本发明涉及车载雷达天线的技术领域，特别是一种具有自锁功能的凸轮锁定机构。
背景技术：
大口径车载雷达天线为了满足快速架撤、提高战术机动性的要求，通常对天线阵面处理为可折展形式。其中，实现天线边块展开后的自动锁定机构为一关键装置，其锁紧性能对各边块的重复定位精度与恶劣工况下的天线型面保持精度具有重要影响。
常见的实现车载雷达天线展开到位后的边块锁定机构有电/液直驱圆柱插销锁定机构、电/液直驱圆锥拉销锁定机构、电/液动四杆锁定机构等。通常情况下，锁定机构具有三个基本子功能：锁定动作执行、锁定状态保持、锁定状态解除，三个基本子功能是设计时需要考虑的重要环节，而锁定状态的高效、可靠、稳定保持尤为关键。
电/液直驱圆柱插销锁定机构(小型伺服电机带动齿轮驱动滑动丝杆并推动圆柱插销或小型普通液压缸通过活塞杆推动圆柱插销)在锁定状态保持过程中，圆柱插销与销孔的配合间隙将导致两边块的相对位置不确定，不能有效对两边块的相对位置进行准确定位，造成天线阵面精度受变动风载荷的不利影响加重。
对电/液直驱圆锥拉销锁定机构(小型伺服电机带动齿轮驱动滑动丝杆并拉动圆锥拉销或小型普通液压缸通过活塞杆拉动圆锥拉销)而言，前者在锁定状态解除时，滑动丝杆需要克服的系统最大静摩擦力较大，易出现锁定状态解除不平稳(即丝杆爬行)与电机瞬时电流过大的现象，且仍存在单位重量功率比和单位尺寸功率比偏大的问题。采用小型普通液压缸通过活塞杆拉动圆锥拉销的方式则避免了单位重量功率比和单位尺寸功率比偏大的问题；但该机构在锁定状态保持的过程中，需要双作用液压缸持续提供稳定的液压力，这将导致耗能严重的问题，即便利用单作用液压缸的弹簧回复力来进行锁定状态的保持，在天线边块受变动的风载荷影响时，弹簧的回复力仍可能出现足够的波动，进而影响天线的型面精度。
采用电/液动四杆锁定机构(即曲柄滑块机构，曲柄的旋转通过电机或者液压缸推动，而滑块驱动圆锥拉销)的方案，通过四杆机构的死点能高效、稳定的进行锁定状态的保持，且该机构能显著降低锁定动作执行与锁定状态解除时作动器的能耗；但该机构所占天线空间过大，结构复杂，仍然存在不符合车载雷达天线阵面轻量化与结构紧凑设计原则的缺陷。
因而迫切需要设计一种结构简洁，定位精度高，锁定动作执行与锁定状态解除响应快而能耗小，锁定状态能高效、可靠、稳定保持的机构来保证可折展式雷达天线的阵面精度，提高雷达天线探测精度的可靠性。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构简洁紧凑、空间占比小，定位精度高、响应速度快且稳定可靠的具有自锁功能的凸轮锁定机构。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种具有自锁功能的凸轮锁定机构，包括长底板，长底板左侧上表面设置有支座，长底板右侧上表面设置有支耳；所述的支座，开有竖直的通腔，通腔内设置有能上下位移动作的竖轴，竖轴的上端伸出通腔外且上端处设置有顶板；所述的支座外侧面上设置有能转动的凸轮，凸轮转动时其边缘抵在顶板下表面处从而带动竖轴上下动作；
所述支耳与液压缸的底部铰接，液压缸的活塞杆偏心铰接在凸轮上，活塞杆的伸缩动作带动凸轮转动。
进一步地，所述的长底板固定在锁紧块，通腔将长底板和锁紧块贯穿且在锁紧块处形成锥形阔口状。
优选地，所述的竖轴，其底部呈与通腔锥形阔口适配的锥体状，其中部呈阶梯轴状且中部套设有弹簧；所述通腔经盖板将上腔口密封，且弹簧抵在盖板和竖轴的阶梯肩台上。
优选地，所述的支座上设置有两个对称的凸轮，活塞杆通过龙门状的连接体分别与两凸轮铰接。
进一步地，所述的长底板安装固定在天线中块上，锁紧块安装固定在天线边块上，通过带锥面的销轴和锁紧块配合，锁紧天线中块和边块。
本发明具有以下优点：
（1）相比于常见锁定机构导致的两边块相对位置的定位精度不高，机构锁定动作执行或解除的响应慢、不平稳，边块锁定状态保持所需能耗高、不稳定，空间占比大等问题；本方案，结构简洁紧凑、空间占比小，定位精度高，锁定动作执行或解除的响应速度快而平稳，锁定状态能长时间在复杂工况下得到高效、稳定、可靠的保持，机构制造工艺良好；
（2）并且使得车载式雷达天线阵面展开后的型面保持精度得到可靠保证，节约了天线阵面的有效设计空间，提高了可折展式雷达天线阵面在恶劣工况下的稳健探测能力，为雷达天线边块锁定机构的设计提供了重要参考思路和工程实例。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中左侧的剖视后结构示意图；
图3为本发明俯视的结构示意图；
图中：图中：1-长底板，2-支座，3-支耳，4-通腔，5-竖轴，6-顶板，7-凸轮，8-液压缸，801-活塞杆，9-锁紧块，10-弹簧，11-盖板，12-连接体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1~图3所示，一种具有自锁功能的凸轮锁定机构，包括长底板1，长底板1左侧上表面设置有支座2，长底板1右侧上表面设置有支耳3。在支座2上设置有能上下动作的竖轴5，在支耳2上设置有驱动机构，驱动机构驱动竖轴5上下动作。
具体地，本方案中，在支座2上，沿上下方向开有竖直的通腔4，在通腔4内放有竖轴5，通腔4的上腔口通过盖板11密封，竖轴5呈上小大的阶梯轴状且其小径轴从盖板11穿出，在竖轴5上套有弹簧10，弹簧10的下端抵在阶梯肩台上而上端抵在盖板11的下表面上。当竖轴5向上移动后在弹簧10的作用下能够向下复位，实现竖轴5的上下往复动作。
进一步地，在竖轴5伸出盖板11的端头处同轴心设置有顶板6，且顶板6通过螺母固定拧紧在竖轴5上，竖轴5上端开有相应外螺纹。在支座2外侧面上设置有能转动的凸轮7，凸轮7沿竖直面偏心转动，凸轮7的边缘与顶板6的底面接触，即凸轮7转动时，当凸轮7离中心较远的边缘处与顶板6接触时将顶板6顶起，当凸轮7离中心较近的边缘处与顶板6接触时，在弹簧10的作用下，顶板6向下动作。顶板6和竖轴5是固定一体的，当顶板6上下动作时，竖轴5是一起动作的。
本方案中为了实现凸轮7的转动，本方案中，将支耳3液压缸8的底部铰接，而液压缸8的活塞杆801则偏心铰接在凸轮7上，液压缸8在进油时通过活塞杆601将凸轮7向左顶，当液压缸8在出油时通过活塞杆801将凸轮7向右拉，实现凸轮的转动。
由于凸轮7和顶板6为可分离接触，即凸轮7在对顶板6施加向上的力时，竖轴5向上移动的距离是未可知的，为了保证竖轴5向上移动的行程。通腔4的下腔口处呈锥形阔口状，而竖轴5的底端呈与之适配的锥体状。
本实施例中，长底板1固定在锁紧块9上，且通腔4将长底板1和锁紧块9贯穿，通腔4的锥形阔口状位于锁紧块9中。
为了保证凸轮7对顶板6的力能够均衡，支座2的侧面上设置有两个对称的凸轮7，而活塞杆801则通过龙门状的连接体12分别与两凸轮7铰接。
本实施例中，当凸轮7将顶板6顶起时，如图1所示，左上部的边缘呈弧形状，右下部的边缘呈直角状；直角处同铰接轴和轴承与支座2铰接，上边缘处与底板6接触并且将其顶起，在靠近左边缘处的右侧位置的凸轮7与连接体12的左端铰接，连接体12的右端与活塞杆801固定相连。
工作时，将四杆机构的输出构件—凸轮7作为平底从动凸轮机构的动力源并利用四杆机构将液压力进行放大和换向，凸轮7通过作摆动运动将力传递给顶板6，顶板与竖轴5作为一个构件受到凸轮7、弹簧10、通腔4三者的作用力，通腔4与竖轴5的接触面构成圆柱副）给予竖轴5移动和旋转自由度，最终实现凸轮旋转位移转化为竖轴5的直线位移，通过竖轴5的上下移动实现竖轴5的底端圆锥面与锁紧块9的圆锥面的分离与结合；同时，凸轮7实际运行到位的位置在一定角度范围内，液压缸8将撤除油压力，靠顶板6、凸轮7的轮廓、通腔5三者间的相互作用力形成摩擦自锁效果，实现圆锥定位面间高效、稳定的结合状态，可以保证锥面间的紧密贴合，从而确保两天线边块间的高精度定位；液压缸8再次施加油压力，在活塞杆801与弹簧10的作用力下，实现定位锥面间的分离；最终顺利完成两天线边块的锁定与分离。
本方案中，长底板1安装固定在天线中块上，锁紧块9安装固定在天线边块上；在进行锁定天线时，通过油缸8驱动凸轮7，带动销轴5运动，带锥面的销轴5和锁紧块9配合，锁紧天线中块和边块。
1.一种具有自锁功能的凸轮锁定机构，其特征在于：包括长底板（1），长底板（1）左侧上表面设置有支座（2），长底板（1）右侧上表面设置有支耳（3）；
所述的支座（2），开有竖直的通腔（4），通腔（4）内设置有能上下位移动作的竖轴（5），竖轴（5）的上端伸出通腔（4）外且上端处设置有顶板（6）；
所述的支座（2）外侧面上设置有能转动的凸轮（7），凸轮（7）转动时其边缘抵在顶板（6）下表面处从而带动竖轴（5）上下动作；
所述支耳（3）与液压缸（8）的底部铰接，液压缸（8）的活塞杆（801）偏心铰接在凸轮（7）上，活塞杆（801）的伸缩动作带动凸轮（7）转动。
2.根据权利要求1所述的一种具有自锁功能的凸轮锁定机构，其特征在于：所述的长底板（1）固定在锁紧块（9），通腔（4）将长底板（1）和锁紧块（9）贯穿且在锁紧块（9）处形成锥形阔口状。
3.根据权利要求2所述的一种具有自锁功能的凸轮锁定机构，其特征在于：所述的竖轴（5），其底部呈与通腔（4）锥形阔口适配的锥体状，其中部呈阶梯轴状且中部套设有弹簧（10）；
所述通腔（4）经盖板（11）将上腔口密封，且弹簧（10）抵在盖板（11）和竖轴（5）的阶梯肩台上。
4.根据权利要求3所述的一种具有自锁功能的凸轮锁定机构，其特征在于：所述的支座（2）上设置有两个对称的凸轮（7），活塞杆（801）通过龙门状的连接体（12）分别与两凸轮（7）铰接。
5.根据权利要求4所述的一种具有自锁功能的凸轮锁定机构，其特征在于：所述的长底板（1）与锁紧块（9）之间设置有垫板且通过螺杆从上至下将三者固定相连。
6.根据权利要求5所述的一种具有自锁功能的凸轮锁定机构，其特征在于：所述的支耳（3）为双耳，液压缸（8）的底部固定有连接板，连接板上开有连接孔，支耳（3）的耳孔和连接板的连接孔中穿有销轴实现两者铰接。
7.根据权利要求6所述的一种具有自锁功能的凸轮锁定机构，其特征在于：所述的长底板（1）安装固定在天线中块上，锁紧块（9）安装固定在天线边块上，通过带锥面的销轴（5）和锁紧块（9）配合，锁紧天线中块和边块。
技术总结