基于电驱动的潜艇雷达天线转台制造技术

本发明专利技术公开了一种基于电驱动的潜艇雷达天线转台，主要解决现有潜艇雷达天线转台的海水易泄漏、工作噪音大、控制系统复杂、架设要求高、故障率较高、维修更换不便的问题。其包括主轴(1)、机械密封组件(2)、壳体(3)、电机(4)、汇流环(5)、旋变发送机(6)、平衡补偿装置(12)、锁死装置(13)；该主轴由电机直接驱动旋转，其上半部分装有机械密封组件，其内设置多通道密封汇流环，下端部套有双通道旋变发送机；转台底部设置平衡补偿装置；转台内设置锁死装置；转台的内部充满变压器油。本发明专利技术能避免海水泄漏、工作噪音和架设要求低、系统结构简单、故障率低、便于维修，可用于最大设计水深以上任意深度的海水中或其它水域。深度的海水中或其它水域。深度的海水中或其它水域。

【技术实现步骤摘要】
基于电驱动的潜艇雷达天线转台


[0001]本专利技术属于雷达
，具体涉及一种潜艇雷达天线转台，可用于最大设计水深以上任意深度的海水中或其它水域。

技术介绍

[0002]潜艇雷达天线转台是潜艇雷达的一个关键组成部分，因为转台直接暴露于海水中，承受较大的海水压力，对密封，尤其是动密封的要求较高。
[0003]潜艇雷达天线转台有三个主要功能：一是驱动天线等负载360度连续旋转；二是产生雷达方位信号；三是将天线等舷外单元与舱内设备进行电连接。雷达工作时，由于与天线等连接的馈线和电缆随天线一同旋转，而桅杆内的馈线和电缆则相对天线静止，就必须要采用波导旋转关节或滑环进行电气传输，且对波导旋转关节或滑环须要进行严格密封。
[0004]潜艇雷达天线转台由于要长期工作，因而必须要有良好的可靠性，其主轴动密封一般采用机械密封。同时由于雷达天线口径较大，而且还要受到海浪的冲击，转台主轴的直径一般较大，因此机械密封的直径较大，需要的驱动力矩相应要求较大。
[0005]现有潜艇雷达天线转台多采用液压马达驱动主轴旋转，动密封采用石墨和硬质合金配对的单端面机械密封，天线信号采用波导进行传输，波导旋转关节设置在转台内主轴轴线位置，天线方位信号由与主轴连接的旋变发送机产生，转台内部密封腔为一个空气腔，与潜艇舱内连通。这种结构艇雷达天线转台存在着以下不足：
[0006]1)海水易泄漏，易造成天线故障。
[0007]当主轴动密封处的少量海水泄漏进入转台内部会增加转台内空气的湿度和盐度，对转台内的旋变发送机、插座、波导旋转关节等造成腐蚀，导致工作寿命缩短。在漏水管堵塞或未打开时，泄漏的海水不能及时排出，会在转台内积聚，进而进入波导内腔和桅杆内部，导致雷达工作故障。
[0008]2)工作噪音大，影响指挥室工作，不利于潜艇的隐蔽。
[0009]液压马达的工作噪音较大，一般约为60dB，天线工作转速较低，最低为5rpm，最高为20rpm左右，而液压马达的额定工作转速较高，多为1000rpm以上，必须要设置多级减速机构，造成减速机构结构复杂，体积较大,工作噪音较大；
[0010]由于转台的工作噪音一般大于60dB，而雷达天线位于潜艇指挥舱顶，其转台的工作噪音会顺着桅杆传至指挥室，影响指挥室人员工作及身心健康，也不利于潜艇的隐蔽。
[0011]3)油路系统复杂，故障率较高。
[0012]由于雷达天线需正、反向多转速工作，因而油路及控制系统复杂，阀件易出现卡死故障，低速时易产生振动噪音和天线爬行。
[0013]4)波导系统布置复杂，故障率较高。
[0014]由于天线信号是通过转台内的波导传输，而波导为刚性连接结构件，桅杆内的波导须随天线升降而移动，形成与舱壁上固定的波导对撞结合或分离，易出现波导口结合不良而影响微波信号传输。
[0015]5)微波信号传输只有一个通道，不能用于连续波雷达，实现同时收发。
[0016]6)架设要求高，维修不方便。
[0017]由于转台径向尺寸较大，因而架设占用的空间较大，且多根液压油管、波导和电缆须安装在桅杆内部，结构复杂，转台底面需与桅杆密封，易发生泄漏故障，不便安装与维修；此外，还需铺设通向舱内的漏水管路，且需保持畅通，雷达天线工作时，存在向舱内漏水的可能，造成安全隐患。

技术实现思路

[0018]本专利技术的目的在于针对现有潜艇雷达天线转台的不足，提供一种基于电驱动的潜艇雷达天线转台，以避免海水泄漏、降低工作噪音和架设要求、简化系统结构、减少故障，便于维修。
[0019]实现本专利技术目的的技术方案是：采用力矩电机直接驱动转台主轴旋转，采用汇流环进行转台负载信号的传输，在转台主轴和壳体之间设置双重机械密封，转台内部充绝缘液体介质，并设置平衡补偿装置以平衡外部海水压力，对零部件及电器元件沿转台轴向布置，转台底面设置密封插座；转台内设置锁死装置，以在预定角度锁死主轴。其结构如下：
[0020]一种基于电驱动的潜艇雷达天线转台，包括主轴1、上端盖18、机械密封组件2、两个轴承15和16、壳体3及旋变发送机6，主轴1为空心轴，并设置在壳体3的腔体内，上端盖18安装在壳体3的上端，主轴1的一端伸出上端盖18，机械密封组件2设置在主轴1的轴伸端与壳体3之间，其特征在于：
[0021]所述壳体3为圆筒形，其与主轴1之间设置有分离式电机4，该电机的转子41布置在两个轴承15和16之间，该电机的定子42固定在壳体3的内侧，用于驱动主轴旋转；该壳体3的下端固定有下端盖8；
[0022]所述主轴1内部布置有汇流环5，用于提供可靠稳定的多通道信号电气连接，避免电缆缠绕现象，下端套有旋变发送机6，用于产生主轴角位置信号；该旋变发送机的下端布置有锁死装置13，用于在转台断电后保护主轴不再转动；
[0023]所述下端盖8，其上安装有两个水密插座9和10、平衡补偿装置12和补油嘴11，且第一水密插座9与汇流环5连接，第二水密插座10与电机4和旋变发送机6连接，并与壳体密封为一体；该补油嘴用于向壳体内部补充绝缘液体介质，使转台内部的元器件、零件浸没在绝缘液体介质中；该平衡补偿装置用于平衡壳体3内部的液体介质和外部介质的压力差，以避免海水进入转台内部，提高转台工作可靠性。
[0024]进一步，所述机械密封组件2采用双端面机械密封结构，其包括两个旋转环21和一个静止环22，两个旋转环21分别轴向布置于静止环22的两个密封面，该旋转环与主轴1固定，该静止环通过衬套17与壳体3固定，以实现主轴1与壳体3之间的旋转动密封。
[0025]进一步，所述旋变发送机6为分离式双通道旋变发送机，其包括外环61和内环62，该内环套在主轴1下端部外侧，该外环通过衬套14与壳体3固定。
[0026]进一步，所述汇流环5嵌于主轴1的中心孔内，其包括外壳51、转动环52和静止环53，该转动环52与外壳51固定，且与主轴1的一端形成密封固定结构，该静止环53通过填充块7与壳体3固定。
[0027]进一步，所述锁死装置13包括基座132、销轴133、锁死盘134和两个微动开关131和
135，该基座132与衬套14固定，该锁死盘134套在主轴1上，其端面上开有销孔，两个微动开关131和135分别布置在销轴133的两端轴向延伸线上，用以控制锁死和解锁状态；即当销轴133与锁死盘134的销孔对齐时，由电机驱动销轴133插入锁死盘134销孔实现锁死；解锁时由电机反转驱动销轴133反向运动，使销轴133离开锁死盘134的销孔实现解锁。
[0028]进一步，所述平衡补偿装置12包括活塞121、缸体122、端盖123、阀芯125、微动开关127及两个弹簧124和126；
[0029]该缸体122为圆筒形，其一端与下端盖8密封固定，另一端固定端盖123；端盖123上开有通孔，用来连通外部介质；
[0030]该活塞121为圆柱形，中心开有台阶孔，置于缸体122内部，并通过密封圈与缸体之间密封，能在缸体内自由移动，其一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电驱动的潜艇雷达天线转台，包括主轴(1)、上端盖(18)、机械密封组件(2)、两个轴承(15，16)、壳体(3)及旋变发送机(6)，主轴(1)为空心轴，并设置在壳体(3)的腔体内，上端盖(18)安装在壳体(3)的上端，主轴(1)的一端伸出上端盖(18)，机械密封组件(2)设置在主轴(1)的轴伸端与壳体(3)之间，其特征在于：所述壳体(3)为圆筒形，其与主轴(1)之间设置有分离式电机(4)，该电机的转子(41)布置在两个轴承(15,16)之间，该电机的定子(42)固定在壳体(3)的内侧，用于驱动主轴旋转；该壳体(3)的下端固定有下端盖(8)；所述主轴(1)内部布置有汇流环(5)，用于提供可靠稳定的多通道信号电气连接，避免电缆缠绕现象，下端套有旋变发送机(6)，用于产生主轴角位置信号；该旋变发送机的下端布置有锁死装置(13)，用于在转台断电后保护主轴不再转动；所述下端盖(8)，其上安装有两个水密插座(9,10)、平衡补偿装置(12)和补油嘴(11)，且第一水密插座(9)与汇流环(5)连接，第二水密插座(10)与电机(4)和旋变发送机(6)连接，并与壳体密封为一体；该补油嘴用于向壳体内部补充绝缘液体介质，使转台内部的元器件、零件浸没在绝缘液体介质中；该平衡补偿装置用于平衡壳体(3)内部的液体介质和外部介质的压力差，以避免海水进入转台内部，提高转台工作可靠性。2.根据权利要求1所述的转台，其特征在于，所述机械密封组件(2)采用双端面机械密封结构，其包括两个旋转环(21)和一个静止环(22)，两个旋转环(21)分别轴向布置于静止环(22)的两个密封面，该旋转环与主轴(1)固定，该静止环通过衬套(17)与壳体(3)固定，以实现主轴(1)与壳体(3)之间的旋转动密封。3.根据权利要求1所述的转台，其特征在于，所述旋变发送机(6)为分离式双通道旋变发送机，其包括外环(61)和内环(62)，该内环套在主轴(1)下端部外侧，该外环通过衬套(14)与壳体(3)固定。4.根据权利要求1所述的转台，其特征在于，所述汇流环(5)嵌于主轴(1)的中心孔内，其包括外壳(51)、转动环(52)和静止环(53)，该转动环(52)与外壳(51)固定，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪世勇，张亚乔，柳志鑫，王文军，荆恒，唐北奇，王圣超，
申请(专利权)人：陕西长岭电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：