CN104122934A - 一种姿态范围可调式稳定平台限位机构 - Google Patents
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Abstract
一种姿态范围可调式稳定平台限位机构，包括一个具有滑槽的弧形标尺底壳、两个带有标尺窗口的移动滑盖、两个限位紧定底块、两支限位紧定螺栓和两个限位挡柱；该限位机构成对使用，标尺底壳通过五支固定螺栓与稳定平台方位框架侧板内侧固连；当拧松紧定螺栓时，移动滑盖可在标尺底壳表面自由滑动；当达到预定限位角度时，拧紧限位紧定螺栓，限位挡柱成为限位死档，阻止俯仰框架的最大姿态角运动；本发明可实现稳定平台俯仰框架姿态范围可调式精确限位，并利用移动滑盖标尺窗口读出角度示数；具有操作简单灵活、适用角度范围大、限位角度可无级改变、结构紧凑等特点，适用于航空遥感、目标跟踪等伺服执行结构。
Description
技术领域
本发明属于航空遥感技术领域，涉及一种姿态范围可调式稳定平台限位机构，可用于对稳定平台框架的精确可调限位和保护，具有操作简单灵活、适用角度范围大、限位角度可无级改变、结构紧凑的特点，适用于航空遥感及目标跟踪等惯性执行结构。
背景技术
稳定跟踪平台是航空遥感的关键设备之一，主要作用为隔离载体扰动，使光轴(Line ofSight，LOS)根据上位机输出位置指令在惯性空间保持对目标的跟踪稳定。在伺服状态下，稳定跟踪平台LOS实时跟踪目标在空间的运动变化，平台通过对框架的反向驱动实时隔离各种扰动因素影响，从而保持载荷姿态对目标的稳定跟踪。
由于飞行器在爬升及降落过程中的颠簸及加速度过大，遥感载荷会造成对航空遥感稳定跟踪平台的较大冲击，在大冲击力作用下，为保证载荷稳定安全，需要对框架运动的角度范围进行机械限位；此外，根据作业任务的不同，框架姿态角度范围需要在一定范围内不断进行调整，因此需要一种姿态范围可调式框架限位机构。综上，在两轴惯性稳定跟踪平台使用中，要求平台框架需限定到一定的角度范围内，且在不同任务条件下限定角度不同。所以需要设计可调式跟踪平台俯仰限位机构，才能实现其要求的可调精确机械限位。
在现有的航空惯性稳定平台设计中，限位结构有明显不足，其俯仰限位要么是固定不可调整，要么没有限位结构。典型的国外产品主要有：以色列CONTROP精密技术公司研制的ESP-600C型无人机载光电侦查平台采用两轴平台，其方位转动范围360°×N、俯仰+10°～-10°、最大角速度50°/s、最大角加速度-50°/s2，其稳定精度达到15urad。MSSP-3型海事观察平台主要用于海事巡逻飞机和巡逻船，采用四框架陀螺稳定系统，带有高分辨力前视红外相机、高性能CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)相机和激光测距仪。这两种稳定平台代表了二框架结构和四框架二轴机构形式稳定平台的国际先进水平，但是这些总体表现为在体积大、负载/自重比小、精度差等方面的系统性不足，即难以找到集以上各方面优点为一体的产品。
发明内容
为了克服已有技术不能任意调节两轴惯性稳定平台俯仰框架限定角度的问题，设计一种姿态范围可调式稳定跟踪平台限位机构。
本发明需要解决的技术问题是：设计一种平台俯仰框架可以在最大±90°范围内任意限位的可调式稳定平台俯仰框架机械限位机构。解决技术问题的技术方案为：一种姿态范围可调式稳定平台限位机构，包括一个弧形标尺底壳、两个移动滑盖、两个紧定底块、两支限位紧定螺栓和两个限位挡柱；该限位机构成对使用，弧形标尺底壳底面中心位置的纵向直口凹槽起安装定位作用，使弧形标尺底壳插装在稳定平台方位框架侧板凸台的正确位置上，并通过五支内六角固定螺钉与稳定平台方位框架侧板内侧固连；限位挡柱套装在紧定螺栓上，采用聚四氟乙烯材料，具有材质软、吸振强、耐冲击的限位阻挡特性；当拧松限位紧定螺栓时，装配于弧形标尺底壳上表面的移动滑盖可在-90°～+90°姿态角范围内沿标尺底壳表面自由滑动；倒T形滑槽内的紧定底块与移动滑盖通过限位紧定螺栓连接，紧定底块可在弧形标尺底壳的倒T形滑槽截面内自由滑动；当达到预定限位角度时，拧紧限位紧定螺栓，此时的限位紧定底块的上表面与弧形标尺底壳内的倒T形滑槽上表面、限位紧定螺栓头下表面与限位挡柱的上表面分别被压紧，使限位挡柱成为限位死档；分别位于标尺底壳两侧的一对紧定螺栓可将俯仰框限定在所需的角度范围内，实现机械限位模式，阻止俯仰框架的最大姿态角运动。
所述的弧形标尺底壳为具有完全贯通的210°的弧形滑槽结构，用于限制稳定平台俯仰框架最大±90°的转动角度范围，当达到最大限位角度时可保证移动滑盖与弧形标尺底壳上表面的完全配合；弧形标尺底壳上表面±90°范围内标志角度刻线；弧形标尺底壳截面结构为倒T形滑槽，在整体210°范围内完全贯通；弧形标尺底壳底部具有安装定位纵向直口凹槽，可使弧形标尺底壳底部正确插装在稳定平台侧板的内侧板对应凸台上，平台侧板弧形凸台将标尺底壳在其垂直方向精确限位。
所述的紧定底块为弧形结构，其外缘直径小于弧形标尺底壳倒T形凹滑槽的外径、其内缘直径大于弧形标尺底壳倒T形凹滑槽的内径，形成间隙配合，保证紧定底块在弧形标尺底壳的倒T形凹滑槽内自由滑动；紧定底块中部具有螺纹通孔，用于限位紧定螺栓头的定位与紧固。
所述的移动滑盖上表面开有倒三角形标尺窗口，两边具有凸缘，倒三角形标尺窗口位于移动滑盖中心位置，其顶角中心线指向螺栓孔中心，并对应标尺底壳上表面刻线零位，可读出其下方弧形标尺底壳上表面±90°范围内的角度刻线；移动滑盖截面为槽型结构，两边凸缘与弧形标尺底壳的内外径间隙配合，保证滑动定位。
所述的两个限位挡柱为中空圆筒结构，并套在限位紧定螺栓头上；限位挡柱采用聚四氟乙烯材料，具有耐磨、耐压、耐腐蚀的特性；吸振能力好，抗冲击能力强。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明可实现对跟踪平台俯仰框在-90°～+90°姿态角范围内的任意角度无级可调式精确限位；
(2)本发明可通过移动滑盖观测窗读出精确限位角度示数，克服了部分平台限位机构只有最大限位并不能准确读出限位角度的不足；
(3)本发明限位挡柱具有耐磨、耐压、耐腐蚀的特性；吸振能力好，抗冲击能力强；
(4)本发明采用双边成对使用，使框架均匀受力，保护作用强；
(5)本发明结构简单，零件易于加工，对具有固定限位功能的原稳定平台改动小，易于设备维修与改进。
附图说明
图1为本发明的可调式稳定平台俯仰限位机构示意图；
图2为本发明的稳定平台侧板与标尺装配示意图；
图3为本发明的可调式稳定平台俯仰限位机构正视图；
图4为本发明的可调式稳定平台移动滑盖装配图；
图5为本发明的可调式稳定平台俯仰限位机构A-A剖面图；
图6为本发明的可调式稳定平台限位机构装配顺序图，其中图6a为紧定底块装配图，图6b为移动滑盖装配图，图6c为限位挡柱装配图，图6d为紧定螺栓装配图。
具体实施方式
本发明的具体实施方法如下：
如图1所示，本发明包括一个弧形标尺底壳1、两个移动滑盖5、两个紧定底块2、两支限位紧定螺栓6和两个限位挡柱4；当拧松限位紧定螺栓6时，装配于弧形标尺底壳1上表面的移动滑盖5可在-90°～+90°姿态角范围内沿标尺底壳表面自由滑动；倒T形滑槽1-2内的紧定底块2与移动滑盖5通过限位紧定螺栓6连接，紧定底块2可在弧形标尺底壳1的倒T形滑槽1-2截面内自由滑动；当达到预定限位角度时，拧紧限位紧定螺栓6，此时的限位紧定底块2的上表面与弧形标尺底壳1内的倒T形滑槽1-2上表面、限位紧定螺栓头6下表面与限位挡柱4的上表面分别被压紧，使限位挡柱4成为限位死档；分别位于标尺底壳1两侧的一对紧定螺栓6可将俯仰框限定在所需的角度范围内，实现机械限位模式，阻止俯仰框架的最大姿态角运动。
如图2所示，这种姿态范围可调式稳定平台框架限位机构成对使用，弧形标尺底壳1为具有完全贯通的210°的弧形滑槽结构，用于限制稳定平台俯仰框架最大±90°的转动角度范围，当达到最大限位角度时可保证移动滑盖5与弧形标尺底壳1上表面的完全配合；弧形标尺底壳1上表面1-3±90°范围内标志角度刻线；弧形标尺底壳1截面结构为倒T形滑槽1-2，在整体210°范围内完全贯通；弧形标尺底壳1底部具有安装定位纵向直口凹槽1-1，可使弧形标尺底壳1底部正确插装在稳定平台侧板7的内侧板对应凸台7-1上，并通过五支内六角固定螺钉3与稳定平台方位框架侧板7内侧固连，平台侧板弧形凸台7-1将标尺底壳1在其垂直方向精确限位，且减轻了固定弧形标尺底壳的内六角圆柱头螺钉的剪切力作用。该种姿态范围可调式稳定平台限位机构分别安装在稳定平台方位框架左右两个侧板上，以增加限位机构自身的可靠性和平台俯仰框架被限位时的稳定性。
如图3所示，210°的弧形标尺底壳1具有完全贯通的弧形滑槽结构，用于限制稳定平台俯仰框架最大±90°的转动角度范围，此时图中限位的角度为+90°和-90°，当达到最大限位角度时可保证移动滑盖5下表面与弧形标尺底壳1上表面的完全配合；弧形标尺底壳1上表面1-3的±90°范围内标志角度刻线；弧形标尺底壳1截面结构为倒T形凹滑槽1-2，在整体210°范围内完全贯通。
如图4所示，配合于弧形标尺底壳1的移动滑盖5为弧形结构，它的上表面开有倒三角形标尺窗口5-1，两边分别具有外凸缘5-2和内凸缘5-3，倒三角形标尺窗口5-1位于移动滑盖5中心位置，其顶角中心线指向螺栓孔中心，并对应标尺底壳上表面1-3刻线，可读出其下方弧形标尺底壳1上表面1-3的±90°范围内角度刻线(参考图3)；移动滑盖5截面为槽型结构，外凸缘5-2和内凸缘5-3分别与弧形标尺底壳1的内外径间隙配合，保证滑动定位。
所述的移动滑盖5上表面开有倒三角形标尺窗口5-1，两边具有凸缘5-2，倒三角形标尺窗口5-1位于移动滑盖5中心位置，其顶角中心线指向螺栓孔中心，并对应标尺底壳上表面1-3刻线零位，可读出其下方弧形标尺底壳1上表面1-3±90°范围内的角度刻线；移动滑盖5截面为槽型结构，两边凸缘5-2与弧形标尺底壳1的内外径间隙配合，保证滑动定位。
如图5所示，紧定底块2为弧形结构，其外缘直径2-1小于弧形标尺底壳倒T形凹滑槽1-2的外径1-2-1、其内缘直径2-2大于弧形标尺底壳倒T形凹滑槽1-2的内径1-2-2，形成间隙配合，保证紧定底块2在弧形标尺底壳1的倒T形凹滑槽1-2内自由滑动；紧定底块2中部具有螺纹通孔，用于限位紧定螺栓头6的定位与紧固；当达到预定限位角度时，例如限定角度为+90°和-90°，拧紧限位紧定螺栓6，此时的限位紧定底块2的上表面与弧形标尺底壳1内的倒T形滑槽1-2上表面、限位紧定螺栓头6下表面与限位挡柱4的上表面、移动滑盖5上表面与限位挡柱4下表面分别被压紧，使限位挡柱4成为限位死档，阻止俯仰框架的最大姿态角运动；移动滑盖5外凸缘5-2和内凸缘5-3分别与弧形标尺底壳1的内外径间隙配合，保证滑动定位；其中，两个限位挡柱4为中空圆筒结构，并套在限位紧定螺栓头6上；限位挡柱4采用聚四氟乙烯材料，具有耐磨、耐压、耐腐蚀的特性；吸振能力好，抗冲击能力强。
本发明所述的姿态范围可调式稳定平台限位机构装配顺序如下：
以实现+90°限位操作为例：首先，如图6a所示，将紧定底块2推入弧形标尺底壳的倒T形凹滑槽1-2中；其次将移动滑盖5按图6b方式装配在标尺底壳1上表面上，使得移动滑盖5外凸缘5-2和内凸缘5-3分别与弧形标尺底壳1的内外径间隙配合；再次，如图6c，将限位挡柱4安放在移动滑盖5上，并使限位挡柱4、移动滑盖5和紧定底块2的螺栓孔中心在一条直线上；最后，将限位紧定螺栓6依照图6d方式插装进螺栓孔，滑动限位挡柱4、移动滑盖5、移动螺栓6和紧定底块2组成的结构，直到移动滑盖5倒三角形标尺窗口5-1指示标尺底壳上表面1-3的90°刻线(本发明以逆时针刻度顺序为正)，此时旋紧移动螺栓6；-90°及其它角度限位方式与上述类似。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (5)
1.一种姿态范围可调式稳定平台限位机构，包括一个弧形标尺底壳(1)、两个移动滑盖(5)、两个紧定底块(2)、两支限位紧定螺栓(6)和两个限位挡柱(4)；该限位机构成对使用，弧形标尺底壳(1)底面中心位置的纵向直口凹槽(1-1)起安装定位作用，使弧形标尺底壳(1)插装在稳定平台方位框架侧板凸台(7-1)的正确位置上，并通过五支内六角固定螺钉(3)与稳定平台方位框架侧板(7)内侧固连；限位挡柱(4)套装在紧定螺栓(6)上，采用聚四氟乙烯材料，具有材质软、吸振强、耐冲击的限位阻挡特性；当拧松限位紧定螺栓(6)时，装配于弧形标尺底壳(1)上表面的移动滑盖(5)可在-90°～+90°姿态角范围内沿标尺底壳表面自由滑动；倒T形滑槽(1-2)内的紧定底块(2)与移动滑盖(5)通过限位紧定螺栓(6)连接，紧定底块(2)可在弧形标尺底壳(1)的倒T形滑槽(1-2)截面内自由滑动；当达到预定限位角度时，拧紧限位紧定螺栓(6)，此时的限位紧定底块(2)的上表面与弧形标尺底壳(1)内的倒T形滑槽(1-2)上表面、限位紧定螺栓头(6)下表面与限位挡柱(4)的上表面分别被压紧，使限位挡柱(4)成为限位死档；分别位于标尺底壳(1)两侧的一对紧定螺栓(6)可将俯仰框限定在所需的角度范围内，实现机械限位模式，阻止俯仰框架的最大姿态角运动。
2.根据权利要求1所述的一种姿态范围可调式稳定平台限位机构，其特征在于：所述的弧形标尺底壳(1)为具有完全贯通的210°的弧形滑槽结构，用于限制稳定平台俯仰框架最大±90°的转动角度范围，当达到最大限位角度时可保证移动滑盖(5)与弧形标尺底壳(1)上表面的完全配合；弧形标尺底壳(1)上表面(1-3)±90°范围内标志角度刻线；弧形标尺底壳(1)截面结构为倒T形滑槽(1-2)，在整体210°范围内完全贯通；弧形标尺底壳(1)底部具有安装定位纵向直口凹槽(1-1)，可使弧形标尺底壳(1)底部正确插装在稳定平台侧板(7)的内侧板对应凸台上，平台侧板弧形凸台(7-1)将标尺底壳(1)在其垂直方向精确限位。
3.根据权利要求1所述的一种姿态范围可调式稳定平台限位机构，其特征在于：所述的紧定底块(2)为弧形结构，其外缘直径(2-1)小于弧形标尺底壳倒T形凹滑槽(1-2)的外径(1-2-1)、其内缘直径(2-2)大于弧形标尺底壳倒T形凹滑槽(1-2)的内径(1-2-2)，形成间隙配合，保证紧定底块(2)在弧形标尺底壳(1)的倒T形凹滑槽(1-2)内自由滑动；紧定底块(2)中部具有螺纹通孔，用于限位紧定螺栓头(6)的定位与紧固。
4.根据权利要求1所述的一种姿态范围可调式稳定平台限位机构，其特征在于：所述的移动滑盖(5)上表面开有倒三角形标尺窗口(5-1)，两边分别具有外凸缘(5-2)和内凸缘(5-3)；倒三角形标尺窗口(5-1)位于移动滑盖(5)中心位置，其顶角中心线指向螺栓孔中心，并对应标尺底壳上表面(1-3)刻线零位，可读出其下方弧形标尺底壳(1)上表面(1-3)±90°范围内的角度刻线；移动滑盖(5)截面为槽型结构，外凸缘5-2和内凸缘5-3分别与弧形标尺底壳1的内外径间隙配合，保证滑动定位。
5.根据权利要求1所述的一种姿态范围可调式稳定平台限位机构，其特征在于：所述的两个限位挡柱(4)为中空圆筒结构，并套在限位紧定螺栓头(6)上；限位挡柱(4)采用聚四氟乙烯材料，具有耐磨、耐压、耐腐蚀的特性；吸振能力好，抗冲击能力强。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhou Xiangyang Inventor after: Yue Haixiao Inventor after: Gong Guohao Inventor after: Zhou Yuxuan Inventor before: Zhou Xiangyang Inventor before: Yue Haixiao Inventor before: Gong Guohao |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |