CN108033030A - 管轴锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管轴锁紧装置，包括驱动机构，所述驱动机构包括电机和由所述电机驱动的凸轮；管轴，所述管轴上设置有限位孔，锁紧机构，所述锁紧机构包括滑块、柔性杆、套筒和压杆，所述凸轮的外表面与所述滑块的内表面配接，所述柔性杆的一端与所述滑块固定连接，另一端可直线移动的设置在所述套筒的孔内，所述套筒与所述压杆配接，所述压杆用于与所述限位孔配合；所述凸轮带动所述锁紧机构，使所述管轴处于锁紧状态或解锁状态；所述管轴处于锁紧状态时，所述压杆与所述管轴的限位孔配接；所述管轴处于解锁状态时，所述压杆脱离所述管轴的限位孔。本发明管轴锁紧装置具有结构简单紧凑、锁紧可靠、位置精度高、成本低、通用性强等优点。

Description

管轴锁紧装置

技术领域

本发明涉及一种航空机械技术领域，尤其是涉及一种管轴锁紧装置。

背景技术

航空机载光电转塔在执行侦察任务前后，一方面受到飞机飞行姿态变化下重力及风载的作用，另一方面光电转塔的方位轴系和俯仰轴系本身摩擦力矩较小，故安装于光电转塔上光电载荷容易随方位轴系和俯仰轴系会随意转动，造成结构限位件之间的碰撞，同时光电载荷窗口玻璃容易受到高空碎沙石击打，从而降低其光学透过率，减短使用寿命，故当光电转塔处于非工作阶段时，需要将安装有光学窗口玻璃的前罩收回照准架内，对光学窗口玻璃进行保护，并将光电转塔的方位轴和俯仰轴锁紧，避免轴系的随意转动造成结构限位件之间的碰撞和光学窗口玻璃受到碎沙石击打的影响。

目前航空机载光电转塔管轴锁紧方式之一是利用谐波齿轮减速器内部的摩擦力矩来阻止方位轴系和俯仰轴系的随意转动，但是这种锁紧方式可靠性差，而且谐波齿轮减速器带入了空回，影响光电转塔的伺服稳定精度。

还有一种光电转塔管轴锁紧方式是采用电磁铁和弹簧驱动和复位锁紧杆，通过锁紧杆上齿与齿轮啮合锁紧转轴，其缺点是电磁铁工作时产生的电磁场较强，对设备有较大的电磁干扰，影响周围电子设备的正常工作。

因此，现有技术需要进一步改进。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、锁紧可靠、自带过载保护和消间隙的管轴锁紧装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种管轴锁紧装置，包括：

驱动机构，所述驱动机构包括电机和由所述电机驱动的凸轮；

管轴，所述管轴上设置有限位孔，

锁紧机构，所述锁紧机构包括滑块、柔性杆、套筒和压杆，所述凸轮的外表面与所述滑块的内表面配接，所述柔性杆的一端与所述滑块固定连接，另一端可直线移动的设置在所述套筒的孔内，所述套筒与所述压杆配接，所述压杆用于与所述限位孔配合；所述凸轮带动所述锁紧机构，使所述管轴处于锁紧状态或解锁状态；所述管轴处于锁紧状态时，所述压杆与所述管轴的限位孔配接；所述管轴处于解锁状态时，所述压杆脱离所述管轴的限位孔。

优选的，所述管轴锁紧装置包括第一行程开关和第二行程开关，所述套筒上设置有拨片，所述管轴处于锁紧状态时，所述拨片与所述第一行程开关接触；所述管轴处于解锁状态时，所述拨片与所述第二行程开关接触。

优选的，所述管轴锁紧装置包括基板，所述基板上设置有套筒支架，所述套筒可直线移动的设置在所述套筒支架上，所述套筒支架和所述滑块之间设置有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端固定设置在所述滑块上，所述拉伸弹簧的另一端固定设置在所述套筒支架上。

优选的，所述滑块和所述套筒之间设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端压紧设置在所述滑块的下表面，所述压缩弹簧的另一端压紧在所述套筒的上表面。

优选的，所述基板上固定设置有行程开关支架，所述第一行程开关和第二行程开关固定设置在所述行程支架上。

优选的，所述基板上固定设置有导轨，所述滑块上设置有燕尾槽，所述滑块通过所述燕尾槽可直线移动的设置在所述导轨上。

优选的，所述基板上固定设置有电机支架，所述电机固定设置在所述电机支架上，所述电机具有输出轴，所述凸轮通过顶丝固定设置在所述输出轴上。

优选的，所述套筒通过十字块粘结在所述压杆上，所述十字块的材料为聚氨酯或尼龙。

优选的，所述柔性杆上设有若干个方向正交的槽，所述柔性杆的材料为弹簧钢。

优选的，所述柔性杆和所述套筒采用H7/f6间隙配合，所述套筒和所述套筒支架直径配合间隙为0.1-0.2mm。

优选的，所述管轴的限位孔具有圆锥台形截面。

本发明可有效对航空机载光电转塔方位轴和俯仰轴系锁紧。具有以下有益效果。

本发明采用压缩弹簧与压杆相结合锁紧管轴，消除压杆与被锁紧管轴之间的间隙。

柔性杆上设有方向正交的槽，可以提高柔性杆的柔度，降低压杆与管轴的对中要求，并允许压杆与管轴的轴线存在的小角度倾斜偏差。

十字块材料为聚氨酯或尼龙，当出现过载时，十字块比套筒和压杆强度弱，会被破坏掉或产生开胶，从而与套筒或压杆脱开，保护了其它结构件和电机。

本发明结构简单紧凑、锁紧可靠、位置精度高、成本低、通用性强。利用本发明装置将光电转塔的方位轴和俯仰轴锁紧后，避免轴系的随意转动造成结构限位件之间的碰撞和光学窗口玻璃受到碎沙石击打的影响。

附图说明

图1为本发明管轴锁紧装置的主剖视图；

图2为图1中管轴锁紧装置的左视图。

图3为图1中管轴锁紧装置沿D-D方向的剖视图。

图4为本发明中凸轮的示意图。

图5为本发明柔性杆的示意图。

图6为本发明中管轴处于解锁状态的示意图。

图7为本发明中管轴处于锁紧状态的示意图。

其中：

1、基板 2、导轨

3、滑块 4、凸轮

5、电机支架 6、顶丝

7、电机 8、柔性杆

9、压缩弹簧 10、套筒

11、销钉 12、十字块

13、压杆 14、管轴

15、第一调整螺钉 16、第二调整螺钉

17、拉伸弹簧 18、套筒支架

19、第一行程开关 20、第二行程开关

21、行程开关支架 100、管轴锁紧装置

101、燕尾槽 102、第一水平槽

103、第二水平槽 104、下表面

105、上表面 106、限位孔

C、拨片

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

一种管轴锁紧装置，包括：驱动机构，管轴和锁紧机构。

驱动机构包括电机和由电机驱动的凸轮。

锁紧机构包括滑块、柔性杆、套筒和压杆。凸轮的外表面滑块的内表面配接，柔性杆的一端与滑块固定连接，另一端可直线移动的设置在套筒的孔内，套筒与压杆配接。

管轴上设置有限位孔，压杆用于与限位孔配合。电机驱动凸轮，凸轮带动锁紧机构，使管轴处于锁紧状态或解锁状态。

管轴处于锁紧状态时，压杆与管轴的限位孔配接。具体的，限位孔具有圆锥台形截面。管轴处于锁紧状态时，压杆的一端插入到限位孔内。

管轴处于解锁状态时，压杆脱离管轴的限位孔。

管轴锁紧装置包括第一行程开关和第二行程开关，套筒上设置有拨片，管轴处于锁紧状态时，拨片与第一行程开关接触；管轴处于解锁状态时，拨片与所述第二行程开关接触。

在一个具体的实施例中，管轴锁紧装置包括基板，基板上固定设置有行程开关支架，第一行程开关和第二行程开关固定设置在行程支架上。

在一个具体的实施例中，基板上设置有套筒支架，套筒可直线移动的设置在套筒支架上，套筒支架和滑块之间设置有拉伸弹簧，拉伸弹簧的一端固定设置在滑块上，拉伸弹簧的另一端固定设置在套筒支架上。

在一个具体的实施例中，滑块和套筒之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧的一端压紧设置在滑块的下表面，压缩弹簧的另一端压紧在套筒的上表面。

本发明采用压缩弹簧与压杆相结合锁紧管轴，消除压杆与被锁紧管轴之间的间隙。

优选的，柔性杆和套筒采用H7/f6间隙配合，套筒和所述套筒支架直径配合间隙为0.1-0.2mm。

优选的，柔性杆上设有若干个方向正交的槽，柔性杆的材料为弹簧钢。柔性杆上设有方向正交的槽，可以提高柔性杆的柔度，降低压杆与管轴的对中要求，并允许压杆与管轴的轴线存在的小角度倾斜偏差。

在一个具体的实施例中，基板上固定设置有导轨，滑块上设置有燕尾槽，滑块通过燕尾槽可直线移动的设置在导轨上。

在一个具体的实施例中，基板上固定设置有电机支架，电机固定设置在电机支架上，电机具有输出轴，凸轮通过顶丝固定设置在所述输出轴上。

优选的，套筒通过十字块粘结在压杆上，十字块的材料为聚氨酯或尼龙。当出现过载时，十字块比套筒和压杆强度弱，会被破坏掉或产生开胶，从而与套筒或压杆脱开，保护了其它结构件和电机。

本发明结构简单紧凑、锁紧可靠、位置精度高、成本低、通用性强。利用本发明装置将光电转塔的方位轴和俯仰轴锁紧后，避免轴系的随意转动造成结构限位件之间的碰撞和光学窗口玻璃受到碎沙石击打的影响。

下面通过具体的实施例来说明本发明中管轴锁紧装置的具体结构。

参见图1和图2所示，一种管轴锁紧装置100，包括：基板1、导轨2、滑块3、凸轮4、电机支架5、顶丝6、电机7、柔性杆8、压缩弹簧9、套筒10、销钉11、十字块12、压杆13、管轴14、第一调整螺钉15、第二调整螺钉16、拉伸弹簧17、套筒支架18、第一行程开关19、第二行程开关20、行程开关支架21。

请一并参阅图1至图7所示，电机7为带有减速箱的直流电机，固定在电机支架5上，凸轮4通过顶丝6固定电机7输出轴上，凸轮4外表面与滑块3内表面I线接触。

滑块3设有燕尾槽101，可以在导轨2上直线移动，柔性杆8上设有第一水平槽102和第二水平槽103，第一水平槽102和第二水平槽103方向正交。

柔性杆8一端通过螺纹连接固定在滑块3上，另一端可以在套筒10孔内直线移动，压缩弹簧9的一端压紧设置在滑块3的下表面104上，另一端面压紧设置在套筒10的上表面105上。

销钉11安装于柔性杆8孔内，可以在套筒10腰孔内直线移动，十字块12分别与套筒10和压杆13胶粘在一起，套筒10和压杆13为铝合金材料。

第一调整螺钉15连接于滑块3螺纹孔内，第二调整螺钉16连接于套筒支架18螺纹孔内，拉伸弹簧17一端挂在第一调整螺钉15孔内，另一端挂在第二调整螺钉16孔内，拉伸弹簧17的拉力可以通过调整第一调整螺钉15在滑块3和第二调整螺钉16在套筒支架18上的位置进行调节，第一行程开关19和第二行程开关20固定在行程开关支架21上，套筒10可以在套筒支架1的8光孔内直线移动。

导轨2、电机支架5、套筒支架18和行程开关支架21固定在基板1上。

具体但不限定的，十字块12材料为聚氨酯或尼龙材料，柔性杆8材料为弹簧钢，基板1、导轨2、滑块3、电机支架5、套筒10、压杆13、行程开关支架21为铝合金材料。

柔性杆8与套筒10采用H7/f6小间隙配合，套筒支架18对套筒10起辅助支撑作用，套筒10与套筒支架18直径配合间隙为0.1-0.2mm。

本发明的工作原理是：参照图1至图7所示，当光电转塔处于非工作阶段时，安装有光学窗口玻璃的前罩会被收回照准架内，此时，管轴14上限位孔106轴线与压杆13轴线基本对齐，操作人员发送锁紧管轴14电信号，带减速箱的直流电机7带动凸轮4转动，由凸轮4的下轭点B与滑块3内表面I线接触旋转至凸轮4的上轭点A与滑块3内表面I线接触，滑块3在拉伸弹簧17的恢复力作用下沿导轨2向下直线移动，柔性杆8、套筒10、十字块12、压杆13在滑块3带动下沿着套筒支架18直线移动，由于压缩弹簧9的张力作用，压杆13与被锁紧管轴14之间的间隙被消除，压杆13被牢固压紧在管轴14圆锥形面孔内，管轴14被锁紧，此时套筒10上拔片C触发第一行程开关19，控制电路芯片接收到触发信号，带减速箱的直流电机7停止旋转。

当光电转塔需要执行侦察任务时，通过人工发送解锁指令，带减速箱的直流电机7带动凸轮4转动，由凸轮4的上轭点A与滑块3内表面I线接触旋转至凸轮4的下轭点B与滑块3内表面I线接触，滑块3在沿导轨2向上直线移动，柔性杆8、套筒10、十字块12、压杆13在滑块3带动下沿着套筒支架18向上做直线移动，压杆13脱离管轴14的限位孔106，管轴14被解锁，此时套筒10上拔片C触发第二行程开关20，控制电路芯片接收到触发信号，带减速箱的直流电机7停止旋转。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种管轴锁紧装置，包括：

驱动机构，所述驱动机构包括电机和由所述电机驱动的凸轮；

管轴，所述管轴上设置有限位孔，

锁紧机构，所述锁紧机构包括滑块、柔性杆、套筒和压杆，所述凸轮的外表面与所述滑块的内表面配接，所述柔性杆的一端与所述滑块固定连接，另一端可直线移动的设置在所述套筒的孔内，所述套筒与所述压杆配接，所述压杆用于与所述限位孔配合；所述凸轮带动所述锁紧机构，使所述管轴处于锁紧状态或解锁状态；所述管轴处于锁紧状态时，所述压杆与所述管轴的限位孔配接；所述管轴处于解锁状态时，所述压杆脱离所述管轴的限位孔。

2.根据权利要求1所述的管轴锁紧装置，其特征在于：所述管轴锁紧装置包括第一行程开关和第二行程开关，所述套筒上设置有拨片，所述管轴处于锁紧状态时，所述拨片与所述第一行程开关接触；所述管轴处于解锁状态时，所述拨片与所述第二行程开关接触。

3.根据权利要求2所述的管轴锁紧装置，其特征在于：所述管轴锁紧装置包括基板，所述基板上设置有套筒支架，所述套筒可直线移动的设置在所述套筒支架上，所述套筒支架和所述滑块之间设置有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的一端固定设置在所述滑块上，所述拉伸弹簧的另一端固定设置在所述套筒支架上。

4.根据权利要求3所述的管轴锁紧装置，其特征在于：所述滑块和所述套筒之间设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端压紧设置在所述滑块的下表面，所述压缩弹簧的另一端压紧在所述套筒的上表面。

5.根据权利要求3所述的管轴锁紧装置，其特征在于：所述基板上固定设置有行程开关支架，所述第一行程开关和第二行程开关固定设置在所述行程支架上。

6.根据权利要求3所述的管轴锁紧装置，其特征在于：所述基板上固定设置有导轨，所述滑块上设置有燕尾槽，所述滑块通过所述燕尾槽可直线移动的设置在所述导轨上。

7.根据权利要求3所述的管轴锁紧装置，其特征在于：所述基板上固定设置有电机支架，所述电机固定设置在所述电机支架上，所述电机具有输出轴，所述凸轮通过顶丝固定设置在所述输出轴上。

8.根据权利要求4所述的管轴锁紧装置，其特征在于：所述套筒通过十字块粘结在所述压杆上，所述十字块的材料为聚氨酯或尼龙。

9.根据权利要求4所述的管轴锁紧装置，其特征在于：所述柔性杆上设有若干个方向正交的槽，所述柔性杆的材料为弹簧钢。

10.根据权利要求4所述的管轴锁紧装置，其特征在于：所述柔性杆和所述套筒采用H7/f6间隙配合，所述套筒和所述套筒支架直径配合间隙为0.1-0.2mm。