[發明專利]一種蝸輪蝸桿傳動的火炮角度雙閉環伺服調節裝置及方法

有效

• 申請號: 201810434175.1
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108692615B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 王文林;周梓榮;朱建軍;曹曉暢
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: F41G5/02
• 分類號: F41G5/02
• 代理公司: 深圳市沃德知識產權代理事務所(普通合伙) 44347
• 代理人: 高杰;于志光

1.一種蝸輪蝸桿傳動的火炮角度雙閉環伺服調節裝置，用于對火炮身管進行角度調節，其特征在于，所述火炮角度雙閉環伺服調節裝置包括兩組蝸輪蝸桿傳動機構及一對轉動板，該對轉動板呈對稱分布在炮架的兩側板的外側，所述炮架的兩側板上分別固定有呈同軸設置的兩固定軸，所述火炮身管位于炮架的兩側板之間并通過所述兩固定軸安裝在炮架的兩側板上，每一轉動板的一端與對應側的固定軸可轉動地連接，每一轉動板的另一端與火炮身管固定連接，每一組蝸輪蝸桿傳動機構包括蝸輪、蝸桿及伺服電機，所述蝸輪與對應側的固定軸同軸并固定連接，所述蝸桿安裝在對應側的轉動板上，所述伺服電機與所述蝸桿的一端連接，通過伺服電機驅動蝸桿旋轉，使蝸桿自轉的同時繞蝸輪公轉，以帶動轉動板和火炮身管一起繞固定軸旋轉來調節火炮身管的角度；

所述轉動板的一端通過轉動板軸承和固定軸可轉動地連接，所述轉動板的另一端通過固定螺釘與火炮身管相固定，所述轉動板軸承的內圈與固定軸相固定，所述轉動板軸承的外圈與轉動板相固定；

還包括光電編碼器，所述光電編碼器的光柵盤和轉動板軸承同軸并和轉動板軸承的外圈相固定，所述光電編碼器的光電檢測裝置與固定軸相固定，用于火炮身管在轉動板驅動下繞固定軸轉動時，測定火炮身管的轉角；

還包括固定在炮架上的快速接口和便攜式控制器，所述光電編碼器的信號和電力線通過所述快速接口和所述便攜式控制器連接，以通過便攜式控制器設定和自動控制火炮身管的轉角；

所述伺服電機自帶測速元件，所述伺服電機的信號和電力線通過所述快速接口和所述便攜式控制器連接，用于實時將測速元件測得的伺服電機的當前旋轉方向和轉速反饋給便攜式控制器；

所述蝸桿的兩端均由螺桿軸承支承并由蝸桿軸承蓋壓緊，蝸桿兩端的蝸桿軸承蓋均和轉動板連接并固定。

2.如權利要求1所述的火炮角度雙閉環伺服調節裝置，其特征在于，所述蝸輪的外端面連接有蝸輪壓片，所述蝸輪壓片和固定軸同軸并被固定在固定軸上。

3.如權利要求1所述的火炮角度雙閉環伺服調節裝置，其特征在于，所述蝸桿的另一端連接有手輪，用于手動方式來旋轉蝸桿。

4.一種蝸輪蝸桿傳動的火炮角度雙閉環伺服調節方法，適用于權利要求1至3項中任意一項所述的火炮角度雙閉環伺服調節裝置，所述火炮角度雙閉環伺服調節方法包括：通過便攜式控制器的鍵盤輸入期望角度值，便攜式控制器發出控制指令電流i，通過和伺服電機自帶測速元件反饋的轉動方向、轉角信號電流對比后，形成誤差驅動電流信號?i，?i經過便攜式控制器內部的伺服放大器放大后，形成驅動電流?I給伺服電機，伺服電機輸出特定的轉動方向和轉速，驅動蝸輪蝸桿傳動機構運動，從而通過轉動板帶動火炮身管轉動；

光電編碼器測定火炮身管實時轉角后，反饋給便攜式控制器，便攜式控制器快速控制使得火炮身管轉角達到目標值。