專利名稱：一種航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架鎖緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航空遙感技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架鎖緊裝置，適用于輕小型航空遙感系統(tǒng)，可用于航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)在非工作狀態(tài)時(shí)對(duì)框架及電機(jī)的安全保護(hù)，也可用于航空遙感作業(yè)時(shí)觀測(cè)載荷的對(duì)地定向觀測(cè)及測(cè)繪。
背景技術(shù)：
航空遙感系統(tǒng)中的高精度實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)成像要求飛行平臺(tái)做理想運(yùn)動(dòng)(勻速直線運(yùn)動(dòng))，然而由于受各種擾動(dòng)的影響，飛行平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際為復(fù)雜多模高階的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致成像質(zhì)量退化。慣性穩(wěn)定平臺(tái)負(fù)責(zé)支撐并穩(wěn)定載荷，可有效地隔離各種干擾カ矩對(duì)遙感載荷視軸穩(wěn)定的影響，使高分辨率成像載荷的視軸在慣性空間保持穩(wěn)定，顯著減小載機(jī)擾動(dòng) 對(duì)成像精度的影響，提高了成像分辨率。近年來(lái)，慣性穩(wěn)定平臺(tái)技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛重視，獲得快速發(fā)展，廣泛用于航空遙感領(lǐng)域，部分產(chǎn)品已商品化。國(guó)外代表性產(chǎn)品主要有PAV30和PAV80是瑞士Leica公司研制的大負(fù)載高精度慣性穩(wěn)定平臺(tái)，其中PAV30最大轉(zhuǎn)角范圍為俯仰及橫滾為±5°，航向?yàn)椤?0°，平臺(tái)的水平指向精度為±0.2° (水平飛行)，自重36kg，體積參數(shù)為665 X 535 X 150mm ；PAV80是Leica公司在PAV30基礎(chǔ)上新近研制出的目前最為先進(jìn)的慣性穩(wěn)定平臺(tái)，其最大旋角范圍為橫滾±7° ,俯仰-8° +6° ,航向±30° ,平臺(tái)自重36kg,承載范圍5kg 100kg，體積參數(shù)為673mm X 532mm X 168mm ;相對(duì)于PAV30，PAV80采用了大カ矩驅(qū)動(dòng)技術(shù)，指向精度提高了 10倍左右，達(dá)到0.02°。Aeix)Stab-3是德國(guó)研制的輕小型三軸穩(wěn)定平臺(tái)，其穩(wěn)定精度為0.03°，角度穩(wěn)定范圍為方位±15°，俯仰±23°，橫滾±23° ;俯仰、橫滾最大角速度15° /S、方位最大角速度5° /s，具有快響應(yīng)特性，平臺(tái)自重13. 5kg,體積參數(shù)為 351_X 330_X 180mm。然而，包括大負(fù)載高精度慣性穩(wěn)定平臺(tái)產(chǎn)品PAV30和PAV80，以及輕小型慣性穩(wěn)定平臺(tái)產(chǎn)品Aeix)Stab-3在內(nèi)，現(xiàn)有慣性穩(wěn)定平臺(tái)主流產(chǎn)品大多沒(méi)有設(shè)置機(jī)械鎖緊裝置，使得平臺(tái)框架及電機(jī)非工作狀態(tài)下也一直處于自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，若平臺(tái)上安裝載荷，大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和沖擊則可能導(dǎo)致框架和電機(jī)遭受損壞。此外，測(cè)繪單位在實(shí)際作業(yè)中，有時(shí)需要相機(jī)對(duì)某ー視軸方向定向作業(yè)，此時(shí)要求某一框架能夠處于在某ー姿態(tài)角度進(jìn)行鎖定不動(dòng)，而另外兩個(gè)框架仍然處于姿態(tài)伺服控制狀態(tài)。在姿態(tài)仿真三軸轉(zhuǎn)臺(tái)中，框架鎖緊裝置通常采用插銷式，只能進(jìn)行零位鎖緊。綜上，無(wú)論從慣性穩(wěn)定平臺(tái)的安全存放考慮，還是從航空遙感作業(yè)的需求考慮，均需要設(shè)計(jì)方便可靠的、可進(jìn)行任意姿態(tài)位置鎖緊的機(jī)械鎖緊裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)的不足，提出ー種操作方便、使用可靠、適用于輕小型航空遙感作業(yè)、可對(duì)航空遙感三軸慣性穩(wěn)定平臺(tái)兩個(gè)水平框架在運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)進(jìn)行任意姿態(tài)位置鎖緊的鎖緊裝置。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是ー種航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架鎖緊裝置，包括后夾鉗、橢圓輪、錐銷、鎖緊軸下導(dǎo)向片、鎖緊位置行程開關(guān)、鎖緊軸上導(dǎo)向片、第一緊固螺釘、鎖緊轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕、定位鋼球、沉頭螺釘、彈簧、夾鉗支座、第二緊固螺釘、夾鉗軸套、前夾鉗、墊圈、圓盤式摩擦片底座和橡膠摩擦片；轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕過(guò)盈安裝在鎖緊轉(zhuǎn)軸的軸上端井能在90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕處于0°和90°兩個(gè)極限位置吋，橢圓輪的長(zhǎng)軸和短軸分別與后夾鉗和前夾鉗的末端同時(shí)接觸，在杠桿カ的作用下，安裝于后夾鉗和前夾鉗前端表面的橡膠摩擦片分別處于最大間隙和最小間隙兩種極端狀態(tài)；最大間隙時(shí)對(duì)應(yīng)于平臺(tái)的エ作狀態(tài)，此時(shí)兩個(gè)水平框架可自由活動(dòng)；最小間隙時(shí)對(duì)應(yīng)于平臺(tái)水平框架的鎖緊狀態(tài)，此時(shí)安裝于兩個(gè)圓盤式摩擦片底座內(nèi)的橡膠摩擦片分別從兩側(cè)將安裝于底座或俯仰框上的框架鎖緊片進(jìn)行壓紫，產(chǎn)生靜摩擦力；由于夾鉗支座與橫滾框固連，因此在靜摩擦力的作用下，橫滾框?qū)⑾鄬?duì)于底座、俯仰框?qū)⑾鄬?duì)于橫滾框保持不動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫滾框和俯仰框兩個(gè)水平框架任意姿態(tài)位置的摩擦鎖緊。夾鉗支座是鎖緊裝置的基體部分，鎖緊軸上導(dǎo)向片通過(guò)沉頭螺釘緊固安裝在夾鉗支座的上部，后夾鉗、前夾鉗、夾鉗軸套、鎖緊軸下導(dǎo)向片通過(guò)第二緊固螺釘和墊圈緊固安裝在夾鉗支座下部；鎖緊轉(zhuǎn)軸中心線與夾鉗支座中心線平行，鎖緊轉(zhuǎn)軸的軸上部從鎖緊軸上導(dǎo)向片上開設(shè)的定位孔中穿過(guò)，鎖緊轉(zhuǎn)軸的軸下端從鎖緊軸下導(dǎo)向片上開設(shè)的定位孔中 穿過(guò)，實(shí)現(xiàn)水平X、Y方向定位，并通過(guò)鎖緊轉(zhuǎn)軸的軸肩與鎖緊軸下導(dǎo)向片上表面的接觸實(shí)現(xiàn)Z向定位，鎖緊轉(zhuǎn)軸的軸下端外徑通過(guò)錐銷將橢圓輪緊固。鎖緊位置行程開關(guān)通過(guò)第一緊固螺釘安裝在鎖緊軸上導(dǎo)向片外側(cè)下表面；定位鋼球起鎖緊位置定位作用，安裝于彈簧的上部，彈簧安裝于夾鉗支座的定位彈簧安裝孔中，在彈簧的彈簧力作用下，定位鋼球被壓在鎖緊轉(zhuǎn)軸的凸起圓盤下表面；夾鉗軸套安裝于前夾鉗和第二緊固螺釘之間，其上端與鎖緊軸下導(dǎo)向片下表面接觸，其下端與墊圈上表面接觸，通過(guò)第二緊固螺釘與夾鉗支座螺紋孔產(chǎn)生的緊固力，將后夾鉗和前夾鉗軸向緊固；后夾鉗和前夾鉗末端內(nèi)側(cè)表面分別安裝一個(gè)圓盤式摩擦片底座，每個(gè)圓盤式摩擦片底座的內(nèi)部分別嵌入橡膠摩擦片，圓盤式摩擦片底座和橡膠摩擦片通過(guò)膠粘固定。所述航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)為三框架式結(jié)構(gòu)，由外到內(nèi)三個(gè)框架分布次序分別為橫滾框、俯仰框和方位框，三個(gè)框架的回轉(zhuǎn)軸線方向分別與飛機(jī)橫滾、俯仰及方位姿態(tài)運(yùn)動(dòng)軸線X、Y、Z方向?qū)?yīng)一致，其中水平框架是指橫滾框和俯仰框，二者回轉(zhuǎn)軸中心線正交并與地面保持水平；橫滾框通過(guò)橫滾回轉(zhuǎn)軸系安裝于底座上，俯仰框通過(guò)俯仰回轉(zhuǎn)軸系安裝于橫滾框上，方位框通過(guò)方位回轉(zhuǎn)軸系安裝于俯仰框上，兩個(gè)框架鎖緊片分別與底座和俯仰框固連。夾鉗支座為由上部、中部、下部三個(gè)部分組成的階梯軸式結(jié)構(gòu)，用于將鎖緊裝置和橫滾框進(jìn)行緊固，用于將后夾鉗、橢圓輪、鎖緊軸下導(dǎo)向片、鎖緊軸上導(dǎo)向片、鎖緊轉(zhuǎn)軸、定位鋼球、彈簧、夾鉗軸套、前夾鉗、墊圈連接為一體；夾鉗支座上部為半圓形安裝法蘭盤，半圓形安裝法蘭盤上表面設(shè)置三個(gè)圓周均布的緊固螺紋孔，用干與橫滾框緊固連接，半圓形安裝法蘭盤中心位置設(shè)置安裝鎖緊軸上導(dǎo)向片的上定位槽，上定位槽為U型結(jié)構(gòu)，底部中心位置設(shè)置ー個(gè)緊固螺紋孔，通過(guò)緊固螺釘將鎖緊軸上導(dǎo)向片和夾鉗支座上部緊固相連；夾鉗支座中部為圓柱型安裝座，圓柱體的上表面設(shè)置定位安裝孔，用于彈簧的安裝和定位；夾鉗支座下部為下表面帶U型槽的圓柱型安裝座，圓柱體的下表面設(shè)置用于安裝鎖緊軸下導(dǎo)向片的下定位槽，下定位槽為U型結(jié)構(gòu)，底部中心位置設(shè)置ー個(gè)緊固螺紋孔，將鎖緊軸下導(dǎo)向片和夾鉗支座底部緊固相連。鎖緊轉(zhuǎn)軸為中部帶有360°圓環(huán)凸臺(tái)的階梯軸式結(jié)構(gòu)，用于連接橢圓輪、轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕、定位鋼球和鎖緊位置行程開關(guān)，用于通過(guò)0°和90°兩個(gè)極限位置的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)框架非鎖緊和鎖緊兩種工作狀態(tài)的切換；鎖緊轉(zhuǎn)軸中部設(shè)置凸起圓盤，凸起圓盤的下表面設(shè)有兩個(gè)90°分布的錐型窩，對(duì)應(yīng)于橡膠摩擦片最大間隙和最小間隙兩種極端狀態(tài)時(shí)定位鋼球的位置，在凸起圓盤外徑表面、相對(duì)于兩個(gè)錐型窩連線中心180°對(duì)面位置開設(shè)ー個(gè)V型槽，用于鎖緊位置行程開關(guān)對(duì)鎖緊狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；與凸起圓盤上下兩側(cè)相連的部分分別為鎖緊轉(zhuǎn)軸的上主軸和下主軸；上主軸的末端為轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕安裝軸，用于安裝轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕；下主軸末端為橢圓輪安裝軸，用于安裝橢圓輪；橢圓輪安裝軸外徑表面開設(shè)ー個(gè)圓錐銷孔，用于橢圓輪的緊固，橢圓輪安裝軸與下主軸間的軸肩用于鎖緊轉(zhuǎn)軸的定位。鎖緊位置行程開關(guān)包括彈簧探頭、主體和片狀彈簧；片狀彈簧通過(guò)彈簧探頭與主體剛性連接為一體，主體通過(guò)第一緊固螺釘與鎖緊軸上導(dǎo)向片緊固；當(dāng)兩個(gè)橡膠摩擦片處 于最大間隙狀態(tài)時(shí)，彈簧探頭在片狀彈簧預(yù)緊力作用下，緊緊壓在鎖緊轉(zhuǎn)軸凸起圓盤的外徑表面上，鎖緊位置行程開關(guān)閉合通電，主體發(fā)出“可工作”信號(hào)；當(dāng)兩個(gè)橡膠摩擦片處于最小間隙狀態(tài)時(shí)，彈簧探頭在片狀彈簧預(yù)緊力作用下，被壓入鎖緊轉(zhuǎn)軸凸起圓盤的外徑表面“V”型槽底部，鎖緊位置行程開關(guān)斷電，主體發(fā)出“不可工作”信號(hào)，保護(hù)橫滾框和俯仰框不被帶電加載而損壞。本發(fā)明的原理是本發(fā)明ー種航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架鎖緊裝置包括后夾鉗、橢圓輪、錐銷、鎖緊軸下導(dǎo)向片、鎖緊位置行程開關(guān)、鎖緊軸上導(dǎo)向片、第一緊固螺釘、鎖緊轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕、定位鋼球、沉頭螺釘、彈簧、夾鉗支座、第二緊固螺釘、夾鉗軸套、前夾鉗、墊圈、圓盤式摩擦片底座和橡膠摩擦片；轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕過(guò)盈安裝在鎖緊轉(zhuǎn)軸的軸上端井能在90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕處于0°和90°兩個(gè)極限位置吋，橢圓輪的長(zhǎng)軸和短軸分別與后夾鉗和前夾鉗的末端同時(shí)接觸，在杠桿カ的作用下，安裝于后夾鉗和前夾鉗前端表面的橡膠摩擦片分別處于最大間隙和最小間隙兩種極端狀態(tài)；最大間隙時(shí)對(duì)應(yīng)于平臺(tái)的工作狀態(tài)，此時(shí)兩個(gè)水平框架可自由活動(dòng)；最小間隙時(shí)對(duì)應(yīng)于平臺(tái)水平框架的鎖緊狀態(tài)，此時(shí)安裝于兩個(gè)圓盤式摩擦片底座內(nèi)的橡膠摩擦片分別從兩側(cè)將安裝于底座或俯仰框上的框架鎖緊片進(jìn)行壓紫，產(chǎn)生靜摩擦力；由于夾鉗支座與橫滾框固連，因此在靜摩擦力的作用下，橫滾框?qū)⑾鄬?duì)于底座、俯仰框?qū)⑾鄬?duì)于橫滾框保持不動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫滾框和俯仰框兩個(gè)水平框架任意姿態(tài)位置的摩擦鎖緊。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(I)相比框架自由狀態(tài)，采用鎖緊裝置有效降低了慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架和電機(jī)遭受損壞的風(fēng)險(xiǎn)；(2)框架機(jī)械鎖緊采用摩擦式，實(shí)現(xiàn)了框架任意姿態(tài)鎖定進(jìn)行定向遙感的目的，相對(duì)三軸自由狀態(tài)，更好地滿足航空遙感作業(yè)的需求；(3)由于可實(shí)現(xiàn)任意姿態(tài)位置鎖緊，因此相對(duì)于只能進(jìn)行零位鎖緊“插銷式”框架鎖緊方式，操作更加靈活，使用更加方便；(4)由于采用了“橡膠片一金屬ー橡膠片”摩擦鎖緊原理，因此當(dāng)框架載荷大于摩擦カ時(shí)，摩擦鎖緊將自動(dòng)失效，可自行對(duì)框架進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。


圖I為本發(fā)明的構(gòu)成圖；圖2為本發(fā)明應(yīng)用的三軸慣性穩(wěn)定平臺(tái)三維裝配圖；圖3為本發(fā)明應(yīng)用的三軸慣性穩(wěn)定平臺(tái)沿橫滾軸A-A方向剖面圖；圖4為本發(fā)明在水平框架上的安裝及工作原理圖；圖5為本發(fā)明進(jìn)行摩擦鎖緊的相關(guān)零件圖；圖6為本發(fā)明夾鉗支座外形結(jié)構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明鎖緊轉(zhuǎn)軸外形結(jié)構(gòu)圖；
圖8為本發(fā)明鎖緊位置行程開關(guān)安裝位置仰視圖；圖9為本發(fā)明鎖緊位置行程開關(guān)工作原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明包括后夾鉗I、橢圓輪2、錐銷3、鎖緊軸下導(dǎo)向片4、鎖緊位置行程開關(guān)5、鎖緊軸上導(dǎo)向片6、第一緊固螺釘7、鎖緊轉(zhuǎn)軸8、轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕9、定位鋼球10、沉頭螺釘11、彈簧12、夾鉗支座13、第二緊固螺釘14、夾鉗軸套15、前夾鉗16、墊圈17、圓盤式摩擦片底座18和橡膠摩擦片19 ;夾鉗支座13是鎖緊裝置的基體部分，鎖緊軸上導(dǎo)向片6通過(guò)沉頭螺釘11緊固安裝在夾鉗支座13的上部，后夾鉗I、前夾鉗16、夾鉗軸套15、鎖緊軸下導(dǎo)向片4通過(guò)第二緊固螺釘14和墊圈17緊固安裝在夾鉗支座13下部；鎖緊轉(zhuǎn)軸8中心線與夾鉗支座13中心線平行，鎖緊轉(zhuǎn)軸8的軸上部從鎖緊軸上導(dǎo)向片6上開設(shè)的定位孔6-01中穿過(guò)，鎖緊轉(zhuǎn)軸8的軸下端從鎖緊軸下導(dǎo)向片4上開設(shè)的定位孔4-01中穿過(guò)，實(shí)現(xiàn)水平X、Y方向定位，并通過(guò)鎖緊轉(zhuǎn)軸8的軸肩8-01與鎖緊軸下導(dǎo)向片4上表面的接觸實(shí)現(xiàn)Z向定位，鎖緊轉(zhuǎn)軸8的軸下端外徑通過(guò)錐銷3將橢圓輪2緊固。鎖緊位置行程開關(guān)5通過(guò)第ー緊固螺釘7安裝在鎖緊軸上導(dǎo)向片6外側(cè)下表面；定位鋼球10起鎖緊位置定位作用，安裝于彈簧12的上部，彈簧12安裝于夾鉗支座13的定位彈簧安裝孔13-03中，在彈簧12的彈簧力作用下，定位鋼球10被壓在鎖緊轉(zhuǎn)軸8的凸起圓盤8-02下表面；夾鉗軸套15安裝于前夾鉗16和第二緊固螺釘14之間，其上端與鎖緊軸下導(dǎo)向片4下表面接觸，其下端與墊圈17上表面接觸，通過(guò)第二緊固螺釘14與夾鉗支座13螺紋孔產(chǎn)生的緊固力，將后夾鉗I和前夾鉗16軸向緊固；后夾鉗I和前夾鉗16末端內(nèi)側(cè)表面分別安裝一個(gè)圓盤式摩擦片底座18，每個(gè)圓盤式摩擦片底座18的內(nèi)部分別嵌入橡膠摩擦片19，圓盤式摩擦片底座18和橡膠摩擦片19通過(guò)膠粘固定。如圖2和圖3所示，本發(fā)明所述航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)為三框架式結(jié)構(gòu)，由外到內(nèi)三個(gè)框架分布次序分別為橫滾框22、俯仰框24和方位框25，三個(gè)框架的回轉(zhuǎn)軸線方向分別與飛機(jī)橫滾、俯仰及方位姿態(tài)運(yùn)動(dòng)軸線X、Y、Z方向?qū)?yīng)一致，其中水平框架是指橫滾框22和俯仰框24，二者回轉(zhuǎn)軸中心線正交并與地面保持水平；橫滾框22通過(guò)橫滾回轉(zhuǎn)軸系安裝于底座21上，俯仰框24通過(guò)俯仰回轉(zhuǎn)軸系安裝于橫滾框22上，方位框25通過(guò)方位回轉(zhuǎn)軸系安裝于俯仰框24上，兩個(gè)框架鎖緊片20分別與底座21和俯仰框24固連。如圖4和圖5所示，本發(fā)明轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕9過(guò)盈安裝在鎖緊轉(zhuǎn)軸8的軸上端井能在90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕9處于0°和90°兩個(gè)極限位置吋，橢圓輪2的長(zhǎng)軸和短軸分別與后夾鉗I和前夾鉗16的末端同時(shí)接觸，在杠桿カ的作用下，安裝于后夾鉗I和前夾鉗16前端表面的橡膠摩擦片19分別處于最大間隙和最小間隙兩種極端狀態(tài)；最大間隙時(shí)對(duì)應(yīng)于平臺(tái)的工作狀態(tài)，此時(shí)兩個(gè)水平框架可自由活動(dòng)；最小間隙時(shí)對(duì)應(yīng)于平臺(tái)水平框架的鎖緊狀態(tài)，此時(shí)安裝于兩個(gè)圓盤式摩擦片底座18內(nèi)的橡膠摩擦片19分別從兩側(cè)將安裝于底座21或俯仰框24上的框架鎖緊片20進(jìn)行壓紫，產(chǎn)生靜摩擦力；由于夾鉗支座13與橫滾框22固連，因此在靜摩擦力的作用下，橫滾框22將相對(duì)于底座21、俯仰框24將相對(duì)于橫滾框22保持不動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫滾框22和俯仰框24兩個(gè)水平框架任意姿態(tài)位置的摩擦鎖緊。 如圖6所示，本發(fā)明夾鉗支座13為由上部、中部、下部三個(gè)部分組成的階梯軸式結(jié)構(gòu)，用于將鎖緊裝置和橫滾框22進(jìn)行緊固，用于將后夾鉗I、橢圓輪2、鎖緊軸下導(dǎo)向片4、鎖緊軸上導(dǎo)向片6、鎖緊轉(zhuǎn)軸8、定位鋼球10、彈簧12、夾鉗軸套15、前夾鉗16、墊圈17連接
為一體；夾鉗支座13上部為半圓形安裝法蘭盤13-02，半圓形安裝法蘭盤13-02上表面設(shè)置三個(gè)圓周均布的緊固螺紋孔13-01，用干與橫滾框22緊固連接，半圓形安裝法蘭盤13-02中心位置設(shè)置安裝鎖緊軸上導(dǎo)向片6的上定位槽13-08，上定位槽13-08為U型結(jié)構(gòu)，底部中心位置設(shè)置ー個(gè)緊固螺紋孔13-07，通過(guò)緊固螺釘將鎖緊軸上導(dǎo)向片6和夾鉗支座13上部緊固相連；夾鉗支座13中部為圓柱型安裝座，圓柱體13-04的上表面設(shè)置定位安裝孔13-03，用于彈簧12的安裝和定位；夾鉗支座13下部為下表面帶U型槽的圓柱型安裝座，圓柱體13-05的下表面設(shè)置用于安裝鎖緊軸下導(dǎo)向片4的下定位槽13-06，下定位槽13-06為U型結(jié)構(gòu)，底部中心位置設(shè)置ー個(gè)緊固螺紋孔13-09，將鎖緊軸下導(dǎo)向片4和夾鉗支座13底部緊固相連。如圖7所示，本發(fā)明鎖緊轉(zhuǎn)軸8為中部帶有360°圓環(huán)凸臺(tái)的階梯軸式結(jié)構(gòu)，用于連接橢圓輪2、轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕9、定位鋼球10和鎖緊位置行程開關(guān)5，用于通過(guò)0°和90°兩個(gè)極限位置的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)框架非鎖緊和鎖緊兩種工作狀態(tài)的切換；鎖緊轉(zhuǎn)軸8中部設(shè)置凸起圓盤8-02，凸起圓盤8-02的下表面設(shè)有兩個(gè)90°分布的錐型窩8-03，對(duì)應(yīng)于橡膠摩擦片19最大間隙和最小間隙兩種極端狀態(tài)時(shí)定位鋼球10的位置,在凸起圓盤8-02外徑表面、相對(duì)于兩個(gè)錐型窩8-03連線中心180°對(duì)面位置開設(shè)ー個(gè)V型槽8-04，用于鎖緊位置行程開關(guān)5對(duì)鎖緊狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；與凸起圓盤8-02上下兩側(cè)相連的部分分別為鎖緊轉(zhuǎn)軸8的上主軸8-06和下主軸8-07 ;上主軸8-06的末端為轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕安裝軸8_05，用于安裝轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕9 ；下主軸8-07的末端為橢圓輪安裝軸8-08，用于安裝橢圓輪2 ;橢圓輪安裝軸8-08外徑表面開設(shè)ー個(gè)圓錐銷孔8-09，用于橢圓輪2的緊固，橢圓輪安裝軸8-08與下主軸8-07間的軸肩8-01用于鎖緊轉(zhuǎn)軸8的定位。如圖8和圖9所示，本發(fā)明鎖緊位置行程開關(guān)5包括彈簧探頭5-01、主體5_02和片狀彈簧5-03 ;片狀彈簧5-03通過(guò)彈簧探頭5-01與主體5-02剛性連接為一體，主體5_02通過(guò)第一緊固螺釘7與鎖緊軸上導(dǎo)向片6緊固；當(dāng)兩個(gè)橡膠摩擦片19處于最大間隙狀態(tài)吋，彈簧探頭5-01在片狀彈簧5-03預(yù)緊力作用下，緊緊壓在鎖緊轉(zhuǎn)軸8凸起圓盤8-02的外徑表面上，鎖緊位置行程開關(guān)5閉合通電，主體5-02發(fā)出“可工作”信號(hào)；當(dāng)兩個(gè)橡膠摩擦片19處于最小間隙狀態(tài)時(shí)，彈簧探頭5-01在片狀彈簧5-03預(yù)緊力作用下，被壓入鎖緊轉(zhuǎn)軸8凸起圓盤8-02的外徑表面“V”型槽8-04底部，鎖緊位置行程開關(guān)5斷電，主體5-02發(fā)出“不可工作”信號(hào)，保護(hù)橫滾框22和俯仰框24不被帶電加載而損壞。本發(fā)明說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技木。
權(quán)利要求
1.ー種航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架鎖緊裝置，所述航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)為三框架式結(jié)構(gòu)，由外到內(nèi)三個(gè)框架分布次序分別為橫滾框(22 )、俯仰框(24 )和方位框(25 )，三個(gè)框架的回轉(zhuǎn)軸線方向分別與飛機(jī)橫滾、俯仰及方位姿態(tài)運(yùn)動(dòng)軸線X、Y、Z方向?qū)?yīng)一致，其中水平框架是指橫滾框(22)和俯仰框(24)，二者回轉(zhuǎn)軸中心線正交并與地面保持水平；橫滾框(22)通過(guò)橫滾回轉(zhuǎn)軸系安裝于底座(21)上，俯仰框(24)通過(guò)俯仰回轉(zhuǎn)軸系安裝于橫滾框(22)上，方位框(25)通過(guò)方位回轉(zhuǎn)軸系安裝于俯仰框(24)上，兩個(gè)框架鎖緊片(20)分別與底座(21)和俯仰框(24)固連；其特征在干所述鎖緊裝置包括后夾鉗(I)、橢圓輪(2)、錐銷(3)、鎖緊軸下導(dǎo)向片(4)、鎖緊位置行程開關(guān)(5)、鎖緊軸上導(dǎo)向片(6)、第一緊固螺釘(7)、鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)、轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕(9)、定位鋼球(10)、沉頭螺釘(11)、彈簧(12)、夾鉗支座(13)、第二緊固螺釘(14)、夾鉗軸套(15)、前夾鉗(16)、墊圈(17)、圓盤式摩擦片底座(18)和橡膠摩擦片(19);夾鉗支座(13)是鎖緊裝置的基體部分，鎖緊軸上導(dǎo)向片(6)通過(guò)沉頭螺釘(11)緊固安裝在夾鉗支座(13 )的上部，后夾鉗(I)、前夾鉗(16 )、夾鉗軸套(15 )、鎖緊軸下導(dǎo)向片(4)通過(guò)第二緊固螺釘(14)和墊圈(17)緊固安裝在夾鉗支座(13)下部；鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)中心線與夾鉗支座(13)中心線平行，鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)的軸上部從鎖緊軸上導(dǎo)向片(6)上開設(shè)的定位孔(6-01)中穿過(guò)，鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)的軸下端從鎖緊軸下導(dǎo)向片(4)上開設(shè)的定位孔(4-01)中穿過(guò)，實(shí)現(xiàn)水平X、Y方向定位，并通過(guò)鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)的軸肩(8-01)與鎖緊軸下導(dǎo)向片(4)上表面的接觸實(shí)現(xiàn)Z向定位，鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)的軸下端外徑通過(guò)錐銷(3)將橢圓輪(2)緊固；鎖緊位置行程開關(guān)(5)通過(guò)第一緊固螺釘(7)安裝在鎖緊軸上導(dǎo)向片(6)外側(cè)下表面；定位鋼球(10)起鎖緊位置定位作用，安裝于彈簧(12)的上部，彈簧(12)安裝于夾鉗支座(13)的定位彈簧安裝孔(13-03)中，在彈簧(12)的彈簧力作用下，定位鋼球(10)被壓在鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)的凸起圓盤(8-02)下表面；夾鉗軸套(15)安裝于前夾鉗(16)和第二緊固螺釘(14)之間，其上端與鎖緊軸下導(dǎo)向片(4)下表面接觸，其下端與墊圈(17)上表面接觸，通過(guò)第二緊固螺釘(14)與夾鉗支座(13)螺紋孔產(chǎn)生的緊固力，將后夾鉗(I)和前夾鉗(16)軸向緊固；后夾鉗(I)和前夾鉗(16)末端內(nèi)側(cè)表面分別安裝I個(gè)圓盤式摩擦片底座(18)，每個(gè)圓盤式摩擦片底座(18)的內(nèi)部分別嵌入橡膠摩擦片(19)，圓盤式摩擦片底座(18)和橡膠摩擦片(19)通過(guò)膠粘固定；轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕(9)過(guò)盈安裝在鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)的軸上端并能在90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕(9)處于0°和90°兩個(gè)極限位置時(shí)，橢圓輪(2)的長(zhǎng)軸和短軸分別與后夾鉗(I)和前夾鉗(16)的末端同時(shí)接觸，在杠桿カ的作用下，安裝于后夾鉗(I)和前夾鉗(16)前端表面的橡膠摩擦片(19)分別處于最大間隙和最小間隙兩種極端狀態(tài)；最大間隙時(shí)對(duì)應(yīng)于平臺(tái)的工作狀態(tài)，此時(shí)兩個(gè)水平框架可自由活動(dòng)；最小間隙時(shí)對(duì)應(yīng)于平臺(tái)水平框架的鎖緊狀態(tài)，此時(shí)安裝于兩個(gè)圓盤式摩擦片底座(18)內(nèi)的橡膠摩擦片(19)分別從兩側(cè)將安裝于底座(21)或俯仰框(24)上的框架鎖緊片(20)進(jìn)行壓紫，產(chǎn)生靜摩擦力；由于夾鉗支座(13)與橫滾框(22)固連，因此在靜摩擦力的作用下，橫滾框(22)將相對(duì)于底座(21)、俯仰框(24)將相對(duì)于橫滾框(22)保持不動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橫滾框(22)和俯仰框(24)兩個(gè)水平框架任意姿態(tài)位置的摩擦鎖緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架鎖緊裝置，其特征在于所述夾鉗支座(13)為由上部、中部、下部三個(gè)部分組成的階梯軸式結(jié)構(gòu)，用于將鎖緊裝置和橫滾框(22)進(jìn)行緊固，用于將后夾鉗(I)、橢圓輪(2)、鎖緊軸下導(dǎo)向片(4)、鎖緊軸上導(dǎo)向片(6)、鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)、定位鋼球(10)、彈簧(12)、夾鉗軸套(15)、前夾鉗(16)、墊圈(17)連接為一體；夾鉗支座(13)上部為半圓形安裝法蘭盤(13-02)，半圓形安裝法蘭盤(13-02)上表面設(shè)置三個(gè)圓周均布的緊固螺紋孔(13-01)，用干與橫滾框(22)緊固連接，半圓形安裝法蘭盤(13-02)中心位置設(shè)置安裝鎖緊軸上導(dǎo)向片(6)的上定位槽(13-08)，上定位槽(13-08)為U型結(jié)構(gòu)，底部中心位置設(shè)置ー個(gè)緊固螺紋孔(13-07)，通過(guò)緊固螺釘將鎖緊軸上導(dǎo)向片(6)和夾鉗支座(13)上部緊固相連；夾鉗支座(13)中部為圓柱型安裝座，圓柱體(13-04)的上表面設(shè)置定位安裝孔(13-03)，用于彈簧(12)的安裝和定位；夾鉗支座(13)下部為下表面帶U型槽的圓柱型安裝座，圓柱體(13-05)的下表面設(shè)置用于安裝鎖緊軸下導(dǎo)向片(4)的下定位槽(13-06)，下定位槽(13-06)為U型結(jié)構(gòu)，底部中心位置設(shè)置ー個(gè)緊固螺紋孔(13-09)，將鎖緊軸下導(dǎo)向片(4)和夾鉗支座(13)底部緊固相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架鎖緊裝置，其特征在干所述鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)為中部帶有360°圓環(huán)凸臺(tái)的階梯軸式結(jié)構(gòu)，用于連接橢圓輪(2)、轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕(9)、定位鋼球(10)和鎖緊位置行程開關(guān)(5)，用于通過(guò)0°和90°兩個(gè)極限位置的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)框架非鎖緊和鎖緊兩種工作狀態(tài)的切換；鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)中部設(shè)置凸起圓盤(8-02)，凸起圓盤(8-02)的下表面設(shè)有兩個(gè)90°分布的錐型窩(8-03)，對(duì)應(yīng)于橡膠摩擦片(19)最大間隙和最小間隙兩種極端狀態(tài)時(shí)定位鋼球(10)的位置，在凸起圓盤(8-02)外徑表面、相對(duì)于兩個(gè)錐型窩(8-03)連線中心180°對(duì)面位置開設(shè)ー個(gè)V型槽(8-04)，用于鎖緊位置行程開關(guān)(5)對(duì)鎖緊狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；與凸起圓盤(8-02)上下兩側(cè)相連的部分分別為鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)的上主軸(8-06)和下主軸(8-07);上主軸(8-06)的末端為轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕安裝軸(8-05)，用于安裝轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕(9);下主軸(8-07)的末端為橢圓輪安裝軸(8-08)，用于安裝橢圓輪(2);橢圓輪安裝軸(8-08)外徑表面開設(shè)ー個(gè)圓錐銷孔(8-09)，用于橢圓輪(2)的緊固，橢圓輪安裝軸(8-08)與下主軸(8-07)間的軸肩(8-01)用于鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)的定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架鎖緊裝置，其特征在于所述鎖緊位置行程開關(guān)(5)包括彈簧探頭(5-01)、主體(5-02)和片狀彈簧(5-03);片狀彈簧(5-03)通過(guò)彈簧探頭(5-01)與主體(5-02)剛性連接為一體，主體(5-02)通過(guò)第一緊固螺釘(7)與鎖緊軸上導(dǎo)向片(6)緊固；當(dāng)兩個(gè)橡膠摩擦片(19)處于最大間隙狀態(tài)時(shí)，彈簧探頭(5-01)在片狀彈簧(5-03)預(yù)緊力作用下，緊緊壓在鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)凸起圓盤(8-02)的外徑表面上，鎖緊位置行程開關(guān)(5)閉合通電，主體(5-02)發(fā)出“可工作”信號(hào)；當(dāng)兩個(gè)橡膠摩擦片(19)處于最小間隙狀態(tài)時(shí)，彈簧探頭(5-01)在片狀彈簧(5-03)預(yù)緊力作用下，被壓入鎖緊轉(zhuǎn)軸(8)凸起圓盤(8-02)的外徑表面“ V”型槽(8-04)底部，鎖緊位置行程開關(guān)(5)斷電，主體(5-02)發(fā)出“不可工作”信號(hào)，保護(hù)橫滾框(22)和俯仰框(24)不被帶電加載而損壞。
全文摘要
一種航空遙感慣性穩(wěn)定平臺(tái)水平框架鎖緊裝置，包括后夾鉗、橢圓輪、錐銷、鎖緊軸下導(dǎo)向片、鎖緊位置行程開關(guān)、鎖緊軸上導(dǎo)向片、第一緊固螺釘、鎖緊轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕、定位鋼球、沉頭螺釘、彈簧、夾鉗支座、第二緊固螺釘、夾鉗軸套、前夾鉗、墊圈、圓盤式摩擦片底座和橡膠摩擦片。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕由0°旋轉(zhuǎn)到90°位置時(shí)，橢圓輪的長(zhǎng)軸與后夾鉗和前夾鉗的末端同時(shí)接觸，在杠桿力的作用下，兩個(gè)橡膠摩擦片間隙由最大轉(zhuǎn)為最小，產(chǎn)生的最大靜摩擦力將框架鎖緊片壓緊，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)水平框架鎖緊。本發(fā)明可對(duì)兩個(gè)水平框架進(jìn)行任意姿態(tài)位置的機(jī)械鎖緊，保護(hù)框架和電機(jī)，并可實(shí)現(xiàn)定向遙感任務(wù)，方便可靠，適用于輕小型航空遙感系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01C21/18GK102778233SQ20121026291
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者俞瑞霞, 劉煒, 周向陽(yáng), 房建成 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)