[發明專利]高精度機載兩軸掃描穩定機構

有效

• 申請號: 201611018078.1
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106567985B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 范海清;李紅沛;董浩;孫凱;王豐年
• 申請（專利權）人: 天津津航技術物理研究所
• 主分類號: F16M11/06
• 分類號: F16M11/06;F16M11/18
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 周恒

1.一種高精度機載兩軸掃描穩定機構，其特征在于，該掃描穩定機構具體結構如下：

整體布局及減振器設置：

以掃描穩定機構中心為坐標系原點，建立X-Y-Z三軸坐標系；定義X軸正方向為前向，X軸負方向為后向；

在掃描穩定機構整體結構的最外端四角上分布有四個減振器支座(3)，沿前述的前向、后向方向，將該四個減振器支座(3)分成前向減振器支座組(Ⅰ)和后向減振器支座組(Ⅱ)，所述前向減振器支座組(Ⅰ)和后向減振器支座組(Ⅱ)關于Y軸對稱，所述前向減振器支座組(Ⅰ)和后向減振器支座組(Ⅱ)各自的兩個減振器支座(3)均關于Z軸對稱；

其中，前向減振器支座組(Ⅰ)所在端處以及后向減振器支座組(Ⅱ)中的每個減振器支座(3)沿Z軸方向的上下兩端各自設置有一個矩形塊，每個矩形塊下端各自設置一個減振器(33)，由此，整個掃描穩定機構上下各設有四個減振器(33)，一共八個減振器(33)；

每個減振器(33)外形設置為階梯軸，階梯軸中較小直徑的小軸位于下方，小軸端面上設有螺紋孔，即為掃描穩定機構的對外機械接口，掃描穩定機構通過該處螺紋孔以螺釘與外部設備實現連接；

所述前向減振器支座組(Ⅰ)和后向減振器支座組(Ⅱ)每個減振器支座(3)上下兩端的矩形塊之間以位于Z方向中部的局部圓柱面連接，局部圓柱面柱面上開有若干螺釘孔；

所述前向減振器支座組(Ⅰ)和后向減振器支座組(Ⅱ)各自兩個減振器支座(3)的局部圓柱面之間分別設置有滾動電機座(2)，從而，X軸前后方向端面上各有一個滾動電機座(2)；每個所述滾動電機座(2)為圓柱形，其外圓直徑與減振器支座(3)內圓柱面直徑相同，兩者通過所述局部圓柱面柱面上的螺釘孔配合螺釘連接；

所述前向減振器支座組(Ⅰ)和后向減振器支座組(Ⅱ)的兩組減振器支座(3)與各自對應的滾動電機座(2)連接后，通過調整，使減振器(33)的小軸端面形成與X軸平行的上下兩個平面；

所述掃描穩定機構上部還安裝有U形連接支架(1)，其與X軸前后方向端面上的兩個滾動電機座(2)相互固定；

高精度滾動軸系的設置：

軸系支撐方式為兩端各采用一對角接觸軸承，背靠背安裝；沿X軸方向分布有兩個滾動電機座(2)，滾動電機座(2)內有安裝有滾動電機(4)、滾動電機軸(5)，兩個滾動電機軸(5)之間通過滾動框架(8)連接，構成滾動軸系；所述X軸前后方向端面上的兩個滾動電機座(2)的內部安裝形式相同；

其中，X軸正向一端的所述滾動電機座(2)為圓柱形，內有階梯兩個孔，外端的大孔中安裝滾動電機(4)，小孔內安裝滾動軸承座(12)；滾動電機(4)定子固定在大孔中，滾動電機(4)轉子與滾動電機軸(5)連接固定；所述滾動電機軸(5)呈碗狀，沿徑向有內外兩組連接孔，外部的連接孔與滾動電機(4)轉子連接，內部的連接孔與前向滾動軸(6)前端連接；所述前向滾動軸(6)為圓柱形階梯軸，其后端面與滾動框架(8)實現連接；

所述滾動軸承座(12)內安裝一對角接觸軸承，滾動軸承內壓圈(15)、滾動軸承外壓圈(14)為圓環狀，安裝在滾動軸承座(12)及前向滾動軸(6)上，實現軸承的軸向固定；軸承的內徑支撐在前向滾動軸(6)的圓柱面上；

由于所述X軸前后方向端面上的兩個滾動電機座(2)的內部安裝形式相同，因此X軸前后方向的兩個滾動電機座(2)各自設有一個滾動電機軸(5)，兩個滾動電機軸(5)通過滾動框架(8)串聯在一起，構成滾動軸系；滾動框架(8)為圓筒狀中空結構，在圓筒的內圓柱表面分布有圓環狀加強筋和X向加強筋，前后端面上分布有輻條狀加強筋；

圓筒狀中空結構在Z向上下兩處切除一部分圓柱面，形成開孔，滾動框架上蓋(10)、滾動框架下蓋(11)形狀與滾動框架(8)切除的圓柱面相同，裝配時，最后安裝滾動框架上蓋(10)、滾動框架下蓋(11)后形成完整圓柱面；

滾動框架(8)圓筒內為成像器的安裝空間，沿Y軸在圓筒兩端有階梯圓孔，為俯仰軸系的安裝位置；

高精度俯仰軸系的設置：

俯仰軸系支撐方式為兩端各采用一對角接觸軸承，背靠背安裝；俯仰方向驅動安裝方式與滾動方向相同；

所述俯仰軸系由俯仰電機(19)、俯仰軸系零件、成像器(9)組成；

沿Y向從俯仰電機(19)一端開始說明如下：

俯仰電機(19)安裝在滾動框架(8)電機端階梯孔的大孔中，俯仰電機(19)定子與滾動框架(8)固定，轉子與俯仰電機軸(20)連接；

俯仰電機軸(20)徑向分布兩組安裝孔，同時與俯仰電機(19)轉子和第一俯仰軸(21)實現連接；

俯仰軸承座(27)安裝于滾動框架(8)電機端的階梯孔的小孔中，俯仰軸承座(27)內安裝一對角接觸軸承，軸承內徑支撐在第一俯仰軸(21)的圓柱面上；俯仰軸承內壓圈(30)、俯仰軸承外壓圈(29)為圓環狀，安裝在俯仰軸承座(27)及第一俯仰軸(21)上，實現軸承的軸向固定；

掃描穩定機構與成像器的安裝：

所述掃描穩定機構的負載為成像器(9)，成像器(9)安裝在滾動框架(8)內部；第一俯仰軸(21)和第二俯仰軸(23)位于俯仰軸系兩端，與滾動框架(8)連接；第一俯仰軸(21)和第二俯仰軸(23)的軸端設置為半圓孔形狀，與成像器(9)兩端的接口軸配合安裝，連接螺釘位置位于接口部分的圓柱面上；同時接口處設置有半圓形壓蓋，壓蓋與第一俯仰軸(21)、第二俯仰軸(23)固定，與第一俯仰軸(21)和第二俯仰軸(23)的半圓形孔合二為一，形成一個完整的圓柱面。