[發明專利]一種控制力矩陀螺模塊

有效

• 申請號: 201610107913.2
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105691477B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 賈玲玲
• 申請（專利權）人: 賈玲玲
• 主分類號: B62D37/06
• 分類號: B62D37/06;B63B39/04
• 代理公司: 北京創遇知識產權代理有限公司11577
• 代理人: 武媛,呂學文

1.一種控制力矩陀螺模塊，其特征在于，該控制力矩陀螺模塊包括陀螺模塊外殼體、外殼上蓋板、絕對位置編碼器和兩個單框架陀螺單元，所述的單框架陀螺單元包括第一伺服電機、慣性飛輪、飛輪支架、上軸承和下軸承、第一齒輪和第二齒輪，所述第一伺服電機安裝在陀螺模塊內部的底板上，所述第二齒輪安裝該第一伺服電機的軸端，該第二齒輪與其中一個第一齒輪嚙合；兩個所述單框架陀螺單元各自的所述第一齒輪互相之間保持嚙合；所述第二齒輪的直徑小于所述第一齒輪的直徑；所述慣性飛輪通過所述飛輪支架上的上軸承和下軸承安裝在所述飛輪支架上，該慣性飛輪由外轉子電機驅動，所述慣性飛輪本體即為電機外轉子；所述飛輪支架兩端有軸伸出，并且通過軸承分別安裝在所述陀螺模塊外殼體上；所述第一齒輪安裝在所述飛輪支架一端的軸上；當所述第一伺服電機執行預定角度和速度的旋轉動作時，在所述第一齒輪和所述第二齒輪的相互作用下，兩個所述飛輪支架也隨之進行相應角度和速度的擺動，而兩個所述飛輪支架的擺動方向相反，兩個所述單框架陀螺單元中的所述慣性飛輪的旋轉速度大小相同而旋轉方向相反，當所述飛輪支架進行擺動時，兩個所述單框架陀螺單元均產生平衡力矩，且相互疊加；而與平衡力矩方向垂直的作用力矩互相抵消，所述控制力矩陀螺模塊能夠疊加使用，從而使力矩成倍增加。

2.根據權利要求1所述的控制力矩陀螺模塊，其特征在于，所述的陀螺模塊外殼體的一側設有線纜出口孔，所述陀螺模塊外殼體內部的所述單框架陀螺單元的所述慣性飛輪的驅動電機電纜線以及所述第一伺服電機的電纜線由此引出；所述絕對位置編碼器安裝在其中一個所述單框架陀螺單元的伸出軸上，用于表示所述單框架陀螺單元進動的角度。

3.根據權利要求1所述的控制力矩陀螺模塊，其特征在于，該控制力矩陀螺模塊還包括第二伺服電機，所述第一伺服電機通過齒輪帶動兩部所述單框架陀螺單元擺動；所述第二伺服電機垂直固定安裝在模塊底板上，所述第二伺服電機的電機軸穿過模塊底板向下伸出，一個第三齒輪安裝在所述第二伺服電機的電機軸上；在模塊底板的中心部位，一個垂直軸向下伸出，該垂直軸和固定在基座上的軸承耦合，且該垂直軸和模塊底板是固定連接；至少一對第一滑輪對稱安裝在模塊底板下部并位于陀螺模塊外圍，第二滑輪安裝在至少一對第一滑輪的中間，所述第一滑輪直接和所述第二滑輪的外緣耦合，所述第一滑輪的直徑小于所述第二滑輪的直徑；位于所述第二伺服電機的電機軸的軸端的所述第三齒輪和所述第二滑輪的內側齒嚙合，所述第二滑輪在安裝狀態下和基座是固定連接的。

4.根據權利要求3所述的控制力矩陀螺模塊，其特征在于，所述第一伺服電機執行兩部所述單框架陀螺單元的擺動動作，使其產生需要的平衡力矩；而所述第二伺服電機通過所述第三齒輪和所述第二滑輪的內側齒的嚙合作用，當所述第二伺服電機旋轉時，所述陀螺模塊整體以陀螺模塊底板中心軸為中心旋轉。

5.根據權利要求1所述的控制力矩陀螺模塊，其特征在于，所述飛輪支架為完全密封結構的飛輪支架，所述密封飛輪支架包括陀螺外殼本體、陀螺外殼上蓋、抽真空口、出線口以及陀螺外殼本體兩邊的陀螺外殼軸；所述抽真空口和出線口設置在所述陀螺外殼上蓋上；所述出線口用于把驅動所述慣性飛輪的電機線引出，所述抽真空口和真空泵管道連接，用以把所述陀螺外殼內部抽成真空；所述陀螺外殼上蓋與所述陀螺外殼本體之間設置有密封墊圈，用于加強所述陀螺外殼腔內的密封性；所述飛輪支架的軸設置在所述陀螺外殼本體的兩邊。

6.根據權利要求5所述的控制力矩陀螺模塊，其特征在于，驅動所述慣性飛輪的電機安裝于所述陀螺外殼上蓋；所述慣性飛輪的一個軸通過軸承安裝在所述陀螺外殼上蓋上并伸出和一從動齒輪固定連接，驅動所述慣性飛輪的電機通過輸出軸與一驅動齒輪連接，所述驅動齒輪與所述從動齒輪嚙合，當驅動所述慣性飛輪的電機旋轉時，通過所述驅動齒輪和所述從動齒輪的互相嚙合作用，帶動所述慣性飛輪旋轉，所述陀螺外殼上蓋上僅留有供抽真空用的所述抽真空口。