CN109186329B - 一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置 - Google Patents

Abstract

一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置，所述摇架装置包括：主摇架、副摇架总成和装表驱动总成；所述副摇架总成和所述装表驱动总成分别安装在所述主摇架上；所述副摇架总成与所述主摇架活动连接；所述装表驱动总成与所述主摇架固定连接，并与所述副摇架总成配合连接，用于驱动所述副摇架总成相对于所述主摇架做俯仰运动；由于野外行军及射击冲击作用，长时间使用后，精密涡轮蜗杆机构易出现磨损，通过装表电机直接驱动副摇架总成实现射角装定，能够确保瞄准镜相对主摇架无位置误差，能够减小瞄准镜在俯仰方向上存在的空回误差。

Description

一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置

技术领域

本发明涉及特种车辆领域，具体涉及一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置。

背景技术

一些特种车辆旋转平台上，搭载两种或两种以上武器，它一般包括直瞄类机枪和曲射类榴弹发射器等，它们统一安装在大摇架上，大摇架能够相对托架进行俯仰转动。角度装定指的是：作战时，瞄准镜需持续瞄准目标，曲射武器发射时需要相对瞄准镜转动一定的角度，以此实现发射角装定。在总体结构中，一般将武器、摇架与瞄准镜相对固连在一起，以保证武器动态射击精度，这大大的增加了曲射武器的角度装定机构设计难度。传统的角度装定方法是：在摇架和瞄准镜之间增加精密涡轮蜗杆驱动机构上，直接驱动瞄准镜俯仰运动，实现角度装定。这种方法的缺点是：由于野外行军及射击冲击作用，长时间使用后，精密涡轮蜗杆机构易出现磨损，导致瞄准镜在俯仰方向上存在越来越大的空回误差。这不仅影响装表精度，而且将导致武器平台机动时，瞄准具出现晃动，不利于目标观察，并将显著降低武器系统稳定精度。

目前，由于解决这一问题较为困难，国外一般将瞄准具独立安装在一套具备驱动、稳定功能的机构中，但价格较为高昂。因此，有必要探索一种低成本、新型角度装定方式和结构，以避免瞄准镜安装环节空回误差对装表精度和系统稳定精度的影响。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置。

本发明提供的技术方案是：一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置，所述摇架装置包括：主摇架(2)、副摇架总成和装表驱动总成(4)；

所述副摇架总成和所述装表驱动总成(4)分别安装在所述主摇架(2)上；

所述副摇架总成与所述主摇架(2)活动连接；

所述装表驱动总成(4)与所述主摇架(2)固定连接，并与所述副摇架总成配合连接，用于驱动所述副摇架总成相对于所述主摇架(2)做俯仰运动。

优选的，所述主摇架(2)包括：左区域摇架和右区域摇架；

所述左区域摇架为镂空结构，所述副摇架总成设于所述镂空结构内，并与所述左区域摇架活动连接做俯仰运动；

所述右区域摇架为实体结构，所述装表驱动总成(4)固定设于所述实体结构的下方，并与所述副摇架总成活动连接。

优选的，所述副摇架总成包括：副摇架(1)和齿弧板(3)，所述齿弧板(3)固定于所述副摇架(1)的外侧；

所述副摇架(1)的两侧壁分别设有同轴心设置的副耳轴孔(12)；

所述齿弧板(3)的一端设有与所述副耳轴孔(12)同轴心的活动弧齿孔，另一端设有弧齿；

所述摇架装置还包括：耳轴(5)；

所述左区域摇架的两侧壁分别对称设有同轴心设置的主耳轴孔(11)；

所述主耳轴孔(11)和所述副耳轴孔(12)同轴心设置，且供同一所述耳轴(5)贯通；

所述装表驱动总成(4)与所述弧齿相连，用于驱动所述弧齿，带动所述副摇架(1)通过所述耳轴(5)相对于所述主摇架(2)做俯仰运动。

优选的，所述装表驱动总成(4)包括：输出齿(6)、偏心套(7)、装表电机(8)和绝对码盘(9)；

所述装表电机(8)通过所述偏心套(7)与所述右区域摇架固定连接，并通过所述输出齿(6)与所述弧齿配合形成的齿轮副，驱动所述弧齿俯仰运动。

优选的，所述偏心套(7)为中空圆盘结构，所述偏心套(7)上设有外圆孔和内圆孔，所述外圆孔和所述内圆孔呈圆环状分布；

所述偏心套(7)的外圆孔和所述右区域摇架之间通过螺栓固定连接，所述内圆孔和所述装表电机(8)之间通过所述螺栓固定连接；

所述装表电机(8)一端的轴穿过所述偏心套(7)的中空孔并与所述输出齿(6)固定连接，另一端与所述绝对码盘(9)固定连接。

优选的，所述齿弧板(3)的弧齿的节圆直径大于所述输出齿(6)的节圆直径。

优选的，所述车辆包括：设于车体上的托架(10)；

所述托架(10)为U形框架结构，所述U形框架开口端的侧壁上分别对称设有同轴心设置的U形框架孔；

所述主摇架(2)的两个外侧壁分别对称设有同轴心设置的主摇架孔(13)；

所述U形框架孔和所述主摇架孔(13)同轴心设置，且供所述耳轴(5)贯通，用于所述主摇架(2)与托架(10)间的活动连接。

优选的，所述主耳轴孔、所述副耳轴孔和所述活动弧齿孔的半径相同。

优选的，所述左区域摇架的镂空内还设有曲射武器；

所述右区域摇架的实体上安装有直射武器。

优选的，所述齿弧板(3)按质量百分比计的下述成分制得：C 0.11％、Mn 12.5％、Si 0.65％、S 0.03％、P 0.1％。

优选的，所述输出齿(6)按质量百分比计的下述成分制得：C 0.75％、Cr 9.8％、Mo0.89％、Mn 3.80％、V 0.58％。

优选的，所述耳轴(5)按质量百分比计的下述成分制得：C 0.10％、Mn 11.2％、Si0.50％、S 0.02％、P 0.05％。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

(1)本发明提供的一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置，所述摇架装置包括：主摇架、副摇架总成和装表驱动总成；所述副摇架总成和所述装表驱动总成分别安装在所述主摇架上；所述副摇架总成与所述主摇架活动连接；所述装表驱动总成与所述主摇架固定连接，并与所述副摇架总成配合连接，用于驱动所述副摇架总成相对于所述主摇架做俯仰运动；由于野外行军及射击冲击作用，长时间使用后，精密涡轮蜗杆机构易出现磨损，通过装表电机直接驱动副摇架总成实现射角装定，能够确保瞄准镜相对主摇架无位置误差，能够减小瞄准镜在俯仰方向上存在的空回误差。

(2)本发明提供的技术方案，采用的副摇架总成能够相对主摇架独立俯仰，从而实现射角装定功能；当装表电机转动时，装表电机的输出齿拨动齿弧板，进而带动副摇架转动；当副摇架转动时，通过齿轮副减速，以及偏心套消隙，提高了驱动传递环节精度，因此装表精度更高；通过物理解耦，消除了装表机构对瞄准镜或武器系统稳定精度的影响，控制原理简单，便于集成，进而节约成本。

(3)本发明提供的技术方案，采用的齿弧板，可以抵抗冲击磨料磨损，具有优异的抗磨性能。

(4)本发明提供的技术方案，采用的输出齿和耳轴，都具有较高的耐磨性能，提高了使用寿命；输出齿硬度HRC为27，相互耐磨性为1.50。

附图说明

图1为本发明的摇架装置在托架上的结构示意图；

图2为本发明的摇架装置不在托架上的结构示意图；

图3为本发明的主摇架结构示意图；

图4为本发明的副摇架结构示意图；

图5为本发明的装表驱动总成结构示意图；

图6为本发明的偏心套结构示意图；

其中，1-副摇架；2-主摇架；3-齿弧板；4-装表驱动总成；5-耳轴；6-输出齿；7-偏心套；8-装表电机；9-绝对码盘；10-托架；11-主耳轴孔；12-副耳轴孔；13-主摇架孔。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。

如图1至图6所示，本发明提供的一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置，所述车辆包括：瞄准镜，所述瞄准镜固定设于所述摇架装置上，所述摇架装置包括：主摇架2、副摇架总成和装表驱动总成4；所述副摇架总成和所述装表驱动总成4分别安装在所述主摇架2上；

所述副摇架总成与所述主摇架2活动连接；

所述装表驱动总成4与所述主摇架2固定连接，并与所述副摇架总成配合连接，用于驱动所述副摇架总成相对于所述主摇架2做俯仰运动。

所述主摇架2包括：左区域摇架和右区域摇架；

所述左区域摇架为镂空结构，所述副摇架总成设于所述镂空结构内，并与所述左区域摇架活动连接做俯仰运动；

所述右区域摇架为实体结构，所述装表驱动总成4固定设于所述实体结构的下方，并与所述副摇架总成活动连接。

所述副摇架总成包括：副摇架1和齿弧板3，所述齿弧板3固定于所述副摇架1的外侧；

所述副摇架1的两侧壁分别设有同轴心设置的副耳轴孔12；

所述齿弧板3的一端设有与所述副耳轴孔12同轴心的活动弧齿孔，另一端设有弧齿；

所述摇架装置还包括：耳轴5；

所述左区域摇架的两侧壁分别对称设有同轴心设置的主耳轴孔11；

所述主耳轴孔11和所述副耳轴孔12同轴心设置，且供同一所述耳轴5贯通；

所述装表驱动总成4与所述弧齿相连，用于驱动所述弧齿，带动所述副摇架1通过所述耳轴5相对于所述主摇架2做俯仰运动。

所述装表驱动总成4包括：输出齿6、偏心套7、装表电机8和绝对码盘9；

所述装表电机8通过所述偏心套7与所述右区域摇架固定连接，并通过所述输出齿6与所述弧齿配合形成的齿轮副，驱动所述弧齿俯仰运动。

所述偏心套7为中空圆盘结构，所述偏心套7上设有外圆孔和内圆孔，所述外圆孔和所述内圆孔呈圆环状分布；

所述偏心套7的外圆孔和所述右区域摇架之间通过螺栓固定连接，所述内圆孔和所述装表电机8之间通过所述螺栓固定连接；

所述装表电机8一端的轴穿过所述偏心套7的中空孔并与所述输出齿6固定连接，另一端与所述绝对码盘9固定连接。

所述齿弧板3的弧齿的节圆直径大于所述输出齿6的节圆直径。

所述车辆包括：设于车体上的托架10；

所述托架10为U形框架结构，所述U形框架开口端的侧壁上分别对称设有同轴心设置的U形框架孔；

所述主摇架2的两个外侧壁分别对称设有同轴心设置的主摇架孔13；

所述U形框架孔和所述主摇架孔13同轴心设置，且供所述耳轴5贯通，用于所述主摇架2与托架10间的活动连接。

贯通所述U形框架孔和所述主摇架孔13的所述耳轴5上固定设有法兰盘；

所述瞄准镜固定在所述法兰盘上；

所述法兰盘位于所述托架10和所述主摇架2之间。

所述主耳轴孔、所述副耳轴孔和所述活动弧齿孔的半径相同。

所述左区域摇架的镂空内还设有曲射武器；

所述右区域摇架的实体上安装有直射武器。

所述齿弧板3按质量百分比计的下述成分制得：C 0.11％、Mn 12.5％、Si 0.65％、S 0.03％、P 0.1％。

所述输出齿6按质量百分比计的下述成分制得：C 0.75％、Cr 9.8％、Mo 0.89％、Mn 3.80％、V 0.58％。

所述耳轴5按质量百分比计的下述成分制得：C 0.10％、Mn 11.2％、Si 0.50％、S0.02％、P 0.05％。

具体讲，本发明提供的一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置，包括：副摇架1、主摇架2、齿弧板3、装表驱动总成4和耳轴5，装表驱动总成4由输出齿6、偏心套7、装表电机8、绝对码盘9组成。

所有部件均安装在主摇架2上，主摇架2左右两侧设置主摇架孔，主摇架孔内安装有耳轴5，用于与托架10相连；主摇架2能够绕主摇架孔进行俯仰转动。主摇架2内部分为左右两个区域，其中右侧区域用于安装直瞄武器；左侧区域内部为镂空结构，左右两侧设置主耳轴孔11，用于安装副摇架1，副摇架1侧面与齿弧板3相连。右侧区域摇架的下方安装装表驱动总成4；装表驱动总成4由输出齿6、偏心套7、装表电机8、绝对码盘9组成；输出齿6与齿弧板3形成齿轮副，在装表电机8驱动下，副摇架1相对主摇架2在射角范围内可以自由转动，为调整齿轮啮合间隙，装表电机8通过偏心套7安装在主摇架2上。偏心套7内圆孔用于安装装表电机8，外圆孔用于偏心套7在主摇架2上安装，偏心套7内、外圆孔不同心，偏心套7相对装表电机8转动时，装表电机8输出轴和副摇架1耳轴中心距不断变化，实现啮合间隙的调整。装表电机8上安装绝对码盘9，绝对码盘9与输出齿6同心安装，用于精确测量输出齿6相对转动角度。

如上所述的主摇架2，一侧为镂空结构，内部用于安装副摇架1及榴弹发射器等曲射武器，另一侧为实体结构，用于安装机枪等直射武器。

如上所述的主摇架2，内部镂空一侧，侧面设置两个耳轴孔，副摇架1侧面同样设置两个相同尺寸的耳轴孔，两个摇架之间通过耳轴5相连，两者能够围绕转轴实现相对转动运动。

如上所述的副摇架1上固定了齿弧板3，两者相对耳轴5轴线几何同心。齿弧板3与装表驱动总成4上的输出齿6形成齿轮副，在装表电机8驱动下，实现射角装定。

如上所述的齿弧板3节圆直径大于输出齿6的节圆直径，可以实现装表电机8的减速。

如上所述的装表电机8通过偏心套7安装在主摇架2上，通过转动偏心套7，可以实现齿轮副啮合间隙的调整。

如上所述的装表电机8上安装了绝对码盘9，与输出齿6同轴安装，可以精确测量输出齿6的相对转角。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种用于特种车辆的嵌套式摇架装置，其特征在于，所述摇架装置包括: 主摇架（2）、副摇架总成和装表驱动总成（4）；

所述副摇架总成和所述装表驱动总成（4）分别安装在所述主摇架（2）上；

所述副摇架总成与所述主摇架（2）活动连接；

所述装表驱动总成（4）与所述主摇架（2）固定连接，并与所述副摇架总成 配合连接，用于驱动所述副摇架总成相对于所述主摇架（2）做俯仰运动；

所述主摇架（2）包括：左区域摇架和右区域摇架；

所述左区域摇架为镂空结构，所述副摇架总成设于所述镂空结构内，并与所 述左区域摇架活动连接做俯仰运动；

所述右区域摇架为实体结构，所述装表驱动总成（4）固定设于所述实体结 构的下方，并与所述副摇架总成活动连接。

2.如权利要求1所述的摇架装置，其特征在于，

所述副摇架总成包括：副摇架（1）和齿弧板（3），所述齿弧板（3）固定于 所述副摇架（1）的外侧；

所述副摇架（1）的两侧壁分别设有同轴心设置的副耳轴孔（12）；

所述齿弧板（3）的一端设有与所述副耳轴孔（12）同轴心的活动弧齿孔， 另一端设有弧齿；

所述摇架装置还包括：耳轴（5）；

所述左区域摇架的两侧壁分别对称设有同轴心设置的主耳轴孔（11）；

所述主耳轴孔（11）和所述副耳轴孔（12）同轴心设置，且供同一所述耳轴

（5）贯通；

所述装表驱动总成（4）与所述弧齿相连，用于驱动所述弧齿，带动所述副 摇架（1）通过所述耳轴（5）相对于所述主摇架（2）做俯仰运动。

3.如权利要求2所述的摇架装置，其特征在于，

所述装表驱动总成（4）包括：输出齿（6）、偏心套（7）、装表电机（8）和 绝对码盘（9）；

所述装表电机（8）通过所述偏心套（7）与所述右区域摇架固定连接，并通 过所述输出齿（6）与所述弧齿配合形成的齿轮副，驱动所述弧齿俯仰运动。

4.如权利要求3所述的摇架装置，其特征在于，

所述偏心套（7）为中空圆盘结构，所述偏心套（7）上设有外圆孔和内圆孔， 所述外圆孔和所述内圆孔呈圆环状分布；

所述偏心套（7）的外圆孔和所述右区域摇架之间通过螺栓固定连接，所述 内圆孔和所述装表电机（8）之间通过所述螺栓固定连接；

所述装表电机（8）一端的轴穿过所述偏心套（7）的中空孔并与所述输出齿 （6）固定连接，另一端与所述绝对码盘（9）固定连接。

5.如权利要求3所述的摇架装置，其特征在于，

所述齿弧板（3）的弧齿的节圆直径大于所述输出齿（6）的节圆直径。

6.如权利要求2所述的摇架装置，其特征在于，

所述车辆包括：设于车体上的托架（10）；

所述托架（10）为U形框架结构，所述U形框架开口端的侧壁上分别对称设 有同轴心设置的U形框架孔；

所述主摇架（2）的两个外侧壁分别对称设有同轴心设置的主摇架孔（13）；

所述U形框架孔和所述主摇架孔（13）同轴心设置，且供所述耳轴（5）贯 通，用于所述主摇架（2）与托架（10）间的活动连接。

7.如权利要求6所述的摇架装置，其特征在于，

所述主耳轴孔、所述副耳轴孔和所述活动弧齿孔的半径相同。

8.如权利要求1所述的摇架装置，其特征在于，

所述左区域摇架的镂空内还设有曲射武器；

所述右区域摇架的实体上安装有直射武器。

9.如权利要求2所述的摇架装置，其特征在于，

所述齿弧板（3）按质量百分比计的下述成分制得：C 0.11%、Mn 12.5%、Si

0.65%、S 0.03%、P 0.1%。

10.如权利要求3所述的摇架装置，其特征在于，

所述输出齿（6）按质量百分比计的下述成分制得：C 0.75%、Cr 9.8%、Mo 0.89%、Mn3.80%、V 0.58%。

11.如权利要求2所述的摇架装置，其特征在于，

所述耳轴（5）按质量百分比计的下述成分制得：C 0.10%、Mn 11.2%、Si 0.50%、

S 0.02%、P 0.05%。

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