CN104832772B - 一种电动方位定位平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动方位定位平台，它包括水平旋转总成、俯仰总成和光电吊舱，所述俯仰总成包括支撑组件，所述支撑组件为空心型腔式结构，所述光电吊舱的两端与支撑组件可转动连接，且光电吊舱与支撑组件的连接处设置有密封件；所述俯仰总成与水平旋转总成为可转动连接，且两者的连接处设置有密封件；所述水平旋转总成包括底座、与底座固连的水平固定轴以及与水平固定轴配合的水平轴套，所述水平轴套由水平驱动装置驱动，所述水平轴套固连有转接盘，所述俯仰总成与转接盘固连。该平台的结构紧凑合理，密封防护等级高，加工费用低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动方位定位平台，属于安防监控技术领域。
背景技术
安防监控用的方位定位平台是一种集动力传动系统、运动控制系统、成像系统、图像处理及通信系统于一体的大型安防监控设备。因其具有视频监控录像、位置控制、方位和镜头预置、目标的跟踪与识别等多种功能，被广泛应用于边防监控、船载舰载监控、机场监控、城市人防、森林火险监控等特殊的监控场合，真正实现24小时全天候无人值守监控。
目前，为了降低风阻，将方位定位平台的外形设计为球形，为了实现球形结构造型的设计理念，平台上多出了几种装饰用的零部件，这些零部件不仅大大增加了平台的加工成本，同时也给平台增加了不少的重量，同样也正是这些笨重的装饰件给平台的日常维护带来了不小的困难，这就是现有技术所存在的不足之处。
发明内容
本发明要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种电动方位定位平台，该平台的结构紧凑合理，密封防护等级高，加工费用低。
本方案是通过如下技术措施来实现的：该电动方位定位平台包括水平旋转总成、俯仰总成和光电吊舱，所述俯仰总成包括支撑组件，所述支撑组件为空心型腔式结构，所述光电吊舱的两端与支撑组件可转动连接，且光电吊舱与支撑组件的连接处设置有密封件；所述俯仰总成与水平旋转总成为可转动连接，且两者的连接处设置有密封件；所述水平旋转总成包括底座、水平固定轴和水平轴套，所述水平固定轴与底座固连，所述水平轴套通过轴承支撑安装在水平固定轴的外侧，所述水平轴套的外侧设置有法兰盘Ⅰ，所述法兰盘Ⅰ上固连有转接盘，所述俯仰总成与转接盘固连，所述转接盘的上边沿设置有与底座配合的翻边，且翻边与底座之间设置有密封件，所述水平固定轴靠近转接盘的一端为缩径段，所述缩径段的外侧固连有水平驱动电机定子，所述水平驱动电机定子外侧设置有与其配合的水平驱动电机转子，所述水平驱动电机转子与水平轴套固连，所述缩径段内设置有导电滑环。
上述水平轴套与水平固定轴之间自下向上依次设置有一组轴承A和至少一组轴承B，且轴承A的外径大于轴承B的外径，所述水平固定轴的下端设置有法兰盘Ⅱ，所述法兰盘Ⅱ的直径大于水平轴套的外径，所述水平轴套的下端设置有与轴承A配合的定位肩Ⅰ，所述水平轴套上还设置有与最下方的轴承B配合的定位肩Ⅱ，相邻两轴承B之间设置有隔圈，所述缩径段的外侧自下向上依次设置有安装肩Ⅰ和安装肩Ⅱ，所述安装肩Ⅰ上固连有与最上方轴承B配合的挡圈，所述水平驱动电机定子上设置有与安装肩Ⅱ对应的安装平台，所述安装平台与安装肩Ⅱ通过螺栓组件固连，所述水平轴套的上端设置有与水平驱动电机转子配合的安装肩Ⅲ。
上述转接盘的上端面设置有定位孔和密封卡槽，所述密封卡槽内设置有密封件，所述底座的上端设置有与翻边配合的定位肩Ⅲ。
上述支撑组件的空心型腔内设置有分别与光电吊舱两端配合的俯仰驱动装置和俯仰编码装置，所述空心型腔的相对内侧分别设置有同轴的安装孔。
上述俯仰驱动装置包括与光电吊舱一端固连的俯仰电机轴，所述俯仰电机轴上设置有轴肩Ⅰ、轴肩Ⅱ和轴肩Ⅲ，所述轴肩Ⅰ上固连有俯仰电机转子，所述轴肩Ⅱ上固连有与轴承配合的挡圈，所述轴肩Ⅲ与挡圈之间安装有轴承，所述轴承外侧安装有俯仰电机轴套，所述俯仰电机转子外侧设置有与俯仰电机轴套固连的俯仰电机定子，所述俯仰电机轴套的一端设置有与俯仰电机定子配合的限位轴肩Ⅰ、另一端设置有与支撑组件配合的限位轴肩Ⅱ。
上述俯仰编码装置包括与光电吊舱另一端固连的俯仰编码轴，所述俯仰编码轴上设置有轴肩Ⅳ和轴肩Ⅴ，所述俯仰编码轴的外侧通过轴承支撑安装有俯仰编码轴套，所述轴承安装在轴肩Ⅳ和轴肩Ⅴ之间，且轴肩Ⅳ上固连有与轴承配合的挡圈，所述偏仰编码轴套与支撑组件固连，且偏仰编码轴套上设置有与支撑组件配合的限位轴肩Ⅲ。
上述支撑组件包括支撑架和侧盖，两者可拆卸固定连接，且两者配合形成一U形空心型腔，支撑架和侧盖之间设置有密封胶条。
上述光电吊舱的上方固连有遮阳罩。
上述俯仰电机轴和俯仰编码轴的中心设置有与支撑组件的空心型腔相通的通孔，所述底座上设置有航空插座。
上述俯仰电机轴套和俯仰编码轴套与支撑组件之间设置有密封胶条，所述俯仰电机轴套和偏仰编码轴套内分别嵌装有油封。
本发明的有益效果：
1、成像元件固定安装在密封腔体中，并与其形成一体化密封结构，其结构简单紧凑；
2、拆装方便，大大降低了平台的日常维护成本；
3、遮阳罩可有效避免光电吊舱受到阳光暴晒，延长光电吊舱内部光电器件的使用寿命。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为本发明具体实施方式中俯仰总成的结构示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为本发明具体实施方式中水平旋转总成的结构示意图。
图6为图5的俯视图。
图7为本发明具体实施方式中支撑架的结构示意图。
图8为图7的左视图。
图9为图3中A部放大图。
图10为图3中B部放大图。
图中，1-支撑组件，2-俯仰驱动装置，3-遮阳罩，4-光电吊舱，5-俯仰编码装置，6-支撑架，7-立臂腔，8-密封胶条，9-侧盖，10-俯仰总成，11-密封橡胶条，12-水平旋转总成，13-定位销，14-限位轴肩Ⅰ，15-俯仰电机轴套，16-轴承，17-限位轴肩Ⅱ，18-限位轴肩Ⅲ，19-轴肩Ⅴ，20-轴承，21-俯仰编码轴套，22-挡圈，23-轴肩Ⅳ，24-俯仰编码轴，25-油封，26-密封胶条，27-密封胶条，28-油封，29-螺栓组件，30-俯仰电机定子，31-俯仰电机转子，32-俯仰电机轴，33-轴肩Ⅰ，34-轴肩Ⅱ，35-挡圈，36-轴肩Ⅲ，37-密封卡槽，38-转接盘，39-安装肩Ⅲ，40-水平驱动电机转子，41-安装肩Ⅰ，42-安装肩Ⅱ，43-安装平台，44-导电滑环，45-缩径段，46-水平驱动电机定子，47-挡圈，48-法兰盘Ⅰ，49-水平轴套，50-法兰盘Ⅱ，51-轴承A，52-航空插座，53-水平固定轴，54-底座，55-定位肩Ⅰ，56-定位肩Ⅱ，57-轴承B，58-隔圈，59-定位肩Ⅲ，60-密封圈，61-密封卡槽，62-翻边，63-安装孔。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
一种电动方位定位平台，如图所示，它包括水平旋转总成12、俯仰总成10和光电吊舱4，所述俯仰总成10包括支撑组件1，所述支撑组件1为空心型腔式结构，所述光电吊舱4的两端与支撑组件1可转动连接，且光电吊舱4与支撑组件1的连接处设置有密封件；所述俯仰总成10与水平旋转总成12为可转动连接，且两者的连接处设置有密封件。光电吊舱4内可以安装红外成像系统、可见光成像系统、激光辅助照明系统、激光测距系统及跟踪、控制模块等其它模块系统，成像系统发现可疑目标系统可以实时对目标进行判断、锁定并跟踪，实现对全空域监控范围内所有目标的监控探测。光电吊舱4的上方固连有遮阳罩3，可有效保护光电吊舱4内的元件免受阳光直晒，可以延长元件的使用寿命。
其中，支撑组件1包括支撑架6和侧盖9，两者可拆卸固定连接（如通过螺栓组件连接），且两者配合形成一U形空心型腔，支撑架6和侧盖9之间设置有密封胶条8，具体来说，侧盖9上设置有密封卡槽，密封胶条8嵌装在卡槽内，两侧盖9分别固定安装在支撑架6的左右两侧立臂腔7的外侧。所述空心型腔的相对内侧分别设置有同轴的安装孔63，U形空心型腔的左右两个立臂腔7左右对称，安装孔63位于支撑组件1中左右两立臂腔7的内侧，具体来说位于U型支撑架6中相对的两内侧面，可以保证固定在转轴上的光电吊舱4在俯仰电机的驱动下以该轴线为中心旋转，实现俯仰功能。U形空心型腔的左右两个立臂腔7与底部型腔相通，光电吊舱4内部的线缆穿过这些型腔后与水平旋转总成12的元件相连。支撑组件1的左右立臂腔7内可以安装控制电路板、电源等其它容易发生故障的元器件，一旦出现故障，拆开侧盖9即可对设备元件进行检修更换，十分方便。
所述水平旋转总成12包括底座54、水平固定轴53和水平轴套49，所述水平固定轴53位于底座54的型腔内并与底座54固连，所述水平轴套49通过轴承支撑安装在水平固定轴53的外侧，所述水平轴套49的外侧圆柱面上设置有法兰盘Ⅰ48，所述法兰盘Ⅰ48上通过螺栓组件固连有转接盘38，所述俯仰总成10与转接盘38固连，所述转接盘38的上边沿设置有与底座54配合的向下的翻边62，且翻边62与底座54之间设置有密封件（密封圈60），底座54的上端外圆处设置有密封卡槽61，密封圈60套装在密封卡槽61内，底座54的上端设置有与翻边62配合的定位肩Ⅲ59。转接盘38安装完毕后，翻边62恰好套在底座54上端外圆的外侧，翻边62和密封圈60可以确保转接盘38与底座54的接缝部位不会进水。转接盘38的上端面左右两侧各设置有一个定位孔，定位销13固定安装在定位孔内，确保俯仰总成10以水平旋转总成12的旋转轴为轴心水平旋转。转接盘38上端面还设置有固定螺纹孔，支撑架6的底部法兰上设置有安装孔，通过螺栓组件与固定螺纹孔和安装孔的配合实现俯仰总成10在转接盘38上的固定安装。转接盘38上端面还设置有密封卡槽37，密封卡槽37内嵌装有密封件，优选该密封件采用密封橡胶条11，可以有效防止雨水从转接盘38和支撑架6的安装接缝处进入机器内部。
所述水平固定轴53靠近转接盘38的一端为缩径段45，所述缩径段45的外侧固连有水平驱动电机定子46，所述水平驱动电机定子46外侧设置有与其配合的水平驱动电机转子40，所述水平驱动电机转子40与水平轴套49固连，所述缩径段45内设置有导电滑环44。其中，水平轴套49及水平驱动电机定子46和水平驱动电机转子40的安装结构为：水平轴套49与水平固定轴53之间的型腔内自下向上依次设置有一组轴承A51和至少一组轴承B57，优选采用两组轴承B57，轴承A51和轴承B57套装在水平固定轴53上，且轴承A51的外径大于轴承B57的外径，所述水平固定轴53的下端设置有法兰盘Ⅱ50，所述法兰盘Ⅱ50的直径大于水平轴套49的外径，水平固定轴53通过法兰盘Ⅱ50与底座54固连。所述水平轴套49的下端设置有与轴承A51配合的定位肩Ⅰ55，水平轴套49通过定位肩Ⅰ55安装在轴承A51的上部，所述水平轴套49上还设置有与最下方的轴承B57配合的定位肩Ⅱ56，相邻两轴承B57之间设置有隔圈58，所述缩径段45的外侧自下向上依次设置有安装肩Ⅰ41和安装肩Ⅱ42，所述安装肩Ⅰ41上固连有与最上方轴承B57配合的挡圈47，挡圈47可以对轴承B57和水平轴套49进行轴向限位，确保水平轴套49没有竖直方向的位移。水平驱动电机安装在水平旋转总成12中水平固定轴53偏上的部位，具体来说，所述水平驱动电机定子46上设置有与安装肩Ⅱ42对应的安装平台43，所述安装平台43与安装肩Ⅱ42通过螺栓组件固连，实现水平驱动电机定子46在水平固定轴53上的固定安装，所述水平轴套49的上端设置有与水平驱动电机转子40配合的安装肩Ⅲ39，安装肩Ⅲ39对水平驱动电机转子40进行径向限位。电机通电后，水平驱动电机转子40可以在控制系统的作用下，带动水平轴套49及固定在其上的转接盘38沿轴承A51和轴承B57的中心水平旋转。
支撑组件1的空心型腔内设置有分别与光电吊舱4两端配合的俯仰驱动装置2和俯仰编码装置5，俯仰驱动装置2用于驱动光电吊舱4转动，俯仰编码装置5用于统计光电吊舱4的转动角度。俯仰总成10以安装在转接盘38上的定位销13为定位基准，固定安装在水平旋转总成12的上部，在水平驱动电机的带动下水平旋转。
其中，俯仰驱动装置2包括与光电吊舱4一端固连的俯仰电机轴32，所述俯仰电机轴32上设置有轴肩Ⅰ33、轴肩Ⅱ34和轴肩Ⅲ36，所述轴肩Ⅰ33上固连有俯仰电机转子31，所述轴肩Ⅱ34上固连有与轴承16配合的挡圈35，所述轴肩Ⅲ36与挡圈35之间安装有轴承16，所述轴承16外侧安装有俯仰电机轴套15，所述俯仰电机转子31外侧设置有与俯仰电机轴套15左端面固连的俯仰电机定子30，从而实现俯仰电机轴32在俯仰电机的驱动下转动。所述俯仰电机轴套15的一端设置有与俯仰电机定子30配合的限位轴肩Ⅰ14、另一端设置有与支撑组件1配合的限位轴肩Ⅱ17，俯仰电机轴套15固定安装在支撑组件1的U型空心型腔中左侧立臂腔7上的安装孔63上，俯仰电机轴32左侧轴端用挡圈35左右定位。
所述俯仰编码装置5包括与光电吊舱4另一端固连的俯仰编码轴24，所述俯仰编码轴24上设置有轴肩Ⅳ23和轴肩Ⅴ19，所述俯仰编码轴24的外侧通过轴承20支撑安装有俯仰编码轴套21，所述轴承20安装在轴肩Ⅳ23和轴肩Ⅴ19之间，且轴肩Ⅳ23上固连有与轴承20配合的挡圈22。所述偏仰编码轴套21与支撑组件1固连，具体来说是俯仰编码轴套21固定安装在支撑组件1的U型空心型腔中右侧立臂腔7上的安装孔63上，且偏仰编码轴套21上设置有与支撑组件1配合的限位轴肩Ⅲ18，偏仰编码轴24的右侧轴端用挡圈22左右定位。
所述俯仰电机轴32和俯仰编码轴24的中心设置有与支撑组件1的空心型腔相通的通孔，光电吊舱4内部的线缆可穿过此通孔与外部通信，所述底座54上设置有航空插座52,航空插座52的固定孔可以根据实际使用环境的需要设置在底座54的底部或侧面。
所述俯仰电机轴套15与支撑组件1之间设置有密封胶条27，所述俯仰编码轴套21与支撑组件1之间设置有密封胶条26，所述俯仰电机轴套15内嵌装有油封28，所述偏仰编码轴套21内嵌装有油封25，以防止雨水和灰尘从此部位进入机器内部。
本发明中未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述实施方式，本领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种电动方位定位平台，它包括水平旋转总成、俯仰总成和光电吊舱，其特征是：所述俯仰总成包括支撑组件，所述支撑组件为空心型腔式结构，所述支撑组件的空心型腔内设置有分别与光电吊舱两端配合的俯仰驱动装置和俯仰编码装置，所述空心型腔的相对内侧分别设置有同轴的安装孔，所述光电吊舱的两端与支撑组件可转动连接，且光电吊舱与支撑组件的连接处设置有密封件；所述俯仰总成与水平旋转总成为可转动连接，且两者的连接处设置有密封件；所述水平旋转总成包括底座、水平固定轴和水平轴套，所述水平固定轴与底座固连，所述水平轴套通过轴承支撑安装在水平固定轴的外侧，所述水平轴套的外侧设置有法兰盘Ⅰ，所述法兰盘Ⅰ上固连有转接盘，所述俯仰总成与转接盘固连，所述转接盘的上边沿设置有与底座配合的翻边，且翻边与底座之间设置有密封件，所述水平固定轴靠近转接盘的一端为缩径段，所述缩径段的外侧固连有水平驱动电机定子，所述水平驱动电机定子外侧设置有与其配合的水平驱动电机转子，所述水平驱动电机转子与水平轴套固连，所述缩径段内设置有导电滑环。
2.根据权利要求1所述的电动方位定位平台，其特征是：所述水平轴套与水平固定轴之间自下向上依次设置有一组轴承A和至少一组轴承B，且轴承A的外径大于轴承B的外径，所述水平固定轴的下端设置有法兰盘Ⅱ，所述法兰盘Ⅱ的直径大于水平轴套的外径，所述水平轴套的下端设置有与轴承A配合的定位肩Ⅰ，所述水平轴套上还设置有与最下方的轴承B配合的定位肩Ⅱ，相邻两轴承B之间设置有隔圈，所述缩径段的外侧自下向上依次设置有安装肩Ⅰ和安装肩Ⅱ，所述安装肩Ⅰ上固连有与最上方轴承B配合的挡圈，所述水平驱动电机定子上设置有与安装肩Ⅱ对应的安装平台，所述安装平台与安装肩Ⅱ通过螺栓组件固连，所述水平轴套的上端设置有与水平驱动电机转子配合的安装肩Ⅲ。
3.根据权利要求1或2所述的电动方位定位平台，其特征是：所述转接盘的上端面设置有定位孔和密封卡槽，所述密封卡槽内设置有密封件，所述底座的上端设置有与翻边配合的定位肩Ⅲ。
4.根据权利要求2所述的电动方位定位平台，其特征是：所述俯仰驱动装置包括与光电吊舱一端固连的俯仰电机轴，所述俯仰电机轴上设置有轴肩Ⅰ、轴肩Ⅱ和轴肩Ⅲ，所述轴肩Ⅰ上固连有俯仰电机转子，所述轴肩Ⅱ上固连有与轴承配合的挡圈，所述轴肩Ⅲ与挡圈之间安装有轴承，所述轴承外侧安装有俯仰电机轴套，所述俯仰电机转子外侧设置有与俯仰电机轴套固连的俯仰电机定子，所述俯仰电机轴套的一端设置有与俯仰电机定子配合的限位轴肩Ⅰ、另一端设置有与支撑组件配合的限位轴肩Ⅱ。
5.根据权利要求2或4所述的电动方位定位平台，其特征是：所述俯仰编码装置包括与光电吊舱另一端固连的俯仰编码轴，所述俯仰编码轴上设置有轴肩Ⅳ和轴肩Ⅴ，所述俯仰编码轴的外侧通过轴承支撑安装有俯仰编码轴套，所述轴承安装在轴肩Ⅳ和轴肩Ⅴ之间，且轴肩Ⅳ上固连有与轴承配合的挡圈，所述俯仰编码轴套与支撑组件固连，且俯仰编码轴套上设置有与支撑组件配合的限位轴肩Ⅲ。
6.根据权利要求1或2所述的电动方位定位平台，其特征是：所述支撑组件包括支撑架和侧盖，两者可拆卸固定连接，且两者配合形成一U形空心型腔，支撑架和侧盖之间设置有密封胶条。
7.根据权利要求2所述的电动方位定位平台，其特征是：所述光电吊舱的上方固连有遮阳罩。
8.根据权利要求5所述的电动方位定位平台，其特征是：所述俯仰电机轴和俯仰编码轴的中心设置有与支撑组件的空心型腔相通的通孔，所述底座上设置有航空插座。
9.根据权利要求5所述的电动方位定位平台，其特征是：所述俯仰电机轴套和俯仰编码轴套与支撑组件之间设置有密封胶条，所述俯仰电机轴套和俯仰编码轴套内分别嵌装有油封。
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