一种可调间隙的波导旋转关节制造技术

本发明专利技术涉及一种可调间隙的波导旋转关节，包括波导旋转组件和波导管座，波导旋转组件插入波导管座内，其右端面与波导管座的接触面相接触；通过第一限位凸起和内圈锁紧螺母的夹持作用，实现轴承的内圈与波导管之间相对的固定；通过轴承压紧螺纹和第二限位凸起的夹持作用，实现轴承的外圈与轴承外壳之间的相对固定；通过调整螺钉穿过小孔和小螺纹孔将轴承外壳与波导管座固定，实现波导管和波导管座相对周向旋转，最终实现波导管与波导管座之间无跳变的间隙调节。本发明专利技术的波导旋转关节在结构上实现无跳变的快速间隙调节，省略了扼流槽，驻波比较小，插损较小，工作带宽完全覆盖标准波导管的带宽，整体的加工工艺简单，检验尺寸链也简单。

【技术实现步骤摘要】
一种可调间隙的波导旋转关节
本专利技术涉及微波通信
，具体涉及一种可调间隙的波导旋转关节。
技术介绍
在微波通信系统或雷达系统中，通常需要天线方位能进行360°连续旋转，俯仰–25°～120°旋转，极化0°～270°旋转，进而保证天线实现信号搜索，跟踪，目标测量等功能。此时馈源和网络之间必须安装波导旋转关节或同轴旋转关节，保证微波信号能有效传输。波导旋转关节通常使用金属制造，设置于动态天线系统与静态系统之间，以保证微波信号有效传输。波导(waveguide)是用来引导微波旋转关节中电磁波的部件。波导一般指的是空心金属管，根据波导横截面的形状不同，可分为矩形波导、圆波导等，矩形波导和圆波导是目前应用最为广泛的两种波导形式，电磁波在金属管内传播，损耗很小。波导管壁一般采用铜、铝等金属制成，有时内壁还镀有银或金，其导电率很高，波导内壁的空气介质就是电磁波传输的通道，简称为信道，电磁波在波导信道中的传播受到波导内壁的限制和反射等阻抗作用。市场现有的圆波导旋转关节，大多使用无接触式关节，因波导管与波导管座之间具有一定间隙，因此驻波比较大，插损也较大；为了降低驻波比和插损，在一些对电性能要求较高的地方会在无接触式关节中设计扼流槽。如：专利申请号：CN201220374567.1的中国专利公开一种微波旋转关节用波导信道，该波导信道包括首尾相连的第一波导管和第二波导管，所述第一波导管可相对于第二波导管旋转，所述第一波导管和第二波导管的连接处设有扼流信道，所述扼流信道与所述第一波导管和第二波导管内的主信道相通。该专利中的第一波导管可相对于第二波导管旋转，提高了电磁波在主信道中的传输速度，同时在第一波导管和第二波导管的连接处设计扼流信道，使得波导壁上电磁波在流经第一波导管和第二波导管的连接处的缝隙时提供了一个有效的低阻抗信道，从而保证产品的电性能指标不受影响。但是，具有扼流槽(即专利CN201220374567.1中的扼流信道)的旋转关节反射系数高，功率容量大，但工作频带较窄，且电压驻波比大(电磁波反射损耗大)，插损大(电磁信号衰减幅度大)。当工作频率改变时，因扼流槽的尺寸无法改变，电性能指标会下降。扼流槽设计计算复杂，往往需要最终以试验确定，设计制造成本高。随着卫星通信的迅猛发展，工作频带越来越宽，而宽频带波导旋转关节的设计中存在扼流特性与宽频带之间的矛盾。宽频带波导旋转关节要求在连接处可平稳旋转，又要保证在动、定波导之间具有良好的电连接，使宽频段覆盖系统能达到较好的驻波和较小的插入损耗。另外，中国专利CN201621018239.2中公开一种波导旋转关节，包括第一波导同轴转换器、第二波导同轴转换器、第一轴承和第二轴承，第一波导同轴转换器包括第一脊和第一连接件，第二波导同轴转换器包括第二脊和第二连接件，第二连接件插入第一连接件内，第一轴承和第二轴承套接在第二连接件上，第一脊和第二脊可拆卸连接，第一波导同轴转换器、第二波导同轴转换器、第一轴承和第二轴承共轴旋转。该专利中引入了轴承作为第一波导同轴转换器和第二波导同轴转换器之间的旋转件，但一方面该结构较为复杂，第一脊和第二脊的尺寸有严格要求，加工工艺复杂，还需要调谐螺钉等辅助部件，另一方面为了确保电气连续性仍需要加工多个扼流槽，进一步增加加工难度。姚晔在“接触式波导旋转关节机构设计”，《电子机械工程》，2007，23(1)，P42中设计了一种接触式旋转关节，利用带有缝隙的弹性管作为波导旋转关节的连接件，使用此弹性管代替扼流槽，满足了宽频带覆盖的要求。但是，此旋转关节加工工艺复杂，需采用线切割工艺加工七个周期1.3mm的槽，彼此相邻的槽相交90°，槽宽为0.3mm±0.05mm，弹性波导壁厚3.55±0.05mm.费用高，所开的弹性槽在实际工况下还是对电气性能有影响；另一方面，此接触式旋转关节在长时间磨损和运转时，会出现因磨损和变形造成的转动力矩变大，转动不灵活现象。鉴于此，对于接触式圆波导旋转关节的结构设计仍具有很大的提升空间，以期在不增加结构复杂度和加工难度的前提下，降低驻波比和插损，保证电气性能并尽量覆盖标准波导管的带宽。
技术实现思路
为了解决现有技术中带有扼流槽的波导旋转关节在制作时扼流槽尺寸计算复杂，需要以试验确定，设计制造成本高；并且带有扼流槽的波导旋转关节工作频带较窄，且电压驻波比大，插损大，一旦工作频率改变，因扼流槽的尺寸无法改变，电性能指标会下降的问题，本专利技术提供了一种可调间隙的波导旋转关节。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种可调间隙的波导旋转关节，包括波导旋转组件和波导管座，所述波导旋转组件插入所述波导管座内，所述波导旋转组件的右端面与所述波导管座的接触面相接触；所述波导旋转组件包括波导管、轴承、轴承外壳、轴承外套、轴承内套、轴承锁紧螺母和内圈锁紧螺母；所述波导管为中空管状，其中部的外壁上设置有一圈第一限位凸起，所述波导管右端的外壁上设置有外螺纹，所述外螺纹与套设在所述波导管右端的外壁上的内圈锁紧螺母的内螺纹相配合，通过调整内圈锁紧螺母的位置对所述轴承起到限位作用；所述轴承至少有两个，轴承的内圈套设在所述波导管的外壁，轴承的外圈与所述轴承外壳的内表面接触；相邻两个轴承之间通过相互套设的轴承内套和轴承外套进行定位，所述轴承内套直接套设在所述波导管上，所述轴承外套同轴套设在所述轴承内套的外部，并与所述轴承外壳的内表面相接触；所述轴承、轴承内套、轴承外套的中心轴线均与波导管的中心轴线重合；左端轴承内圈的左端面与所述第一限位凸起的右侧面相接触，右端轴承内圈的右端面与所述内圈锁紧螺母的左端面相接触，通过所述第一限位凸起和内圈锁紧螺母的夹持作用，实现所述轴承的内圈与波导管之间相对的固定；所述轴承外壳的右端设置有向波导管方向延伸并与波导管垂直的第二限位凸起；所述第二限位凸起的左端面与所述内圈锁紧螺母的左端面齐平；所述轴承外壳(的左端内圈设置有轴承压紧螺纹，轴承锁紧螺母通过轴承压紧螺纹将左端轴承的外圈固定于所述轴承外壳上；右端轴承的外圈的右端与所述第二限位凸起的左端面相接触，通过所述轴承压紧螺纹和所述第二限位凸起的夹持作用，实现所述轴承的外圈与所述轴承外壳之间的相对固定；所述轴承外壳靠近所述波导管座一侧的外周上设置有第一环形突出部，所述第一环形突出部上沿波导管的轴线方向均匀设置有多个小孔；所述波导管座的左端面上设置有第二环形突出部，所述第二环形突出部上均匀设置有与所述第一环形突出部上小孔对应的小螺纹孔；调整螺钉穿过所述小孔和小螺纹孔将轴承外壳与波导管座固定；波导管和波导管座可以依靠轴承实现同轴的相对周向旋转。进一步地，所述调整螺钉至少为3个，与调整螺钉相对应的小孔和小螺纹孔至少为3个。进一步地，所述轴承外壳的第二限位凸起的右端面与所述波导管座内壁上的轴肩之间设置有间隙补偿垫，所述间隙补偿垫为弹性结构，用于消除轴承外壳和波导管座之间的间隙。进一步地，所述第一环形突出部右端的轴承外壳的外壁具有第一导向面，所述第二环形突出部右端的波导管座的内壁具有相应的第二导向面；安装后，所述第一导向面与第二导向面重合，以确保波导管和波导管座的中心轴线相重合。进一步地，所述内圈锁紧螺母与轴承外壳的轴承压紧螺纹结合处涂有螺纹紧固胶；所述调整螺钉与所述小孔和小螺纹孔的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调间隙的波导旋转关节，其特征在于：包括波导旋转组件和波导管座(9)，所述波导旋转组件插入所述波导管座(9)内，所述波导旋转组件的右端面与所述波导管座(9)的接触面(11)相接触；所述波导旋转组件包括波导管(1)、轴承(3)、轴承外壳(4)、轴承外套(6)、轴承内套(7)、轴承锁紧螺母(2)和内圈锁紧螺母(10)；所述波导管(1)为中空管状，其中部的外壁上设置有一圈第一限位凸起(12)，所述波导管(1)右端的外壁上设置有外螺纹(13)，所述外螺纹(13)与套设在所述波导管(1)右端的外壁上的内圈锁紧螺母(10)的内螺纹相配合，通过调整内圈锁紧螺母(10)的位置对所述轴承(3)起到限位作用；所述轴承(3)至少有两个，轴承(3)的内圈套设在所述波导管(1)的外壁，轴承(3)的外圈与所述轴承外壳(4)的内表面接触；相邻两个轴承(3)之间通过相互套设的轴承内套(7)和轴承外套(6)进行定位，所述轴承内套(7)直接套设在所述波导管(1)上，所述轴承外套(6)同轴套设在所述轴承内套(7)的外部，并与所述轴承外壳(3)的内表面相接触；所述轴承(3)、轴承内套(7)、轴承外套(6)的中心轴线均与波导管(1)的中心轴线重合；左端轴承(3)内圈的左端面与所述第一限位凸起(12)的右端面相接触，右端轴承(3)内圈的右端面与所述内圈锁紧螺母(10)的左端面相接触，通过所述第一限位凸起(12)和内圈锁紧螺母(10)的夹持作用，实现所述轴承(3)的内圈与波导管(1)之间相对的固定；所述轴承外壳(4)的右端设置有向波导管(1)方向延伸并与波导管(1)垂直的第二限位凸起(14)；所述第二限位凸起(14)的左端面与所述内圈锁紧螺母(10)的左端面齐平；所述轴承外壳(4)的左端内圈设置有轴承压紧螺纹(15)，轴承锁紧螺母(2)通过轴承压紧螺纹(15)将左端轴承(3)的外圈固定于所述轴承外壳(4)上；右端轴承(3)的外圈的右端与所述第二限位凸起(14)的左端面相接触，通过所述轴承压紧螺纹(15)和所述第二限位凸起(14)的夹持作用，实现所述轴承(3)的外圈与所述轴承外壳(4)之间的相对固定；所述轴承外壳(4)靠近所述波导管座(9)一侧的外周上设置有第一环形突出部(16)，所述第一环形突出部(16)上沿波导管(1)的轴线方向均匀设置有多个小孔；所述波导管座(9)的左端面上设置有第二环形突出部(17)，所述第二环形突出部(17)上均匀设置有与所述第一环形突出部(16)上小孔对应的小螺纹孔；调整螺钉(5)穿过所述小孔和小螺纹孔将轴承外壳(4)与波导管座(9)固定；波导管(1)和波导管座(9)可以依靠轴承(3)实现同轴的相对周向旋转。...

【技术特征摘要】
1.一种可调间隙的波导旋转关节，其特征在于：包括波导旋转组件和波导管座(9)，所述波导旋转组件插入所述波导管座(9)内，所述波导旋转组件的右端面与所述波导管座(9)的接触面(11)相接触；所述波导旋转组件包括波导管(1)、轴承(3)、轴承外壳(4)、轴承外套(6)、轴承内套(7)、轴承锁紧螺母(2)和内圈锁紧螺母(10)；所述波导管(1)为中空管状，其中部的外壁上设置有一圈第一限位凸起(12)，所述波导管(1)右端的外壁上设置有外螺纹(13)，所述外螺纹(13)与套设在所述波导管(1)右端的外壁上的内圈锁紧螺母(10)的内螺纹相配合，通过调整内圈锁紧螺母(10)的位置对所述轴承(3)起到限位作用；所述轴承(3)至少有两个，轴承(3)的内圈套设在所述波导管(1)的外壁，轴承(3)的外圈与所述轴承外壳(4)的内表面接触；相邻两个轴承(3)之间通过相互套设的轴承内套(7)和轴承外套(6)进行定位，所述轴承内套(7)直接套设在所述波导管(1)上，所述轴承外套(6)同轴套设在所述轴承内套(7)的外部，并与所述轴承外壳(3)的内表面相接触；所述轴承(3)、轴承内套(7)、轴承外套(6)的中心轴线均与波导管(1)的中心轴线重合；左端轴承(3)内圈的左端面与所述第一限位凸起(12)的右端面相接触，右端轴承(3)内圈的右端面与所述内圈锁紧螺母(10)的左端面相接触，通过所述第一限位凸起(12)和内圈锁紧螺母(10)的夹持作用，实现所述轴承(3)的内圈与波导管(1)之间相对的固定；所述轴承外壳(4)的右端设置有向波导管(1)方向延伸并与波导管(1)垂直的第二限位凸起(14)；所述第二限位凸起(14)的左端面与所述内圈锁紧螺母(10)的左端面齐平；所述轴承外壳(4)的左端内圈设置有轴承压紧螺纹(15)，轴承锁紧螺母(2)通过轴承压紧螺纹(15)将左端轴承(3)的外圈固定于所述轴承外壳(4)上；右端轴承(3)的外圈的右端与所述第二限位凸起(14)的左端面相接触，通过所述轴承压紧螺纹(15)和所述第二限位凸起(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海洋，
申请(专利权)人：西安星展测控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61