一种雷达随动折叠机构的设计与实现
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叠 机 构 的 设 计 与 实 现
丁柏 ，沈 超 （ 荆州市南湖机械总厂， 湖北 荆州 ４ ３ ４ ０ ０ ７ ）
［ 摘 要 ］ 为 了提 高 雷达 的机 动 性 和 运 输 通 过 性 ，利 用 天 线 阵面 折 叠 的 动 力 源 设 计 了 一 套 随 动机 构 。对 随 动
长江大学学报 （ 自科 版 ） ２ ０ １ ４ 年１ 月 号理 工上旬 刊 第 １ １ 卷 第１ 期 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙ ａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ Ｓ ｃ ｉ Ｅ ｄ ｉ ｔ ） Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４ ．Ｖｏ １ ． １ １ Ｎ ｏ ． １
运动机构 的 ３ Ｄ 模 型 ，将 其 导 入 Ａ ＤＡＭＳ软 件 建 立 虚 拟 样 机 模 型 ，并 进 行 动 力 学仿 真分 析 ， 得 到 需 要 的 动 力 学 参 数 曲 线 ；最 后 对 运 动 过程 中最 可 能 失 效 的 某 一 状 态 进 行 力 学 分 析 ， 了解 杆 的 应 力 、 变形 规 律 ， 为
折 叠 机 构 的工 作 原 理 、传 动 性 能进 行 了简 要 地 介 绍 ；通 过 相 对 转 动 极 点 法 作 图 和 在 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ中按 两 连 架 杆
预 定 的对 应 角 位 置 建 立 函 数 关 系 式 ， 分 别 对 某 雷 达 随 动 折 叠 机 构 关 键 参 数 进 行 求 解 ； 运 用 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ 建 立 该
达铁 路运 输 的要求 。
卜右 权块 ：２ 一 主 动摇 杆 ： ３ 一 连 杆 ：４ 一 单元 天 线 ； ５ 一 从 动摇 杆 ； ６ 一 转轴 圆管 ；７ 一 高 频 箱 ；８ 一 支 撑 板
图 ２ 随 动 折 叠 机 构 原 理 图
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ３—０ ９—１ ０
该随动 折 叠机 构 关键 参 数进 行 求 解。 利用 ＡＤＡＭＳ软件 建 立 虚 拟样 机 模 型 ，
进行 动 力 学 仿 真 分 析 ，得 到 需 要 的 动 力学 参 数 曲 线 ，指 导 并 优 化 了该 随 动
机构 的设 计 。
１ 设 计 方 案
某 雷 达 天 线 在 宽 度 方 向 分 为 左 板
丁 柏 等 ：一 种 雷 达 随 动 折 叠 机 构 的 设 计 与 实 现
２ 机构工作原理
该 机构 主要 由主动摇 杆 、连杆 、从 动 摇 杆 ３部 分 组成 ，如 图 ２所 示 。主 动摇 杆 固结 在 左 、右 板 块 上 ，从 动摇 杆 的转轴 为一 根 圆管 ，固结在 高频 箱上 ，而超高 超宽 区域 单元 天线 的支 撑板 固结 在转 轴 圆管 上 。由于铁 路运 输 界 限存 在 高度 上 限 ，而单元 天线 尾部 电缆 折叠 后 与高频 箱存 在 干涉 ，决定 了单元 天线 的高度 下 限 。因此 ，左 、右 板块 带动 主 动摇杆 在 液压 缸 作用 下 转动 ９ ０ 。 ，在 此 过 程 中 ，左 板 块 的单 元 天 线 随着 从 动摇杆 向下转 动 ３ ５ 。 ，右 板块 的单 元 天线 随着从 动 摇杆 向下 转动 ３ ３ 。 。
类 似 机 构 的设 计及 优 化 提供 了参 考 。
［ 关 键 词 ］ 四 杆机 构 ； Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ；相 对 转 动极 点 法 ；ＡＤ ＡＭＳ虚 拟 样 机
［ 中 图分 类 号 ］ＴＨ１ ３ ２ ． ４ ［ 文 献标 志码 ］Ａ ［ 文 章 编 号］ １ ６ ７ ３ ～１ ４ ０ ９（ ２ ０ １ ４ ）０ １ — ０ ０ ６ ４—０ ４
图 １ 铁 路 运 输 状 态 截 面 图
块 、中间的 高频箱 、右板 块 ３块 ，运 输
状 态 时 通 过 液 压 机 构 进 行 折 叠 ， 图 １是
折 叠 后 的 铁 路 运 输 状 态 截 面 图 ，可 以 看 到左 右上 角 各 有 ２列 单 元 天 线 超 限 ， 不 能 满 足 雷 达 铁 路 运 输 的要 求 。 为 了 解 决 这 一 问题 ，笔 者 希 望 左 右 上 角 各 两 列单 元 天 线 能 够 处 在 图 １虚 线 的 位 置 。为 此 ，利 用 边 块 折 叠 的 动 力 源 ， 设 计 了一 套 随 动 折 叠 机 构 ，满 足 了雷
现代 高科 技条 件 下 的局 部 战争对 雷 达功 能 、性能 提 出 了更 高 的要求 ，特 别是 隐形 空气 动 目标对 雷 达 的性 能提 出了新 的要求 口 ］ 。米波 雷达 因其 固有 的特 性对 隐形 目标 的探 测具 有频 段 的优 势 。为 了充分 体 现 米波 雷达 的特 性 ，发 挥其 探测 隐形 目标 的优 势 ，提高 抗 干扰能 力 和测量 精度 ，雷 达 天线 的 口径 会设 计 的 越来 越大 ，但 机 动性 会随 之 降低 ，运输 状态 时 的外廓 尺 寸也会 增 大或超 限 。为 了解决 雷达 运输 状 态局 部
［ 作者简介］丁柏 （ １ ９ ６ ９一 ） ，男 ，高级工程师 ，现主要从事雷达结构设计方面的研究工作。 ［ 通讯作者］沈 超 （ １ ９ ８ ９ 一 ） ，男 ，助 理 工 程 师 ，现 主 要 从 事 雷 达 结 构 设 计 及 仿 真 分 析 方 面 的 研 究 工 作
第 １ １卷 第 １期
超 限 的问题 ，笔 者利 用天 线 阵面折 叠 的动力 源设 计一 套 随动机 构 ，对超 限 部分进 行 折叠 ，使 雷达 能够 满 足公路 、铁 路运输 的要求 。在设 计 过程 中应 用相 对转 动 极 点法 作 图 ，并 在 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ中按 两 连架 杆 预 定 的
对 应 角 位 置 建 立 函 数 关 系 式 ， 分 别 对
丁柏 ，沈 超 （ 荆州市南湖机械总厂， 湖北 荆州 ４ ３ ４ ０ ０ ７ ）
［ 摘 要 ］ 为 了提 高 雷达 的机 动 性 和 运 输 通 过 性 ，利 用 天 线 阵面 折 叠 的 动 力 源 设 计 了 一 套 随 动机 构 。对 随 动
长江大学学报 （ 自科 版 ） ２ ０ １ ４ 年１ 月 号理 工上旬 刊 第 １ １ 卷 第１ 期 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙ ａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ Ｓ ｃ ｉ Ｅ ｄ ｉ ｔ ） Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４ ．Ｖｏ １ ． １ １ Ｎ ｏ ． １
运动机构 的 ３ Ｄ 模 型 ，将 其 导 入 Ａ ＤＡＭＳ软 件 建 立 虚 拟 样 机 模 型 ，并 进 行 动 力 学仿 真分 析 ， 得 到 需 要 的 动 力 学 参 数 曲 线 ；最 后 对 运 动 过程 中最 可 能 失 效 的 某 一 状 态 进 行 力 学 分 析 ， 了解 杆 的 应 力 、 变形 规 律 ， 为
折 叠 机 构 的工 作 原 理 、传 动 性 能进 行 了简 要 地 介 绍 ；通 过 相 对 转 动 极 点 法 作 图 和 在 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ中按 两 连 架 杆
预 定 的对 应 角 位 置 建 立 函 数 关 系 式 ， 分 别 对 某 雷 达 随 动 折 叠 机 构 关 键 参 数 进 行 求 解 ； 运 用 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ 建 立 该
达铁 路运 输 的要求 。
卜右 权块 ：２ 一 主 动摇 杆 ： ３ 一 连 杆 ：４ 一 单元 天 线 ； ５ 一 从 动摇 杆 ； ６ 一 转轴 圆管 ；７ 一 高 频 箱 ；８ 一 支 撑 板
图 ２ 随 动 折 叠 机 构 原 理 图
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ３—０ ９—１ ０
该随动 折 叠机 构 关键 参 数进 行 求 解。 利用 ＡＤＡＭＳ软件 建 立 虚 拟样 机 模 型 ，
进行 动 力 学 仿 真 分 析 ，得 到 需 要 的 动 力学 参 数 曲 线 ，指 导 并 优 化 了该 随 动
机构 的设 计 。
１ 设 计 方 案
某 雷 达 天 线 在 宽 度 方 向 分 为 左 板
丁 柏 等 ：一 种 雷 达 随 动 折 叠 机 构 的 设 计 与 实 现
２ 机构工作原理
该 机构 主要 由主动摇 杆 、连杆 、从 动 摇 杆 ３部 分 组成 ，如 图 ２所 示 。主 动摇 杆 固结 在 左 、右 板 块 上 ，从 动摇 杆 的转轴 为一 根 圆管 ，固结在 高频 箱上 ，而超高 超宽 区域 单元 天线 的支 撑板 固结 在转 轴 圆管 上 。由于铁 路运 输 界 限存 在 高度 上 限 ，而单元 天线 尾部 电缆 折叠 后 与高频 箱存 在 干涉 ，决定 了单元 天线 的高度 下 限 。因此 ，左 、右 板块 带动 主 动摇杆 在 液压 缸 作用 下 转动 ９ ０ 。 ，在 此 过 程 中 ，左 板 块 的单 元 天 线 随着 从 动摇杆 向下转 动 ３ ５ 。 ，右 板块 的单 元 天线 随着从 动 摇杆 向下 转动 ３ ３ 。 。
类 似 机 构 的设 计及 优 化 提供 了参 考 。
［ 关 键 词 ］ 四 杆机 构 ； Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ；相 对 转 动极 点 法 ；ＡＤ ＡＭＳ虚 拟 样 机
［ 中 图分 类 号 ］ＴＨ１ ３ ２ ． ４ ［ 文 献标 志码 ］Ａ ［ 文 章 编 号］ １ ６ ７ ３ ～１ ４ ０ ９（ ２ ０ １ ４ ）０ １ — ０ ０ ６ ４—０ ４
图 １ 铁 路 运 输 状 态 截 面 图
块 、中间的 高频箱 、右板 块 ３块 ，运 输
状 态 时 通 过 液 压 机 构 进 行 折 叠 ， 图 １是
折 叠 后 的 铁 路 运 输 状 态 截 面 图 ，可 以 看 到左 右上 角 各 有 ２列 单 元 天 线 超 限 ， 不 能 满 足 雷 达 铁 路 运 输 的要 求 。 为 了 解 决 这 一 问题 ，笔 者 希 望 左 右 上 角 各 两 列单 元 天 线 能 够 处 在 图 １虚 线 的 位 置 。为 此 ，利 用 边 块 折 叠 的 动 力 源 ， 设 计 了一 套 随 动 折 叠 机 构 ，满 足 了雷
现代 高科 技条 件 下 的局 部 战争对 雷 达功 能 、性能 提 出 了更 高 的要求 ，特 别是 隐形 空气 动 目标对 雷 达 的性 能提 出了新 的要求 口 ］ 。米波 雷达 因其 固有 的特 性对 隐形 目标 的探 测具 有频 段 的优 势 。为 了充分 体 现 米波 雷达 的特 性 ，发 挥其 探测 隐形 目标 的优 势 ，提高 抗 干扰能 力 和测量 精度 ，雷 达 天线 的 口径 会设 计 的 越来 越大 ，但 机 动性 会随 之 降低 ，运输 状态 时 的外廓 尺 寸也会 增 大或超 限 。为 了解决 雷达 运输 状 态局 部
［ 作者简介］丁柏 （ １ ９ ６ ９一 ） ，男 ，高级工程师 ，现主要从事雷达结构设计方面的研究工作。 ［ 通讯作者］沈 超 （ １ ９ ８ ９ 一 ） ，男 ，助 理 工 程 师 ，现 主 要 从 事 雷 达 结 构 设 计 及 仿 真 分 析 方 面 的 研 究 工 作
第 １ １卷 第 １期
超 限 的问题 ，笔 者利 用天 线 阵面折 叠 的动力 源设 计一 套 随动机 构 ，对超 限 部分进 行 折叠 ，使 雷达 能够 满 足公路 、铁 路运输 的要求 。在设 计 过程 中应 用相 对转 动 极 点法 作 图 ，并 在 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ中按 两 连架 杆 预 定 的
对 应 角 位 置 建 立 函 数 关 系 式 ， 分 别 对
