专利名称：一种天线的自复位电缆缠绕装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及雷达天线领域中的一种天线的自复位电缆缠绕 装置，特别适用于雷达回转轴随着雷达的载体作倾覆转动的雷达天线 中的电缆缠绕装置。
背景技术：
在雷达天线座中，电缆通过旋转的方位、俯仰和极化轴时采用直 接连接的方法不仅可以避免因动态接触而产生的不必要的故障，使雷 达的可靠度大为提高，而且对于高频乃至微波信号等还可以大大降低 因动态传输而产生的损失，从而提高雷达的性能，还可使结构进行有 效的简化。因而，对于有限角度旋转的雷达天线座，采用电缆缠绕装 置对于提高雷达的性能、简化结构、降低成本等都有着非常积极的意 义。
一般回转轴固定于铅垂和水平方向的雷达天线座中，电缆缠绕装 置比较简单，它无需轴向、径向定位，只利用电缆的重力作用就能使 电缆自动回复原位，并能保证电缆间的相互位置不变，从而实现电缆 的有序运动。如果回转轴的轴心不在铅垂或水平位置，还要围绕其它 轴做运动，典型的如极化回转轴，它不仅自转，还要随俯仰轴做倾覆 运动，其轴心与水平面的夹角是在变化的，这样的装置就不能实现电 缆的有序运动。再有安装在飞机等载体上的天线，其回转轴的倾角也 将随载体的姿态不同而变化，同样不能实现电缆的有序运动，不能满 足在动态载体中电缆缠绕的要求。因此，使电缆在各种姿态下进行有序的缠绕和复位已是天线制造中迫切解决的关键技术。 发明内容
本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供 一种天线工作在各种姿态下防止众多电缆互相缠绕干涉，进行有序转 动的天线自复位电缆缠绕装置，并且本实用新型具有结构简单、制造 成本低、转动角度可控、性能安全可靠等特点，可应用于各种雷达天 线。
本实用新型的目的是这样实现的，本实用新型它包括回转支撑轴
组件l、电缆支撑组件2、末端电缆支撑组件3、止转拨杆4、固定滑 槽组件5、弹簧6、钢丝绳7、活动电缆支架8、固定电缆支架9、电 缆10、滑动环11、钢丝绳支座12、电缆支座13、限位开关14;所 述的回转支撑轴组件l加工成上层为法兰盘、下层为电缆圆盘、中间 为轴杆的干字形支撑件结构，电缆支撑组件2加工成电缆圆盘和轴套 的T字形支撑件结构，末端电缆支撑组件3加工成上、下层电缆圆盘 和轴套的工字形支撑件结构；回转支撑轴组件1上层法兰盘用紧固件 安装在回转转台上，滑动环11分别套装在电缆支撑组件2、末端电 缆支撑组件3的轴套内，电缆支撑组件2、末端电缆支撑组件3通过 滑动环11分别活动套装在回转支撑轴组件1的轴杆上，钢丝绳支座 12、电缆支座13分别均匀分布安装在回转支撑轴组件1、电缆支撑 组件2、末端电缆支撑组件3各电缆圆盘的圆周上，电缆10通过电 缆支座13依次均匀分布安装在回转支撑轴组件1、电缆支撑组件2、 末端电缆支撑组件3各电缆圆盘的圆周上，钢丝绳7通过钢丝绳支座12依次均匀分布安装在回转支撑轴组件1、电缆支撑组件2、末端电
缆支撑组件3各电缆圆盘的圆周上，钢丝绳7连接支撑回转支撑轴组 件l、电缆支撑组件2和末端电缆支撑组件3，弹簧6分别套装在回 转支撑轴组件l、电缆支撑组件2、末端电缆支撑组件3之间的轴套 上；固定滑槽组件5用紧固件安装在回转转台底座上，固定滑槽组件 5的滑槽上下端安装限位开关14;止转拨杆4用紧固件安装在末端电 缆支撑组件3的下层电缆圆盘上，止转拨杆4的另一端活动安装在固 定滑槽组件5的滑槽内；活动电缆支架8用紧固件安装在末端电缆支 撑组件3的下层电缆圆盘上，固定电缆支架9用紧固件安装在回转转 台底座上；电缆10的下端依次排列固定在活动电缆支架8上，通过 活动电缆支架8依次排列安装在固定电缆支架9上。
本实用新型电缆支撑组件2的个数为1至10个，1至10个电缆 支撑组件2通过滑动环11依次活动套装在回转支撑轴组件1的轴杆 上；1至10个电缆支撑组件2其相邻组件之间的相对转动角度a 、 1 相邻组件之间的距离U、相邻组件之间的活动距离L2;电缆10通过 电缆支座13安装在回转支撑轴组件1电缆圆盘上构成的分布圆直径 D满足如下公式
式中L, 、 L2 、 D单位为mm， a单位为度。
本实用新型电缆10通过电缆支座13安装在回转支撑轴组件1电 缆圆盘上构成的分布圆直径D的直径为10至2000mm。
本实用新型回转支撑轴组件1的转动角度范围为-720°至+720° 。
本实用新型与背景技术相比具有如下优点
1. 本实用新型克服了一般天线系统中的电缆缠绕装置的无轴向、 径向定位，仅利用电缆的重力作用使电缆自动复位，不能抵御随着载 体做倾覆运动的缺点，本实用新型设计了回转支撑轴组件l、电缆支
撑组件2、末端电缆支撑组件3、弹簧6，使得天线的回转轴无论处 于任何姿态下，都可以使电缆有序地进行缠绕和复位。
2. 本实用新型设计了 1至10个电缆支撑组件2，有效地解决了电 缆10在缠绕过程中上端与下端电缆倾斜角不能控制的缺点，使得天 线在最大回转角条件下，电缆的下端与上端获得相等的倾斜角。
3. 本实用新型设计了固定滑槽组件5，在固定滑槽组件5的滑 槽上下两端设置了限位开关14，通过转台电源控制系统限制转台转 动范围，有效地解决了由于电缆过度缠绕而造成电缆损坏。
4. 本实用新型具有结构简单、制造成本低、性能安全可靠等优点， 可应用于各种雷达天线。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图1中1为回转支撑轴组件、2为电缆支撑组件、3为末端电缆 支撑组件、4为止转拨杆、5为固定滑槽组件、6为弹簧、7为钢丝绳、 8为活动电缆支架、9为固定电缆支架、IO为电缆、ll为滑动环、12 为钢丝绳支座、13为电缆支座、14为限位开关。
具体实施方式
参照图1，本实用新型由回转支撑轴组件l、电缆支撑组件2、末
端电缆支撑组件3、止转拨杆4、固定滑槽组件5、弹簧6、钢丝绳7、 活动电缆支架8、固定电缆支架9、电缆IO、滑动环ll、钢丝绳支座 12、电缆支座13、限位开关14等部件组成，如图1所示，图l是本 实用新型实施例的结构示意图。
本实用新型回转支撑轴组件1加工成上层为法兰盘、下层为电缆 圆盘、中间为轴杆的干字形支撑件结构，电缆支撑组件2加工成电缆 圆盘和轴套的T字形支撑件结构，末端电缆支撑组件3加工成上下层 电缆圆盘和轴套的工字形支撑件结构。回转支撑轴组件1上层法兰盘 用紧固件安装在回转转台上，回转支撑轴组件1的作用是电缆支撑组 件2、末端电缆支撑组件3、止转拨杆4、弹簧6、钢丝绳7、活动电 缆支架8、电缆10等部件的支撑体和转轴。实施例回转支撑轴组件l 下层电缆圆盘制作成外径为300附m，内径102mm，外缘高20;wn，内缘 高5mm的圆盘，用3^mn厚的钢板冲压制作成盘形结构，以提高支撑刚 度，内缘焊接在回转支撑轴组件l的轴杆上，轴杆长度为1200附w、轴 杆直径为102附m，内径为96附m。实施例根据一般天线转动范围要求， 回转支撑轴组件1的转动范围为±180° 。
本实用新型电缆支撑组件2的个数为1至10个，1至10个电缆 支撑组件2通过滑动环11依次活动套装在回转支撑轴组件1的轴杆 上。1至10个电缆支撑组件2其相邻组件之间的相对转动角度a 、 相邻组件之间的距离L,、相邻组件之间的活动距离L2;电缆10通过 电缆支座13安装在回转支撑轴组件1电缆圆盘上构成的分布圆直径D满足如下公式:
式中L! 、 L2 、 D单位为腿，a单位为度。
电缆支撑组件2通过滑动环11依次套装在回转支撑轴组件1的 轴杆上，其作用是电缆10与钢丝绳7的径向支撑体，也是电缆10最 大转角的限制件，在弹簧6与钢丝绳7的作用下，在回转支撑轴组件 1上既转动又滑动，实施例根据回转支撑轴组件1的转动范围为±180° ， 设计电缆支撑组件2的个数为2，相邻支撑组件2间最大转角为 "=60°、相邻电缆支撑组件间的距离^=240附附，电缆10安装在电缆 支座13上的分布圆直径取￡) = 340附附，根据公式计算￡2，
选定相邻电缆支撑组件2间的活动距离丄2=75画，制作时在回 转支撑轴组件l的轴杆上部留有160mw的电缆安装空间，下端留有约 320ww的电缆安装空间。电缆支撑组件2的电缆圆盘尺寸除内径为 114mw之外，其余尺寸与回转支撑轴组件l电缆圆盘全部相同，外径 为300;ww,内径102wwj ，夕卜缘高20mm， 内缘高5/ww，用3w柳厚的钢板 冲压而成，内缘焊接在电缆支撑组件2的轴套上，电缆支撑组件2的 轴套外径114附附、内径103ww、电缆支撑组件2的轴套长度 A-Z^240-75^65附w，在电缆支撑组件2的轴套两端内孔，加工出 两道^108x5的卡槽，用于安装滑动环ll。
本实用新型末端电缆支撑组件3加工成上、下层电缆圆盘和轴套
9的工字型支撑件结构，通过滑动环11套装在回转支撑轴组件1的轴杆上，末端电缆支撑组件3的上层电缆圆盘作用是钢丝绳7、电缆IO 径向支撑，下层电缆圆盘作用是安装止转拨杆4、活动电缆支架8。为结构的一致性和通用性，实施例末端电缆支撑组件3的上层电 缆圆盘和下层电缆圆盘直径同样选定为300mm ，用3附m厚的钢板冲压 成型，电缆支撑组件3的轴套与电缆支撑组件2的轴套也相同，外径 114m/n、内径103附m、轴套长度为165附m，在末端电缆支撑组件3的轴 套两端内孔，加工出两道^08x5的卡槽，用于安装滑动环ll。本实用新型钢丝绳支座12分别均匀分布安装在回转支撑轴组件 1、电缆支撑组件2、末端电缆支撑组件3各电缆圆盘的圆周上，作 用是钢丝绳7的支撑体，钢丝绳7通过钢丝绳支座12依次均匀分布 安装在回转支撑轴组件1、电缆支撑组件2、末端电缆支撑组件3各 电缆圆盘的圆周上。实施例钢丝绳支座12用M12x40附m的全螺纹不 锈钢螺栓改制而成，在紧靠六角头的螺杆上做一个一wm的孔，用来 穿过钢丝绳，用一个螺母将钢丝绳压紧在六角头上，钢丝绳支座12 的另一端用两个螺母安装在各电缆圆盘的圆周上。本实用新型电缆支座13分别均匀分布安装在回转支撑轴组件1、 电缆支撑组件2、末端电缆支撑组件3各电缆圆盘的圆周上，作用是 电缆10安装在回转支撑轴组件1、电缆支撑组件2、末端电缆支撑组 件3各电缆圆盘上的可转动支座。电缆10通过电缆支座13依次均匀 分布安装在回转支撑轴组件1、电缆支撑组件2、末端电缆支撑组件 3各电缆圆盘的圆周上。实施例电缆支座13用尼龙棒加工成"5;wnxl0mm带凸台的圆柱结构，电缆10固定在电缆支座13圆柱的 端面上。本实用新型钢丝绳7通过钢丝绳支座12依次均匀分布安装在回 转支撑轴组件l、电缆支撑组件2、末端电缆支撑组件3各电缆圆盘 的圆周上，钢丝绳7连接支撑回转支撑轴组件1、电缆支撑组件2、 末端电缆支撑组件3。钢丝绳7的作用是电缆支撑组件2、末端电缆 支撑组件3的轴向支撑件，实施例钢丝绳7承受弹簧6的张力和电缆 支撑组件2、末端电缆支撑组件3、电缆10等重力的合力，根据电缆 缠绕的有效长度Z^720mw，选取钢丝绳的数量为4根，每根长度为 800附附、直径为4附m，钢丝绳7构成的分布圆直径为341附w，为保持 钢丝绳不生绣，材料选取不锈钢的，钢丝绳7的强度远大于实际需要。本实用新型弹簧6分别套装在回转支撑轴组件1、电缆支撑组件 2、末端电缆支撑组件3之间的轴套上，弹簧6的作用是为电缆支撑 组件2、末端电缆支撑组件3、电缆10由缠绕状态恢复到舒展提供伸 展张力，弹簧6的张力应该大于电缆缠绕在弹簧受力最大时需要提供 的推力，实施例回转转台最大倾覆角度为9(T，弹簧6提供的初始张 力应该大于当电缆缠绕处于水平位置时电缆支撑组件2与末端电缆 支撑组件3在回转支撑轴组件1的轴杆上的摩擦力之和，采用的电缆 支撑组件2与末端电缆支撑组件3的总重量为IO松，电缆重量为10^ ， 共计『=20&，根据机械设计手册，摩擦系数按塑料与钢选取为 ^ = 0.2，其最大摩擦力为F =『x//= 20 x 0.2 x 9.8 = 39.2JV因此选取弹簧6的外径Di为140附附，钢丝直径为6mm，有效圈数 为25，自由长度为450mm.装配后弹簧6的长度为235mm，初始张力 为40.UV，大于最大摩擦力39.2W。本实用新型滑动环11分别套装在电缆支撑组件2、末端电缆支 撑组件3的轴套的卡槽内，作用是减小电缆支撑组件2、末端电缆支 撑组件3与回转支撑轴组件1轴杆之间的摩擦力，实施例滑动环11 用高密度聚乙烯板制作成^108"102x5的圆环。本实用新型固定滑槽组件5用紧固件安装在回转转台底座上，其 作用是通过限制止转拨杆4的摆动来限制末端电缆支撑组件3的转 动，止转拨杆4在固定滑槽组件5的滑槽内上下移动的距离利用限位 开关14通过转台的电源控制系统限定回转支撑轴组件1的转动角度 范围。固定滑槽组件5滑槽的长度应大于电缆支撑组件2与末端电缆支 撑组件3的活动距离之和再加止转拨杆4的宽度，实施例固定滑槽组 件5滑槽的长度为300附m ，采用型号为IOO附附的槽钢和的钢板焊接而成，槽钢上开有300/WMx8wffi长槽，在长槽的两边安装两条 的不锈钢导向板，板间距5.5ww，以便止转拨杆4在滑槽内滑动，在滑槽的两端通过限位开关 支架安装限位开关14，限位开关14由止转拨杆4控制其通或断。本实用新型止转拨杆4的一端用紧固件安装在末端电缆支撑组 件3上，止转拨杆4的另一端活动安装在固定滑槽组件5的滑槽内， 其作用是限制末端电缆支撑组件3的转动，只允许末端电缆支撑组件3上下移动。实施例止转拨杆4采用规格为40wwx20附mx2附w、长为 190aww的冷拔无缝矩形钢管与尺寸为110附mx50附wx5mw的钢板焊接而 成。本实用新型活动电缆支架8用紧固件安装在末端电缆支撑组件3 的下端电缆圆盘上，电缆10依次排列固定在活动电缆支架8上，固 定电缆支架9用紧固件安装在回转转台底座上，电缆10通过活动电 缆支架8依次排列安装在固定电缆支架9上，活动电缆支架8、固定 电缆支架9的作用是将电缆10由上下移动动状态转到固定状态。实 施例活动电缆支架8、固定电缆支架9采用规格为40附腦20附附x2mw、 长为500 ^的冷拔无缝矩形钢管制作。本实用新型简要工作原理如下当回转转台转动时，与回转转台 固定在一起的回转支撑轴组件1随回转转台一同转动，回转支撑轴组 件1带动钢丝绳7转动，钢丝绳7逐级带动1至10个电缆支撑组件 2转动并在回转支撑轴组件1的轴杆上作上下滑动。末级电缆支撑组 件3通过止转拨杆4与固定滑槽组件5的作用，在回转支撑轴组件1 的轴杆上作上下滑动，这样就实现了电缆10的一端转动而另一端不 转动的转变。回转支撑轴组件l、各电缆支撑组件2、末级电缆支撑 组件3在弹簧6、钢丝绳7的共同作用下保持相对稳定有序的位置， 当回转支撑轴组件1回转时，在弹簧6张力的作用下各电缆支撑组件 2可自动恢复到舒展状态。回转支撑轴组件l在转动过程中，在电缆IO、电缆支撑组件2、 末级电缆支撑组件3重力的影响下，各级电缆支撑组件2的转动角度"并不是同步等角，靠近下端的转动角度比上端的转动角度大，如果 不控制电缆支撑组件2间的最大转角"，有可能因为下端电缆支撑组件2间的转角过大而损坏电缆10，为了避免下端的电缆支撑组件2 间转角"过大，限定两相邻电缆支撑组件2之间的活动距离L2，也就 限定了两相邻电缆支撑组件2之间的最大转动角度《 ，当回转支撑轴 组件1转动时，处于下端的电缆支撑组件2转角"达到最大转角后就 不再相互转动，而是逐级使上一级的转角a增大，控制最大转动角度。
权利要求1.一种天线的自复位电缆缠绕装置，它包括弹簧(6)、钢丝绳(7)、电缆(10)、钢丝绳支座(12)、电缆支座(13)，其特征在于还包括回转支撑轴组件(1)、电缆支撑组件(2)、末端电缆支撑组件(3)、止转拨杆(4)、固定滑槽组件(5)、活动电缆支架(8)、固定电缆支架(9)、滑动环(11)、限位开关(14)，所述的回转支撑轴组件(1)加工成上层为法兰盘、下层为电缆圆盘、中间为轴杆的干字形支撑件结构，电缆支撑组件(2)加工成电缆圆盘和轴套的T字形支撑件结构，末端电缆支撑组件(3)加工成上、下层电缆圆盘和轴套的工字形支撑件结构；回转支撑轴组件(1)上层法兰盘用紧固件安装在回转转台上，滑动环(11)分别套装在电缆支撑组件(2)、末端电缆支撑组件(3)的轴套内，电缆支撑组件(2)、末端电缆支撑组件(3)通过滑动环(11)分别活动套装在回转支撑轴组件(1)的轴杆上；钢丝绳支座(12)、电缆支座(13)分别均匀分布安装在回转支撑轴组件(1)、电缆支撑组件(2)、末端电缆支撑组件(3)各电缆圆盘的圆周上，电缆(10)通过电缆支座(13)依次均匀分布安装在回转支撑轴组件(1)、电缆支撑组件(2)、末端电缆支撑组件(3)各电缆圆盘的圆周上，钢丝绳(7)通过钢丝绳支座(12)依次均匀分布安装在回转支撑轴组件(1)、电缆支撑组件(2)、末端电缆支撑组件(3)各电缆圆盘的圆周上，钢丝绳(7)连接支撑回转支撑轴组件(1)、电缆支撑组件(2)和末端电缆支撑组件(3)；弹簧(6)分别套装在回转支撑轴组件(1)、电缆支撑组件(2)、末端电缆支撑组件(3)之间的轴套上；固定滑槽组件(5)用紧固件安装在回转转台底座上，固定滑槽组件(5)的滑槽上下端安装限位开关(14)；止转拨杆(4)用紧固件安装在末端电缆支撑组件(3)的下层电缆圆盘上，止转拨杆(4)的另一端活动安装在固定滑槽组件(5)的滑槽内；活动电缆支架(8)用紧固件安装在末端电缆支撑组件(3)的下层电缆圆盘上，固定电缆支架(9)用紧固件安装在回转转台底座上；电缆(10)的下端依次排列固定在活动电缆支架(8)上，通过活动电缆支架(8)依次排列安装在固定电缆支架(9)上。
2.根据权利要求1所述的一种天线的自复位电缆缠绕装置，其 特征在于电缆支撑组件(2)的个数为1至10个，1至10个电缆支撑组件(2)依次活动套装在回转支撑轴组件(1)的轴杆上；l至 10个电缆支撑组件(2)其相邻组件之间的相对转动角度(a )、相邻组件之间的距离a。、相邻组件之间的活动距离a2);电缆io通过电缆支座13安装在回转支撑轴组件1电缆圆盘上构成的分布圆直径(D)满足如下公式式中U 、 L2 、 D单位为mm， a单位为度。
3. 根据权利要求1所述的一种天线的自复位电缆缠绕装置，其 特征在于电缆(10)通过电缆支座(13)安装在回转支撑轴组件(1) 电缆圆盘上构成的分布圆直径(D)的直径为10至2000mm。
4. 根据权利要求1所述的一种天线的自复位电缆缠绕装置，其 特征在于回转支撑轴组件(1)的转动角度范围为-720°至+720° 。
专利摘要本实用新型公开了一种天线的自复位电缆缠绕装置，它涉及雷达天线领域中天线座方位、俯仰和极化轴等有限角度旋转的电缆、导线固定及扭转机构的缠绕装置。它由回转支撑轴组件、电缆支撑组件、末端电缆支撑组件、止转拨杆、固定滑槽组件、弹簧、钢丝绳、电缆支架、电缆、限位开关等部件组成。它采用安装在回转转台上的回转支撑轴组件作为回转支撑轴，结合套装在回转支撑轴组件上的电缆支撑组件与末端电缆支撑组件，在弹簧与钢丝绳的作用下进行有序转动的原理，进行电缆、导线的缠绕和复位。本实用新型具有结构简单、制造成本低、转动角度可控、性能安全可靠等优点，特别适用于雷达回转轴随着雷达的载体作倾覆转动的雷达天线中的电缆缠绕装置。
文档编号H01Q3/08GK201413866SQ20092010289
公开日2010年2月24日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者冯贞国, 刘国玺, 师民祥, 李聪聪, 杨文宁, 王大为, 王宇哲, 石伟朝, 韩贵梅 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所