连接结构和移动卫星通信系统

技术领域

本申请涉及装配技术领域，具体而言，涉及一种连接结构和移动卫星通信系统。

背景技术

移动卫星通信系统是一种可实时对准卫星进行通信的系统。其通过将通信装置设置在各种车辆、大小船只、有人/无人飞机等移动的载体上，通过载体的移动使通信装置可以始终对准卫星，可满足各种军民用应急通信和移动中的通信需求。

如附图1所示，通信装置一般通过螺钉固定在载体上，载体运动过程情况较复杂，例如，会发生方位、俯仰、极化、横滚等多个维度的运动，运动过程中的剪切力和拉力等均作用在螺栓上，螺栓局部应力较大，易发生断裂、位移、形变等风险。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种连接结构和移动卫星通信系统，用以使连接部位的强度和稳定性较好。

第一方面，本申请实施例提供了一种连接结构，包括；第一连接件，所述第一连接件上设置有若干凸起；第二连接件，所述第二连接件上设置有与所述若干凸起相适配的若干凹槽，所述凸起限位于所述凹槽内；第一螺栓，所述第二连接件上与所述凹槽相对的部位、以及所述凸起上分别设置有穿孔，所述第一螺栓沿第一方向穿过所述穿孔固定所述第一连接件和所述第二连接件；第二螺栓，所述第二螺栓以第二方向固定所述第一连接件和所述第二连接件，所述第二方向垂直于所述第一方向。

在上述实现方式中，第一连接件和第二连接件连接时，由凸起和凹槽相抵承担主要剪切力，第一螺栓沿第一方向穿过凸起和第二连接件，承担拉力，第二螺栓辅助承担剪切力并配合第一螺栓承担拉力。与现有技术由单一方向的螺栓承担多维度的作用力相比，第一螺栓和第二螺栓上的作用力显著降低，避免发生断裂、位移和形变等风险，提高可靠性和安全性。此外，通过凸起插入凹槽内后再安装第一螺栓和第二螺栓，凸起和凹槽起到辅助定位作用，提高了构件安装的垂直度和平行度，安装精确较高。且安装第一螺栓和第二螺栓的过程无需手扶即可使第一连接件和第二连接件保持相对固定，便于操作，降低劳动强度。

在一些可选的实现方式中，所述凸起的数量为多个，多个所述凸起分多排分布在所述第一连接件上，各排中的多个所述凸起间隔分布；对应地，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽分多排分布在所述第二连接件上，各排中的所述凹槽间隔分布。

在上述实现方式中，通过设置多个对应的凸起和凹槽，第一连接件和第二连接件之间的力矩均匀分散在多个不同的连接部位，进一步降低每个连接部位承担的力矩，提高固定效果和可靠性。

在一些可选的实现方式中，各排中的每个所述凸起所在的直线位于相邻排中的两个所述凸起之间，多个所述凸起交错分布在所述第一连接板上；对应地，各排中的每个所述凹槽所在的直线位于相邻排中的两个所述凹槽之间，多个所述凹槽交错分布在所述第二连接件上。

在上述实现方式中，既能使凸起/凹槽的分布更均匀，均匀分担连接处的力矩，且在保证凸起/凹槽数量较多的前提下，尽可能保证第一连接件和第二连接件的强度，保证连接处的强度和稳定性。

在一些可选的实现方式中，所述凹槽贯通所述第二连接件，所述凸起从所述第二连接件的一侧插入所述凹槽并从另一侧伸出；所述凸起伸出所述凹槽的部位可拆卸地设置有与所述第二连接件的另一侧面相抵的抵接件。

在上述实现方式中，第一连接件和第二连接件之间的拉力可以一部分由抵接件承担，进一步降低作用在第一螺栓和第二螺栓上的拉力，提高连接处的稳定性。上述抵接件可拆卸地连接于凸起上，在凸起插入凹槽内之前，先将抵接件拆卸，插入到位后将抵接件固定在凸起上，抵接件与第二连接件的侧面相抵，限制第一连接件和第二连接件的在第二方向上的相对移动。

在一些可选的实现方式中，所述凸起为梯形斜锲型；和/或，所述凸起为燕尾槽型；和/或，所述凸起包括本体和连接在所述本体上的若干突出部；和/或，所述凸起包括交错分布的若干部分；和/或，所述凸起的横截面为波浪型、弧形或者锯齿型。

在上述实现方式中，能够增大凸起和凹槽的接触面积，保证更好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。

在一些可选的实现方式中，所述凸起的端面为包括多个平面的台阶状结构；和/或，所述凸起的端面为坡面；和/或，所述凸起的端面为波浪型或者锯齿型。

在上述实现方式中，能够增大凸起和凹槽的接触面积，保证更好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。

在一些可选的实现方式中，所述凸起与所述凹槽相对的端面设置有插入导引部；和/或，所述凹槽与所述凸起相对的端面设置有插入导引部。

在上述实现方式中，插入时对凸起和凹槽的对准精度要求较低，且使凸起在插入导引部的引导作用下逐渐对中插入至凹槽中。

在一些可选的实现方式中，所述第一连接件上设置有第一凸起和第一凹槽，所述第二连接件上设置有与所述第一凸起相适配的第二凹槽和与所述第一凹槽相适配的第二凸起，所述第一凸起限位于所述第二凹槽内，所述第二凸起限位于所述第一凹槽内。

在上述实现方式中，凸起和凹槽不局限于某一连接件上而是双方均有，连接处的作用力分布更加均匀。

在一些可选的实现方式中，所述凸起和所述凹槽间隙配合或者过盈配合。

在上述实现方式中，凸起和凹槽的接触面之间的摩擦力承担一部分拉力，进一步降低第一螺栓和第二螺栓上的作用力，提高连接稳定性和固定效果

第二方面，本申请实施例提供了一种移动卫星通信系统，包括：通信装置、载体和上述任一项所述的连接结构，所述连接结构连接在所述通信装置和所述载体之间。

在上述实现方式中，通信装置和载体之间连接时，由凸起和凹槽相抵承担主要剪切力，第一螺栓沿第一方向穿过凸起和凹槽，承担拉力，第二螺栓辅助承担剪切力并配合第一螺栓承担拉力。与现有技术由单一方向的螺栓承担多维度的作用力相比，作用在第一螺栓和第二螺栓上的力矩显著降低，避免断裂、位移和形变等风险，提高可靠性和安全性。此外，通过凸起插入凹槽内后再安装第一螺栓和第二螺栓，凸起和凹槽起到辅助定位作用，提高了构件安装的垂直度和平行度，安装精确较高。且安装第一螺栓和第二螺栓的过程无需手扶即可使通信装置和载体保持相对固定，便于操作，降低劳动强度。针对不同的承载能力，经过力学分析与仿真计算，能够达到最大限度的减重、减体积的结构优化，从而直接提高载体的续航能力。优化选择适合的结构形式，比整体加工或者局部整体加工大幅度降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术提供的连接处的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的连接结构的结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的连接结构的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的连接结构的结构示意图。

附图标记说明：

1-第一连接件、2-第二连接件、3-凸起、4-凹槽、5-第一螺栓、6-第二螺栓。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一方面，本申请实施例提供了一种连接结构，如附图2所示，包括；第一连接件1，第一连接件1上设置有若干凸起3；第二连接件2，第二连接件2上设置有与若干凸起3相适配的若干凹槽4，凸起3限位于凹槽4内；第一螺栓5，第二连接件2上与凹槽4相对的部位、以及凸起3上分别设置有穿孔，第一螺栓5沿第一方向穿过穿孔固定第一连接件1和第二连接件2；第二螺栓6，第二螺栓6以第二方向固定第一连接件1和第二连接件2，第二方向垂直于第一方向。

以附图2所示的坐标系为基准，第一连接件1上的凸起3自上而下插入第二连接件2上的凹槽4为例，第二方向可以为上下方向，即附图中的Y向。第一方向可以位于垂直于Y向的平面内，即，可以为附图2中的X向或者Z向等。

使用时，第一连接件1上的凸起3以第二方向插入第二连接件2内的凹槽4中，凸起3限位于凹槽4内，通过凸起3的外壁和凹槽4内壁相抵，可以限制第一连接件1和第二连接件2在XZ平面内的相对移动。第一螺栓5沿第一方向穿过凸起3和第二连接件2上相对的穿孔，限制第一连接件1和第二连接件2在第二方向(Y向)上的相对移动，分担第一连接件1和第二连接件2之间的拉力。第二螺栓6沿第二方向固定第一连接件1和第二连接件2，同样限制第一连接件1和第二连接件2的在第二方向上的相对移动，既能限制第一连接件1和第二连接件2上下方向的相对运动，且通过剪切力也能限制第一连接件1和第二连接件2在XZ平面内的相对移动。

可见，本申请实施例提供的连接结构，第一连接件1和第二连接件2连接时，由凸起3和凹槽4相抵承担主要剪切力，第一螺栓5沿第一方向穿过凸起3和第二连接件2，承担拉力，第二螺栓6辅助承担剪切力并配合第一螺栓5承担拉力。与现有技术由单一方向的螺栓承担多维度的作用力相比，第一螺栓5和第二螺栓6上的作用力显著降低，避免发生断裂、位移和形变等风险，提高可靠性和安全性。此外，通过凸起3插入凹槽4内后再安装第一螺栓5和第二螺栓6，凸起3和凹槽4起到辅助定位作用，提高了构件安装的垂直度和平行度，安装精确较高。且安装第一螺栓5和第二螺栓6的过程无需手扶即可使第一连接件1和第二连接件2保持相对固定，便于操作，降低劳动强度。

其中，上述第一连接件1和第二连接件2可以分别指两个待连接构件上的部位。例如，在移动卫星通信系统中，需将通信装置安装在载体上，此时，第一连接件1可以为通信装置的底座，第二连接件2可以指载体上的安装台等。本领域技术人员可以根据上述公开将该实施例提供的连接结构应用于不同场景中的固定连接，在此不再一一说明。

在本实施例的一些可选的实现方式中，凸起3的数量可以为多个，多个凸起3分多排分布在第一连接件1上，各排中的多个凸起3间隔分布；对应地，凹槽4的数量可以为多个，多个凹槽4分多排分布在第二连接件2上，各排中的凹槽4间隔分布。

通过设置多个对应的凸起3和凹槽4，第一连接件1和第二连接件2之间的力矩均匀分散在多个不同的连接部位，进一步降低每个连接部位承担的力矩，提高固定效果和可靠性。

可以理解的是，每个凸起3和凹槽4的配合处均可以对应设置有一个或多个第一螺栓5。第二螺栓6的数量也可以为多个，多个第二螺栓6可以在第一连接件1和第二连接件2的连接部位上阵列分布，对于第一螺栓5和第二螺栓6的数量和具体分布方式，在此不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，各排中的每个凸起3所在的直线可以位于相邻排中的两个凸起3之间，多个凸起3交错分布在第一连接板上；对应地，各排中的每个凹槽4所在的直线可以位于相邻排中的两个凹槽4之间，多个凹槽4交错分布在第一连接件1上。

如此设置，既能使凸起3/凹槽4的分布更均匀，均匀分担连接处的力矩，且在保证凸起3/凹槽4数量较多的前提下，尽可能保证第一连接件1和第二连接件2的强度，保证连接处的强度和稳定性。

在本实施例的一些可选的实现方式中，凹槽4可以贯通第二连接件2，凸起3从第二连接件2的一侧插入凹槽4并从另一侧伸出；凸起3伸出凹槽4的部位可拆卸地设置有与第二连接件2的另一侧面相抵的抵接件。

如此设置，第一连接件1和第二连接件2之间的拉力可以一部分由抵接件承担，进一步降低作用在第一螺栓5和第二螺栓6上的拉力，提高连接处的稳定性。上述抵接件可拆卸地连接于凸起3上，在凸起3插入凹槽4内之前，先将抵接件拆卸，插入到位后将抵接件固定在凸起3上，抵接件与第二连接件2的侧面相抵，限制第一连接件1和第二连接件2的在第二方向上的相对移动。

其中，上述抵接件可以为以螺纹连接方式固定在凸起3伸出部位上的第三螺栓，也可以为通过卡接、插接或者其它方式固定在凸起3伸出部位上的插销或者定位销等。

在本实施例中，凸起3和凹槽4的结构可以为多种，只要能限制第一连接件1和第二连接件2在垂直于第二方向(即，Y向)的平面(即，XZ平面)内相对移动，分担作用在螺栓上的剪切力即可。

可选地，如附图3所示，凸起3可以为梯形斜锲型，也即，凸起3的横截面可以为梯形，例如，等腰梯形、直角梯形等。如此，能够增大凸起3和凹槽4的接触面积，保证更好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。

可选地，如附图4所示，凸起3可以为燕尾槽型，也即，凸起3的两侧厚度低于中部的厚度。如此，能够增大凸起3和凹槽4的接触面积，保证更好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。

可选地，凸起3可以包括本体和连接在本体上的若干突出部，例如，凸起3本体可以为立方体结构，在立方体结构的侧壁上伸出多个突出部。如此设置，能够使凸起3和凹槽4之间的接触面积更大，保证更好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。

可选地，凸起3包括交错分布的若干部分，例如，凸起3可以为L型、X型、十字型或者米字型等结构。如此，能够使凸起3和凹槽4之间的接触面积更大且接触部位分布范围更广，保证更好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。

可选地，凸起3的横截面可以为波浪型、弧形或者锯齿型，如此，能够使凸起3和凹槽4之间的接触面积更大且接触部位分布范围更广，保证更好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。

可以理解的是，当凸起3的横截面为上述结构时，对应的，凹槽4的横截面也为对应的结构，以使凸起3插入凹槽4后与凹槽4适配贴合。

为了进一步增大凸起3和凹槽4的接触面积，可选地，凸起3的端面可以为包括多个平面的台阶状结构，适配地，凹槽4的底部为台阶状结构，使得凸起3和凹槽4之间的接触面积更大且接触部位分布范围更广泛，保证良好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。

可选地，凸起3的端面可以为坡面，适配地，凹槽4的底部为坡面结构，使得凸起3和凹槽4之间的接触面积更大且接触部位分布范围更广泛，保证良好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。上述坡面可以为平面或者弧形面等。

可选地，凸起3的端面可以为波浪型、或者锯齿型，适配地，凹槽4的底部为波浪型或者锯齿型结构，使得凸起3和凹槽4之间的接触面积更大且接触部位分布范围更广泛，保证良好的强度和刚度，实现更强的应力释放。且能作为定位基准，便于安装时进行定位。

在本实施例的一些可选的实现方式中，为了便于凸起3插入凹槽4内，凸起3与凹槽4相对的端面设置有插入导引部；和/或，凹槽4与凸起3相对的端面设置有插入导引部。如此设置，使得插入时对凸起3和凹槽4的对准精度要求较低，且使凸起3在插入导引部的引导作用下逐渐对中插入至凹槽4中。

上述插入导引部可以设置在凸起3上与凹槽4相对的部位，也可以设置在凹槽4上与凸起3相对的部位，或者凸起3和凹槽4上均设置有插入导引部。其中，插入导引部可以为凸起3或凹槽4边沿的坡面或者锥面等结构。

在本实施例的一些可选的实现方式中，第一连接件1上设置有第一凸起3和第一凹槽4，第二连接件2上设置有与第一凸起3相适配的第二凹槽4和与第一凹槽4相适配的第二凸起3，第一凸起3限位于第二凹槽4内，第二凸起3限位于第一凹槽4内。如此设置，凸起3和凹槽4不局限于某一连接件上而是双方均有，连接处的作用力分布更加均匀。

该种实现方式中，凸起3和凹槽4的数量、凸起3和凹槽4的分布方式以及每个凸起3和凹槽4的结构可以参见上述，在此不再赘述。

在本实施例的一些可选的实现方式中，凸起3和凹槽4间隙配合或者过盈配合。如此，使得凸起3和凹槽4接触面之间的摩擦力承担一部分拉力，进一步降低第一螺栓5和第二螺栓6上的作用力，提高连接稳定性和固定效果。

该种实现方式中，可以将凸起与凹槽对准后，通过木锤敲击第一连接件或第二连接件的方式，使得凸起进入凹槽中。

第二方面，本申请实施例提供了一种移动卫星通信系统，包括：通信装置、载体和上述任一项的连接结构，连接结构连接在通信装置和载体之间。

本申请实施例提供的移动卫星通信系统，通信装置和载体之间连接时，由凸起3和凹槽4相抵承担主要剪切力，第一螺栓5沿第一方向穿过凸起3和凹槽4，承担拉力，第二螺栓6辅助承担剪切力并配合第一螺栓5承担拉力。与现有技术由单一方向的螺栓承担多维度的作用力相比，作用在第一螺栓5和第二螺栓6上的力矩显著降低，避免断裂、位移和形变等风险，提高可靠性和安全性。此外，通过凸起3插入凹槽4内后再安装第一螺栓5和第二螺栓6，凸起3和凹槽4起到辅助定位作用，提高了构件安装的垂直度和平行度，安装精确较高。且安装第一螺栓5和第二螺栓6的过程无需手扶即可使通信装置和载体保持相对固定，便于操作，降低劳动强度。针对不同的承载能力，经过力学分析与仿真计算，能够达到最大限度的减重、减体积的结构优化，从而直接提高载体的续航能力。优化选择适合的结构形式，比整体加工或者局部整体加工大幅度降低成本。

其中，载体的安装台可以作为连接结构中的第一连接件1或第二连接件2，通信装置的底座可以作为连接结构中的第一连接件1或第二连接件2。例如，可以在通信装置的底座设置有凸起3，载体的安装台上设置有凹槽4；或者，通信装置的底座设置有凹槽4，载体的安装台设置有凸起3等。

上述载体可以为各种车辆、大小船只、有人/无人飞机等可以带动通信装置移动的交通工具。

在一实施例中，以机载设备安装在飞机上为例，对本申请实施例的有益效果进行进一步阐述：

机载设备振动条件为：三向各1h，实验量级L

机载设备冲击条件为：采用后峰锯齿冲击脉冲波形，加速度峰值20g，持续时间11ms，速度变化量1.1m/s，三轴六方向每轴向各三次，共18次。

在这种情况下传统面面接触加螺钉紧固会发生断裂、扭曲、位移等形变。采用上述连接结构能保证缓解螺钉的局部受力，充分使得应力分散释放。从而在保证减重和体积不变的情况下，实现关键部件的承载能力，使得整机可靠性能大幅度提高。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。