[發(fā)明專利]一種射頻開關(guān)矩陣專用力矩扳手

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410532070.1
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104308786A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張永虎;王志文;胡培軍;路波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類號: B25B13/08
• 分類號: B25B13/08;B25B23/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種射頻開關(guān)矩陣專用力矩扳手。

背景技術(shù)

射頻開關(guān)矩陣內(nèi)部有限的空間內(nèi)排布著眾多的多路開關(guān)、電源、工控機、電纜組件等部件，內(nèi)部空間非常狹窄。射頻開關(guān)矩陣在進(jìn)行內(nèi)部射頻信號傳輸通道互聯(lián)裝配時，現(xiàn)有的力矩扳手體積較大，尤其是扳手頭部位，無法在狹小的空間內(nèi)卡住電纜組件上的連接螺套并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)鎖緊，本發(fā)明方案旨在設(shè)計一種小巧、靈活、扭矩恒定的專用力矩扳手，應(yīng)用于射頻開關(guān)矩陣的內(nèi)部互聯(lián)裝配。

射頻開關(guān)矩陣作為信號傳輸通路的控制切換裝置，其主要作用是通過手動或者程序控制內(nèi)部各開關(guān)及開關(guān)上各支路的通斷，來實現(xiàn)預(yù)定通道的選通或切換；開關(guān)矩陣在自動測試系統(tǒng)中有著重要的作用，能夠極大的增加測試系統(tǒng)的靈活性，有效提高測試效率；圖1是開關(guān)矩陣組成結(jié)構(gòu)示意圖，射頻開關(guān)矩陣主要由機箱1、電源、工控機3、多路開關(guān)2、電纜組件5、輸入輸出端口4，連接螺套6等組成，復(fù)雜的開關(guān)矩陣內(nèi)部還裝有環(huán)形器、功分器、衰減器等部件。開關(guān)矩陣的工作原理如下：輸入端口、多通道開關(guān)、輸出端口等部件通過電纜組件連接在一起，工控機根據(jù)需要分別控制不同的開關(guān)、以及同一個開關(guān)上不同支路的通斷，以實現(xiàn)輸入輸出通道的通斷和切換。隨著開關(guān)矩陣工作頻率（達(dá)40GHz）以及內(nèi)部集成度（一個開關(guān)矩陣內(nèi)部集成多達(dá)20~50個開關(guān)，單個開關(guān)多達(dá)10個支路）的不斷提高，多路開關(guān)本身輸入輸出接口之間的距離以及射頻開關(guān)矩陣內(nèi)部空間越來越擁擠，互聯(lián)裝配的難度也越來大，而互聯(lián)裝配質(zhì)量的好壞直接影響著開關(guān)矩陣的整體性能；例如在電纜組件與開關(guān)互聯(lián)裝配時，需要旋轉(zhuǎn)電纜組件上的連接螺套，使其與開關(guān)接口上的螺紋嚙合，由于開關(guān)上各個接口之間的空間很小，如圖2所示，扳手頭稍大就很可能無法放入到指定位置進(jìn)行操作；如果扭矩過大，就很可能造成電纜組件或者開關(guān)接口的損壞；若扭矩過小，又可能造成連接不可靠；而扭矩的隨機性對開關(guān)矩陣通路的插入損耗以及相位一致性有著重大的影響。如何找到一種小巧、靈活、扭矩恒定的扳手是射頻開關(guān)矩陣內(nèi)部互聯(lián)裝配過程中亟待解決的問題。

????現(xiàn)有力矩扳手方案如圖3所示，其包括扳手柄7，壓縮彈簧8，鋼球9，扳手頭10，轉(zhuǎn)軸11，頂桿12，調(diào)節(jié)螺柱13，扳手頭采用U型開口，手柄與扳手頭在同一平面內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺柱調(diào)整彈簧的壓縮量來調(diào)節(jié)扳手頭的扭矩，但是這種力矩扳手存在以下缺陷：

1.?扳手頭體積大，無法在空間狹窄的開關(guān)矩陣機箱內(nèi)部使用；

2.?手柄與扳手頭在同一直線上，使用范圍受限；

3.?U開口，使用角度跨度較大，達(dá)60度，活動需要的空間大，如圖4所示，扳手柄容易與周圍其他物體發(fā)生干涉。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種射頻開關(guān)矩陣專用力矩扳手。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種射頻開關(guān)矩陣專用力矩扳手，包括扳手頭、連桿和扳手柄，所述的扳手頭垂直的連接于連桿的一端，且連桿的另一端與扳手柄采用球籠式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)相連，且所述的扳手柄能在連桿與扳手柄組成的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，且扳手頭與連桿中間剛性連接，連桿與扳手柄相連的端部球頭上開有圓弧形凹槽，在所述的圓弧形凹槽內(nèi)設(shè)有一個鋼球，所述的鋼球通過一個設(shè)置在扳手柄內(nèi)的彈性裝置壓緊，在彈性裝置的尾部設(shè)有一個對其彈力進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整裝置；所述的圓弧形凹槽、彈性裝置、彈性裝置和調(diào)整裝置共同構(gòu)成了扭矩控制和調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，能精確控制擰緊力矩。

所述的彈性裝置為彈簧。

所述的調(diào)整裝置為壓緊螺柱。

所述的扳手頭為C型開口，開口尺寸為3.8mm，大于電纜的直徑，扳手頭內(nèi)孔與連接螺套接觸面更大，連接螺套受力更均勻。

所述扳手頭的卡口其內(nèi)部為齒形結(jié)構(gòu)。

所述的齒形結(jié)構(gòu)包括均布在扳手頭的卡口內(nèi)部的12齒，能使扳手在30度范圍內(nèi)活動，更加靈活。

所述的扳手頭外形采用圓形結(jié)構(gòu)，體積小，扳手頭與連桿垂直布局，有效避免扳手頭與連接螺套周圍物體干涉，可在更小的空間內(nèi)使用。

所述的扳手頭連桿與扳手柄之間采用球籠式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)，扳手柄可在一定范圍內(nèi)沿圓弧槽自由擺動，避免轉(zhuǎn)動時與周圍其他部件產(chǎn)生干涉。

所述的圓弧形凹槽、鋼球、彈簧和壓緊螺柱共同構(gòu)成了扭矩控制和調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，能精確控制擰緊力矩。

本專用力矩扳手工作原理如下：