угломестную часть опорно-поворотного устройства. Азимутальная часть содержит несущий подшипник, внутренняя обойма которого зафиксирована на основании, при этом внешняя цилиндрическая поверхность наружной обоймы несущего подшипника выполнена в виде ведомого зубчатого колеса, предназначенного для взаимодействия с приводом азимутальной оси. Угломестная часть содержит угломестную вилку, на которой посредством двух полуосей угломестной вилки установлена подзеркальная рама, снабженная приводом угломестной оси, причем азимутальная и угломестная части соединены между собой посредством переходной опоры соединенной с наружной обоймой несущего подшипника и угломестной вилкой.
Предпочтительно, привод азимутальной оси закреплен на основании и содержит планетарно-цевочный понижающий редуктор, электрический двигатель и электромагнитный тормоз, при этом выходной элемент редуктора соединен с ведущей шестерней, предназначенной для взаимодействия с наружной обоймой несущего подшипника.
Предпочтительно, привод угломестной оси содержит планетарно-цевочный понижающий редуктор, электрический двигатель и электромагнитный тормоз, при этом указанный привод соединен с одной из полуосей угломестной вилки.
Азимутальная и угломестная части могут содержать датчики обратной связи, предназначенные для измерения углового положения азимутальной оси и углового положения угломестной оси, соответственно.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлен общий вид опорно-поворотного устройства антенной системы.
Осуществление полезной модели
Кинематическая схема опорно-поворотного устройства антенной системы построена по азимутально-угломестной схеме и включает азимутальную и угломестную части.
Опорно-поворотное устройство содержит неподвижное основание 1, предназначенное для стационарной фиксации устройства или для его закрепления на подвижных средствах. На основании 1 установлена азимутальная часть опорно-поворотного устройства. Азимутальная часть опорно-поворотного устройства содержит несущий подшипник 2, внутренняя обойма которого зафиксирована на неподвижном основании 1. Внешняя цилиндрическая поверхность наружной обоймы несущего подшипника 2 представляет собой ведомое зубчатое колесо, предназначенное для взаимодействия с приводом азимутальной оси. Привод закреплен на неподвижном основании 1 и состоит из планетарно-цевочного (циклоидального) понижающего редуктора 3, моментного электрического двигателя 4, электромагнитного тормоза 5 с ручным приводом. Указанные элементы образуют единую сборочную единицу. Вращающаяся часть электромагнитного тормоза, ротор моментного двигателя и входной элемент редуктора расположены соосно на одном валу. К валу присоединена коническая пара 6, предназначенная для вращения азимутальной оси опорно-поворотного устройства в ручном режиме работы. Выходной элемент редуктора 3 жестко соединен с ведущей шестерней 7, предназначенной для взаимодействия с зубьями наружной обоймы несущего подшипника 2. Подшипник 2 выполнен с преднатягом, исключающим перемещение обойм подшипника друг относительно друга. К наружной обойме подшипника 2 присоединена переходная опора 8. К одной стороне опоры 8 прикреплена угломестная вилка 9, к другой стороне - вал 10, который соединен с ротором датчика 11 обратной связи (например, вращающимся трансформатором), предназначенного для измерения углового положения азимутальной оси.
На угломестной вилке 9 посредством двух полуосей установлена подзеркальная рама 12, к которой крепится зеркало. На одной стороне угломестной вилки 9 расположены планетарно-цевочный (циклоидальный) понижающий редуктор 13, моментный электрический двигатель 14 и электромагнитный тормоз 15. Указанные элементы образуют единую сборочную единицу. Сборочная единица жестко крепится к первой стороне угломестной вилки 9. Вращающаяся часть электромагнитного тормоза, ротор моментного двигателя и входной элемент редуктора расположены соосно на одном валу. Выходной элемент редуктора соединен с первой полуосью, к которой жестко прикреплена подзеркальная рама 12. На другой стороне угломестной вилки 9 расположен датчик 16 обратной связи (например, вращающийся трансформатор), ротор которого соединен со второй полуосью, опорой для которой являются подшипники качения. Вторая полуось также жестко соединена с подзеркальной рамой 12. Датчик 16 предназначен для измерения углового перемещения угломестной оси.
Опорно-поворотное устройство работает следующим образом. При возникновении небходимости перемещения осей опорно-поворотного устройства в некоторое заданное положение на электрические двигатели опорно-поворотного устройства подается соответствующее напряжение, генерируемое блоком управления опорно-поворотного устройства, они начинают вращаться и через понижающие редукторы передают вращение на оси опорно-поворотного устройства. Датчики главной обратной связи измеряют текущее угловое положение осей опорно-поворотного устройства и передают его в блок управления опорно-поворотного устройства. После того, как заданное положение осей опорно-поворотного устройства станет близким к заданному, величина напряжения, генерируемого блоком управления опорно-поворотного устройства, начинает пропорционально уменьшаться, и вращение осей опорно-поворотного устройства прекращается в заданном положении с заданной точностью. Электромагнитные тормоза опорно-поворотного устройства блокируют вращение осей опорно-поворотного устройства в аварийных ситуациях и при транспортировании опорно-поворотного устройства.
Планетарно-цевочные редукторы 3 и 13, а также подшипник 2 обладают исключительно высокими жесткостями и ничтожно малыми величинами люфтов, что обеспечивает требуемую высокую точность наведения антенны.