[發明專利]陀螺與重力雙穩定云臺

無效

• 申請號: 201310299324.5
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103388730A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 張伯文
• 申請（專利權）人: 張伯文
• 主分類號: F16M11/20
• 分類號: F16M11/20;F16M11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

背景技術：

云臺是一種能水平旋轉與上、下俯仰供承載觀測器等器件用的機械裝置，市售很多，例如普通的301云臺等，但這種云臺若放在搖晃的船上或飛機及汽車上，則因載體在時刻晃動，就無法正常工作了，為此需要在云臺的下面添加一個穩定平臺，以隔離外力的干擾，目前的穩定平臺可分二種，一種是采用重力穩定方法，例如本人幾年前申請的專利：船用夜儀穩定平臺(專利號：ZL2000520117451X)它是利用二個相互用軸連接的水平環，外環的軸穿在支架上，內環的軸與外環的垂直，內環上設置一個平臺，下面掛一個壓重物，利用重力來達到平臺穩定，它結構簡單、廉價，不需要電，但在海上試驗，發現因船擺動時有慣性力的存在，故穩定精度只能達到±5°以內，此5°若作用在觀測器在左右方向，則影響不大，但作用在鏡軸方向，影響就較大，往往使目標物脫離了顯示器的上、下邊框，但不管怎么，它比沒有重力穩定時晃動20-30°要好，所以目前船上的磁羅經等，均采用這種穩定方法。另一種是陀螺穩定，它精度高，穩定度可達0.5°以內，但結構較復雜，計算難，價格昂貴，凡一停電或產生故障時，就失去穩定作用，制造穩定云臺，是要把穩定平臺與云臺做在一起，目前國內北京貫中精儀科技公司生產的GR-163船用雙軸陀螺穩定平臺，廣州華之航船舶配件有限公司生產的TN10型船用自穩定云臺即是，但它們均是雙軸采用陀螺穩定，一旦失電或故障了就沒法使用。本人經多年研制，制成了一種既可以雙軸進行陀螺穩定，當停電或陀螺發生故障時，可以自動轉入重力穩定的云臺，這就比較理想了，這正如目前所有船上配備先進的電羅經后，硬性需配備一個磁羅經一樣，目是為了可雙保險。

發明內容：

本發明的目的是使普通云臺具有陀螺與重力雙重穩定的功能，當停電或陀螺穩定產生故障時，能自動轉入重力穩定繼續工作，為達到上述目的，其結構是這樣的，先制作一個底座，底座上方設置一個托盤，它用一個主軸穿入底座的軸孔中，可水平轉動，在托盤上，固定一個方位電動機，其向下的軸上，固定一個方位小齒輪，小齒輪與底座上的方位大齒輪嚙合，這樣小齒輪轉動時，按相對性原理就可以迫使托盤及其上的一切承載物可作水平轉動。為使云臺能得到陀螺穩定，與重力穩定，其方法是在托盤上固定一“U”字形支架，在支架的一側主板上，固定著一個分裝式的力矩電機，該力矩電機的轉子是空心的，其中空部分設置著一個俯仰減速電動機，電動機固定在一塊豎直的掛板上，掛板固定在力矩電機的轉子上，板的下部設置著一個壓重塊，上部設置著個一縱向單軸陀螺，電動機的軸穿過U型支架的立板后，與一個水平方框相連接，因方框的對側方向也設置著一個空心轉軸，故方框能縱向上、下轉動，故當縱向陀螺獲得不平衡信號后，發出信號電壓就可使縱向力矩電機轉動，通過俯仰減速電動機的軸，可使水平方框始終保持水平；當失電或陀螺系統故障時，因為豎直掛板下部有壓重物，由于重力作用，同樣可以使水平方框達到水平。為使橫向得到穩定，方法是在水平方框的前壁或后壁上固定一個橫向力矩電機，其伸出方框的軸上，固定著一個前后向豎直的方框(對處也用活動軸支承著)，此豎直方框下部固定著一塊壓重物，在壓重物上設置著一個橫向單軸陀螺，另在方框的上方中部處，焊接一條豎直的空心立桿，桿頂固定著一個承載板，這樣云臺發生左右(即橫向)搖擺時，橫向陀螺發出不平衡信號電壓，使橫向力矩電機轉動，從而使豎直方框轉動保持垂直，通過空心立桿，使頂上的承載板始終保持水平，同樣當橫向陀螺系統發生故障時，由于豎直方框下部設有壓重塊，利用重力作用，同樣可使承載板保持水平。因為云臺上的承載板是需要前后能作俯仰的，解決的方法是直接向空心轉子內的俯仰減速電動機輸入信號電流，則電動機單獨轉動，通過水平方框、豎直方框、空心立桿前后的轉動而使承載板作前后的俯仰運動，俯仰減速電動機產生的反作用力矩，由縱向陀螺配合縱向力矩電機或縱向壓重塊產生重力矩，來時刻抵消。

本發明與現有技術相比，具有下列顯著的特點與積極效果

1、具有陀螺與重力雙重穩定功能，當失電或陀螺穩定系統產生故障時，可自動轉入重力穩定。

2、在縱穩向陀螺的空心轉子內，設置一個俯仰減速電動機，起到了穩定時的連接作用，也可使云臺的俯仰疊架在原有穩定狀態上，承載板無需單獨的設置俯仰裝置。

3、結構緊湊，外形美觀，整個云臺只頂部的承載板前后左右在擺動，以保持水平(俯仰時例外)。

4、防水性特好，全機幾乎無處進水，特別是頂部。

附圖說明

附圖1：為本發明的整體全部正視圖

附圖2：為本發明的整體局部右視圖