本發(fā)明涉及一種兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的牽拉單元，在利用緊縮場等室內(nèi)測試場地對目標(biāo)進(jìn)行RCS測量時(shí)，實(shí)現(xiàn)兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺牽拉吊掛的功能，屬于機(jī)械工程和微波工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目標(biāo)支撐裝置是利用緊縮場和室外遠(yuǎn)程等測試場地對目標(biāo)進(jìn)行RCS測量的重要支撐設(shè)備。目標(biāo)支撐裝置的運(yùn)動(dòng)維度、運(yùn)動(dòng)精度、支撐可靠性和自身的RCS等特性是影響測量精度和效率的關(guān)鍵因素。目前常用的目標(biāo)支撐方式主要有泡沫支架(結(jié)合一維精密轉(zhuǎn)臺)和低散射金屬支架。泡沫支架一般使用透波材料制成，結(jié)合一維精密轉(zhuǎn)臺能夠?qū)崿F(xiàn)一維旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。但泡沫支架與一維精密轉(zhuǎn)臺和待測目標(biāo)之間無法進(jìn)行穩(wěn)固的連接，通常是泡沫支架加工成圓柱或圓錐形狀，直接放在一維精密轉(zhuǎn)臺上，待測目標(biāo)直接放置在泡沫支架上，對目標(biāo)支撐的可靠性和穩(wěn)定性較差。低散射金屬支架通過低RCS設(shè)計(jì)，雖然具有較低的RCS，但需要在待測目標(biāo)上加工較大的安裝孔，安裝孔對目標(biāo)原本的RCS影響較大。泡沫支架和低散射金屬支架共同的缺點(diǎn)是無法實(shí)現(xiàn)待測目標(biāo)的俯仰角調(diào)整，無法模擬待測目標(biāo)真實(shí)飛行狀態(tài)下俯仰姿態(tài)的RCS測量。

兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺不僅能夠?qū)崿F(xiàn)待測目標(biāo)的高精度勻速轉(zhuǎn)臺，而且能夠?qū)崿F(xiàn)待測目標(biāo)的高精度俯仰姿態(tài)調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)待測目標(biāo)的多方位、多姿態(tài)RCS測量。牽拉單元是兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺重要組成部分，主要實(shí)現(xiàn)兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的吊的功能。起吊過程中牽拉繩索的位置精度、運(yùn)動(dòng)精度、定位精度、吊掛機(jī)構(gòu)RCS等都是影響待測目標(biāo)RCS測量精度的關(guān)鍵，需要專門設(shè)計(jì)和控制。傳統(tǒng)的起吊裝置(如卷揚(yáng)機(jī))運(yùn)動(dòng)和定位精度較差，起吊過程中牽拉繩索的位置隨著在卷筒上的纏繞一直在變化，無法保證吊繩始終與轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸重合，吊繩與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸不重合將導(dǎo)致目標(biāo)在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下測量其RCS時(shí)吊繩作圓錐運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)重影響待測目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)精度和穩(wěn)定性。常用的吊鉤連接裝置存在結(jié)構(gòu)布局分散、功能單一、扭轉(zhuǎn)力矩大、自身RCS較大等不足，無法用于RCS測量時(shí)待測目標(biāo)的吊掛。為解決這些問題，發(fā)明了兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的牽拉單元，成功解決了傳統(tǒng)起吊裝置運(yùn)動(dòng)和定位精度差，起吊過程中吊繩位置隨著其在卷筒上的纏繞而變化，普通吊鉤扭轉(zhuǎn)力矩和自身RCS較大等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的牽拉單元，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

本發(fā)明一種兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的牽拉單元，該單元是一個(gè)獨(dú)立的、模塊化的單元，主要實(shí)現(xiàn)兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的吊的功能。牽拉單元主要由直線牽拉機(jī)構(gòu)、張緊變向機(jī)構(gòu)和低散射吊掛機(jī)構(gòu)等組成。直線牽拉機(jī)構(gòu)利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、滾珠絲杠傳動(dòng)和直線導(dǎo)軌導(dǎo)向，具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度；通過張緊變向機(jī)構(gòu)可將牽拉繩索的水平運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成垂直運(yùn)動(dòng)，升降過程中能保證牽拉繩索的方向不變；低散射吊掛機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)牽拉繩索與待測目標(biāo)的連接，吊掛機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)兩維旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：繞垂直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和繞水平方向的俯仰運(yùn)動(dòng)，前者能夠保證牽拉繩索不隨待測目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，后者能夠保證牽拉繩索的位置和方向不隨待測目標(biāo)的俯仰運(yùn)動(dòng)而發(fā)生改變。吊掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，并通過低散射整形罩遮擋吊掛機(jī)構(gòu)對電磁波的反射，使得整個(gè)吊掛機(jī)構(gòu)具有較低的RCS，對待測目標(biāo)的RCS測量影響較小。

本發(fā)明的兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的牽拉單元，整體裝配圖如圖1所示，主要由直線牽拉機(jī)構(gòu)、張緊變向機(jī)構(gòu)和低散射吊掛機(jī)構(gòu)三部分組成，圖2為牽拉單元的裝配爆炸圖。

所述的直線牽拉機(jī)構(gòu)主要由牽拉機(jī)構(gòu)底座、直線導(dǎo)軌、直線導(dǎo)軌滑塊、滾珠絲杠、滾珠絲杠安裝法蘭組件、滾珠絲杠螺母、牽拉滑塊、聯(lián)軸器、電機(jī)安裝座和伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組成，如圖3所示，主要完成牽拉單元的牽拉運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)起吊的功能。牽拉機(jī)構(gòu)底座是整個(gè)牽拉單元的基礎(chǔ)，主要由工字鋼、厚鋼板等型材焊接而成，通過人工時(shí)效釋放焊接應(yīng)力，利用數(shù)控加工設(shè)備對牽拉機(jī)構(gòu)底座上的所有的安裝配合面、工藝孔進(jìn)行整體機(jī)械加工，保證其加工精度和相對位置精度；采用精度較高的滾珠絲杠作為高精度傳動(dòng)裝置，滾珠絲杠通過兩端的滾珠絲杠安裝法蘭組件安裝到牽拉機(jī)構(gòu)底座上；采用精度較高的直線導(dǎo)軌作為高精度導(dǎo)向裝置，兩根直線導(dǎo)軌對稱安裝到牽拉機(jī)構(gòu)底座上，與滾珠絲杠呈對稱分布；牽拉滑塊是牽拉繩索的安裝基礎(chǔ)，通過滾珠絲杠螺母和直線導(dǎo)軌滑塊安裝到滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌上。電機(jī)安裝座安裝到牽拉機(jī)構(gòu)底座上，伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝到電機(jī)安裝座上，伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器與滾珠絲杠相連。在伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)和滾珠絲杠的驅(qū)動(dòng)下，牽拉滑塊帶動(dòng)牽拉繩索沿著直線導(dǎo)軌的方向作高精度直線運(yùn)動(dòng)，具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度。

所述的張緊變向機(jī)構(gòu)主要由張緊變向機(jī)構(gòu)底座、鎖緊螺母、固定軸套、保持環(huán)、角接觸球軸承、滑輪和階梯軸等組成，如圖4所示。張緊變向機(jī)構(gòu)采用兩個(gè)定滑輪的工作方式，主要用于牽拉繩索的變向，將牽拉繩索的水平運(yùn)動(dòng)變成豎直運(yùn)動(dòng)。張緊變向機(jī)構(gòu)底座是整個(gè)張緊變向結(jié)構(gòu)的安裝基礎(chǔ)，主要由厚鋼板焊接和機(jī)械加工而成。將角接觸球軸承安裝到滑輪中間的安裝孔內(nèi)，兩端通過保持環(huán)將角接觸球軸承固定在滑輪中間，防止滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在軸向竄動(dòng)。通過階梯軸將滑輪安裝到張緊變向機(jī)構(gòu)底座上，角接觸球軸承的一端通過階梯軸上的階梯定位，另一端通過固定軸套定位，最后利用兩個(gè)鎖緊螺母將將滑輪穩(wěn)定地安裝到張緊變向機(jī)構(gòu)底座上。兩個(gè)滑輪的安裝方式和工作原理相同。

所述低散射吊掛機(jī)構(gòu)主要由吊掛機(jī)構(gòu)和低散射整形罩組成，吊掛機(jī)構(gòu)主要有吊掛機(jī)構(gòu)底座、軸承端蓋、軸承壓蓋、擺動(dòng)體、推力軸承端蓋、單向推力球軸承、深溝球軸承、內(nèi)六方螺釘和十字沉頭螺釘?shù)葮?gòu)成，如圖5所示。吊掛機(jī)構(gòu)底座是吊掛機(jī)構(gòu)所有零部件的安裝基礎(chǔ)，是主要的承力與連接構(gòu)件。吊掛機(jī)構(gòu)底座采用整體毛坯件加工而成，所有的安裝配合面、工藝孔均采用精密數(shù)控加工。擺動(dòng)體通過兩個(gè)深溝球軸承安裝到吊掛機(jī)構(gòu)底座上，通過兩個(gè)軸承壓蓋將深溝球軸承壓緊，然后安裝軸承端蓋，具有固定和防塵的作用。擺動(dòng)體能夠繞著吊掛機(jī)構(gòu)底座在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。單向推力球軸承安裝在擺動(dòng)體內(nèi)腔中，推力軸承端蓋安裝到單向推力球軸承的外端，推力球軸承端蓋能夠繞著擺動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)。牽拉繩索與推力球軸承端蓋固定連接，擺動(dòng)體繞吊掛機(jī)構(gòu)底座的旋轉(zhuǎn)能夠保證牽拉繩索的位置和方向不隨待測目標(biāo)的俯仰運(yùn)動(dòng)而發(fā)生改變，推力球軸承端蓋繞擺動(dòng)體旋轉(zhuǎn)能夠保證牽拉繩索不隨待測目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。低散射整形罩安裝到吊掛機(jī)構(gòu)的軸承壓蓋上，用于遮擋吊掛機(jī)構(gòu)對電磁波的反射，降低整個(gè)低散射吊掛機(jī)構(gòu)的RCS，減少其對目標(biāo)RCS測量的干擾，提高測量精度。

本發(fā)明的兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的牽拉單元，其優(yōu)點(diǎn)和功效在于：該單元是一個(gè)獨(dú)立的、模塊化的單元，易于控制和后期維護(hù)。牽拉單元利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、滾珠絲杠傳動(dòng)和直線導(dǎo)軌導(dǎo)向，具有較高的運(yùn)動(dòng)精度和定位精度；牽拉單元通過張緊變向機(jī)構(gòu)可將牽拉繩索的水平運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成垂直運(yùn)動(dòng)，升降過程中能保證牽拉繩索的方向不變；牽拉單元的低散射吊掛機(jī)構(gòu)具有兩維旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：繞垂直方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和繞水平方向的俯仰運(yùn)動(dòng)，前者能夠保證牽拉繩索不隨待測目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，后者能夠保證牽拉繩索的位置和方向不隨待測目標(biāo)的俯仰運(yùn)動(dòng)而發(fā)生改變。吊掛機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，并通過低散射整形罩遮擋吊掛機(jī)構(gòu)對電磁波的反射，使得整個(gè)低散射吊掛機(jī)構(gòu)具有較低的RCS，對待測目標(biāo)的RCS測量影響較小。

附圖說明

圖1為牽拉單元總裝配圖。

圖2為牽拉單元主要結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖3為直線牽拉機(jī)構(gòu)總裝拆解圖。

圖4為張緊變向機(jī)構(gòu)總裝拆解圖。

圖5為低散射吊掛機(jī)構(gòu)總裝拆解圖。

圖中標(biāo)號及符號說明如下：

1-直線牽拉機(jī)構(gòu) 2-張緊變向機(jī)構(gòu) 3-低散射吊掛機(jī)構(gòu)

4-透波牽拉繩索 5-牽拉機(jī)構(gòu)底座 6-直線導(dǎo)軌

7-直線導(dǎo)軌滑塊 8-滾珠絲杠 9-滾珠絲杠安裝法蘭組件

10-滾珠絲杠螺母 11-牽拉滑塊 12-聯(lián)軸器

13-電機(jī)安裝座 14-伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī) 15-張緊變向機(jī)構(gòu)底座

16-鎖緊螺母 17-固定軸套 18-保持環(huán)

19-角接觸球軸承 20-滑輪 21-階梯軸

22-吊掛機(jī)構(gòu) 23-低散射整形罩 24-吊掛機(jī)構(gòu)底座

25-軸承端蓋 26-軸承壓蓋 27-擺動(dòng)體

28-推力軸承端蓋 29-單向推力球軸承 30-深溝球軸承

31-內(nèi)六方螺釘 32-十字沉頭螺釘

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明的兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的牽拉單元，整體裝配圖如圖1所示，主要由直線牽拉機(jī)構(gòu)、張緊變向機(jī)構(gòu)和低散射吊掛機(jī)構(gòu)三部分組成，圖2為牽拉單元的主要結(jié)構(gòu)的裝配爆炸圖。

所述的直線牽拉機(jī)構(gòu)1，如圖3所示，主要由牽拉機(jī)構(gòu)底座5、直線導(dǎo)軌6、直線導(dǎo)軌滑塊7、滾珠絲杠8、滾珠絲杠安裝法蘭組件9、滾珠絲杠螺母10、牽拉滑塊11、聯(lián)軸器12、電機(jī)安裝座13和伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)14等組成。首先將兩根直線導(dǎo)軌6安裝在牽拉機(jī)構(gòu)底座5上，并將直線導(dǎo)軌滑塊7安裝到直線導(dǎo)軌6上。滾珠絲杠8安裝之前，將牽拉滑塊7通過滾珠絲杠螺母10安裝到滾珠絲杠8上，滾珠絲杠8通過兩組滾珠絲杠安裝法蘭組件9安裝到牽拉機(jī)構(gòu)底座5上，兩根直線導(dǎo)軌6與滾珠絲杠8呈對稱布置，再將牽拉滑塊11與直線導(dǎo)軌滑塊7固定連接。電機(jī)安裝座13安裝到牽拉機(jī)構(gòu)底座5的末端，伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)14安裝到電機(jī)安裝座13上，電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器12與滾珠絲杠8相連。

所述張緊變向機(jī)構(gòu)2，如圖4所示，主要由張緊變向機(jī)構(gòu)底座15、鎖緊螺母16、固定軸套17、保持環(huán)18、角接觸球軸承19、滑輪20和階梯軸21等組成。首先將角接觸球軸承19安裝到滑輪20中間的安裝孔內(nèi)，通過兩個(gè)保持環(huán)18將角接觸球軸承19固定在滑輪20上。然后將安裝好角接觸球軸承的滑輪放置到張緊變向機(jī)構(gòu)底座15上，利用階梯軸21將裝有角接觸球軸承的滑輪安裝到張緊變向機(jī)構(gòu)底座上，再將固定軸套17安裝到階梯軸21上，固定軸套17緊靠角接觸球軸承19的內(nèi)圈。角接觸球軸承19的一側(cè)通過固定軸套17定位，角接觸球軸承19的另一側(cè)通過階梯軸21的上的階梯定位，最后利用兩個(gè)鎖緊螺母16鎖緊，將滑輪20穩(wěn)定地安裝到張緊變向機(jī)構(gòu)底座15上。兩個(gè)滑輪的安裝方式和工作原理相同。

所述低散射吊掛機(jī)構(gòu)3，如圖5所示，主要由吊掛機(jī)構(gòu)22和低散射整形罩23組成，吊掛機(jī)構(gòu)22主要有吊掛機(jī)構(gòu)底座24、軸承端蓋25、軸承壓蓋26、擺動(dòng)體27、推力軸承端蓋28、單向推力球軸承29、深溝球軸承30、內(nèi)六方螺釘31和十字沉頭螺釘32等構(gòu)成。首先將兩個(gè)深溝球軸承30安裝到擺動(dòng)體27上，將單向推力球軸承29安裝到推力軸承端蓋28上，再將二者一起安裝到擺動(dòng)體27的內(nèi)腔中，將透波牽拉繩索4穿過推力軸承端蓋28，將推力軸承端蓋28、單向推力球軸承29和擺動(dòng)體連為一體。將組裝好的擺動(dòng)體安裝到吊掛機(jī)構(gòu)底座24上，通過兩個(gè)軸承壓蓋26將安裝在擺動(dòng)體27上的兩個(gè)深溝球軸承30壓緊，每個(gè)軸承壓蓋利用兩個(gè)內(nèi)六方螺釘31固定。軸承壓蓋26安裝完成后，再安裝兩端的軸承端蓋25，每個(gè)軸承端蓋通過四個(gè)內(nèi)六方螺釘31固定。吊掛機(jī)構(gòu)組裝完成后，將低散射整形罩23通過四個(gè)內(nèi)六方螺釘31安裝到吊掛機(jī)構(gòu)22的軸承壓蓋26上，低散射吊掛機(jī)構(gòu)的整體裝配圖如圖5所示。吊掛機(jī)構(gòu)底座24上的安裝孔可以根據(jù)待測目標(biāo)上的安裝孔位置和數(shù)量定制設(shè)計(jì)，以滿足不同待測目標(biāo)的吊掛需求。在進(jìn)行低散射吊掛機(jī)構(gòu)組裝之前，需要將吊掛機(jī)構(gòu)底座24通過若干十字沉頭螺釘32安裝到待測目標(biāo)上，否則吊掛機(jī)構(gòu)組裝完成后有些螺釘將無法安裝。

本發(fā)明一種兩支一吊目標(biāo)支撐轉(zhuǎn)臺的牽拉單元，總的裝配過程為：先裝配直線牽拉機(jī)構(gòu)，再組裝張緊變向機(jī)構(gòu)，將組裝完成的張緊變向機(jī)構(gòu)安裝到直線牽拉機(jī)構(gòu)的前端，將組裝好的直線牽拉機(jī)構(gòu)安裝到牽拉單元的安裝平臺上。在進(jìn)行低散射吊掛機(jī)構(gòu)組裝之前，將吊掛機(jī)構(gòu)底座先安裝到待測目標(biāo)上，然后根據(jù)所述的裝配過程組裝低散射吊掛機(jī)構(gòu)，最后將透波牽拉繩索安裝到直線牽拉機(jī)構(gòu)的牽拉滑塊上，調(diào)整牽拉繩索的長度并預(yù)緊，即完成了牽拉單元的組裝與安裝。