CN107219623B - 一种用于星载扫描机构的限位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于星载扫描机构的限位装置。包括机械限位装置和电气限位装置，其中电气限位装置包括两个霍尔安装座、两个霍尔电路板、磁钢、霍尔转接块，机械限位装置包括两个机械挡块和两个橡胶缓冲块。其特征在于：电气限位装置的限位角度小于机械限位装置的限位角度，当扫描机构旋转到电气限位装置的极限角度位置时，触发霍尔开关使扫描电机断电，转动部件由于惯性继续旋转，继而通过机械限位装置限制其转动。本发明的优点在于：结合了电气限位装置与机械限位装置，且电气限位装置先于机械限位装置作用，减小了机械碰撞对轴系的冲击，本发明结构简单，安装调节方便，可靠性高。

Description

一种用于星载扫描机构的限位装置
技术领域
本发明涉及航空航天技术领域，特别是涉及一种用于星载扫描机构的限位装置。
背景技术
在航天光学遥感仪器中，扫描机构由于可以扩大观测视场，应用越来越广泛。在扫描机构上通常设计有限位装置，限位装置的作用，一方面是保护扫描镜，以免扫描镜与固定支座机械碰撞而损坏；另外一方面，限位装置可以解决扫描机构电缆由于扫描机构旋转带来的缠绕而损坏。
传统的星载扫描机构的限位装置一般只单独安装机械限位装置或电气限位装置。若只单独安装机械限位装置，则的机构失控时，驱动电机无法及时断电，轴系在电机上电状态与机械挡块相碰撞将可能导致轴系损坏。若只单独安装电气限位装置，扫描机构的电缆存在因为旋转缠绕而损坏的风险。专利号申请公布号CN105371817A提出“用于限制光电经纬仪回转轴系连续回转的限位装置”，只考虑了限制回转轴的连续旋转，限位角度不可调节，且其结构复杂。
发明内容
本发明提供了一种用于星载扫描机构的限位装置。解决了星载扫描机构扫描镜与固定支座的碰撞问题，同时也解决了扫描机构电缆由于扫描机构旋转带来的缠绕而损坏的问题。
一种用于星载扫描机构的限位装置，包括机械限位装置和电气限位装置，其中电气限位装置包括两个霍尔安装座5、两个霍尔电路板6、磁钢2、霍尔转接块4，机械限位装置包括两个机械挡块7和两个橡胶缓冲块8。本发明采用的技术方案是：
所述的两个机械挡块7用螺钉分别安装在固定支座1的两个机械限位装置的极限角度位置；
所述的霍尔转接块4通过螺钉安装在扫描机构的旋转轴3上，可跟随旋转轴3转动；所述磁钢2通过硅橡胶粘接在霍尔转接块4上；
所述的两个霍尔电路板6通过螺钉分别安装在两个霍尔安装座5上；
所述的两个霍尔安装座5通过螺钉分别安装在固定支座1的两个电气限位装置的极限角度位置；
所述的霍尔转接块4上的磁钢2所在平面与霍尔电路板6之间的距离控制在5～10mm；
所述的两个橡胶缓冲块8通过环氧胶分别粘接到两个机械挡块7上；
所述的电气限位装置的限位角度范围比扫描机构要求的转动范围单边大1°-2°；
所述的机械限位装置的限位角度范围比电气限位装置的限位角度范围单边大0.5°-2°；
所述的霍尔转接块4旋转到电气限位装置的极限角度位置时，触发霍尔开关，使扫描机构电机断电；
所述的霍尔转接块4在扫描机构断电后由于惯性旋转到机械限位装置的极限角度位置时，由机械挡块7粘接的橡胶缓冲块8对旋转轴3进行缓冲及角度限制；
所述的霍尔转接块4、霍尔安装座5和机械挡块7的材料选取钛合金或铝合金；
所述橡胶缓冲块8的材料的总质量损耗小于等于1％，可凝挥发物小于等于0.1％；
所述的机械挡块7、霍尔安装座5的安装孔为腰型孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、结合了电气限位装置与机械限位装置，且电气限位装置先于机械限位装置作用，减小了机械碰撞对轴系的冲击；
2、本发明的限位装置结构简单，安装调节方便，可靠性高。
附图说明
图1为限位装置的三维结构示意图；
图中，1是固定支座，2是磁钢，3是旋转轴，4是霍尔转接块，5是霍尔安装座，6是霍尔电路板，7是机械挡块，8是橡胶缓冲块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
某星载扫描机构在-5°到40.5°范围扫描，电气限位装置的限位角度范围为-6°到41.5°，机械限位装置的限位角度范围为-6.5°到42°。限位装置的霍尔转接块4、霍尔安装座5和机械挡块7均采用TC4钛合金。霍尔转接块4上的磁钢2所在平面与霍尔电路板6之间的距离控制在6.5mm。
当霍尔转接块4旋转到电气限位装置的极限角度位置-6°或者41.5°时，触发霍尔开关，使扫描机构电机断电。转动部件由于惯性继续旋转，继而通过机械限位装置限制其只能在-6.5°到42°角度范围内转动。
根据本发明制作的限位装置成功应用在某星载扫描机构上，并且通过了随卫星总体的力学试验、热真空试验等环境试验的考核，性能满足要求。

Claims (3)

1.一种用于星载扫描机构的限位装置，包括机械限位装置和电气限位装置，其中电气限位装置包括两个霍尔安装座(5)、两个霍尔电路板(6)、磁钢(2)、霍尔转接块(4)，机械限位装置包括两个机械挡块(7)和两个橡胶缓冲块(8)；其特征在于：
所述的两个机械挡块(7)用螺钉分别安装在固定支座(1)的两个机械限位装置的极限角度位置；
所述的霍尔转接块(4)通过螺钉安装在扫描机构的旋转轴(3)上，可跟随旋转轴(3)转动；所述磁钢(2)通过硅橡胶粘接在霍尔转接块(4)上；
所述的两个霍尔电路板(6)通过螺钉分别安装在两个霍尔安装座(5)上；
所述的两个霍尔安装座(5)通过螺钉分别安装在固定支座(1)的两个电气限位装置的极限角度位置；
所述的霍尔转接块(4)上的磁钢(2)所在平面与霍尔电路板(6)之间的距离控制在5～10mm；
所述的两个橡胶缓冲块(8)通过环氧胶分别粘接到两个机械挡块(7)上；
所述的电气限位装置的限位角度范围比扫描机构要求的转动范围单边大1°-2°；
所述的机械限位装置的限位角度范围比电气限位装置的限位角度范围单边大0.5°-2°；
所述的霍尔转接块(4)旋转到电气限位装置的极限角度位置时，触发霍尔开关，使扫描机构电机断电；
所述的霍尔转接块(4)在扫描机构断电后由于惯性旋转到机械限位装置的极限角度位置时，由机械挡块(7)粘接的橡胶缓冲块(8)对旋转轴(3)进行缓冲及角度限制；
所述的霍尔转接块(4)、霍尔安装座(5)和机械挡块(7)的材料选取钛合金或铝合金。
2.根据权利要求1所述的一种用于星载扫描机构的限位装置，其特征在于：所述橡胶缓冲块(8)的材料的总质量损耗小于等于1％，可凝挥发物小于等于0.1％。
3.根据权利要求1所述的一种用于星载扫描机构的限位装置，其特征在于：所述的机械挡块(7)、霍尔安装座(5)的安装孔为腰型孔。
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