CN109373141A - 一种基于螺旋升降器实现的三轴无磁转台 - Google Patents

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黄琛
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刘喜平
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Abstract

本发明涉及一种基于螺旋升降器实现的三轴无磁转台，该三轴手动无磁转台由底座、方位轴系、俯仰轴系、滚转轴系、操作传动机构及机械锁紧机构等部件组成，三轴手动无磁转台的三个轴系中俯仰轴和滚转轴采用螺旋升降器驱动，方位轴采用用蜗轮蜗杆副进行轴系驱动，三轴的角度指示均采用刻度盘加游标来读取角度值。转台的三个轴系的轴线在空间形成正交，方位轴系绕铅垂方向转动，俯仰轴系绕水平方向旋转，滚转轴系随方位和俯仰轴系的不同位置处于不同的倾斜角；俯仰轴系由方位轴系支撑并垂直于方位轴系，滚转轴系由俯仰轴系支撑并垂直于俯仰轴系。本发明的三轴无磁手动转台具有造价成本低、体积小、性能稳定、可靠性高等系列优点。

Description

一种基于螺旋升降器实现的三轴无磁转台
技术领域：
本发明涉及三轴手动无磁转台，尤其是涉及一种基于螺旋升降器实现负载转动的新型三轴手动无磁转台，是在传统三轴手动无磁转台基础上为减小转台尺寸、减轻转台重量、提高传动效率而改进设计的。
背景技术：
随着新技术的发展和工业活动的需要，地磁类惯阻导航系统的使用变得越来越广泛，磁阻传感器的灵敏度一般为80nT，所以要求被试件半径10cm处磁场畸变≤40nT(包括地面标校、测试设备)。然而传统的转台虽然可以做到高精度，但是不能做到无磁，这样就造成地磁类惯阻性导航系统无法有效的测试和标校，严重影响工业活动的进行。
发明内容：
本发明的目的是在现有的三轴手动无磁转台基础上提出一种利用螺旋升降器实现的新型大负载三轴手动无磁转台，可实现较大体积的被测件在无磁环境下测试和标校。本发明涉及的大负载三轴无磁转台具有体积小、重量轻、传动效率高、性能稳定、制造成本低等优点。
本发明的目的是这样实现的：
一种基于螺旋升降器实现的大负载三轴手动无磁转台，由底座、方位轴系、俯仰轴系、滚转轴系、操作传动机构及机械锁紧机构等部分组成，特征是负载台面通过精密轴系与内环托架连接成内环结构；U型框架、左右支架和中框精密轴系构成中环结构；底座与外框精密轴系连接为外环结构。
本发明的三轴手动无磁转台功能是依靠一个蜗轮蜗杆副(方位)和两个螺旋升降器(俯仰和滚转)的升降来实现。蜗轮蜗杆副是通过蜗杆的转动来带动蜗轮的转动而实现方位轴0°～+360°的运动；而螺旋升降器的直线伸缩行程通过轴系的作用转化成旋转角度，实现了俯仰(-10°～+10°)和滚转(-15°～+15°)的相互独立旋转。内环螺旋升降器的一端与负载台面相连、另外一端与内环托架架相连，内环螺旋升降器的升降直线与转动轴系正交；中环螺旋升降器的一端与内环托架相连、另外一端与中环U型框架相连，中环螺旋升降器的升降直线与转动轴系正交；外环直接由蜗轮蜗杆副直接驱动实现方位运动。
附图说明：
图1三轴无磁转台总体结构图
图2外环结构图
图3中环结构图
图4内环结构图
如下图中示：
1、外环底座 2、调平地脚 3、手轮盘
4、减速机 5、刻度盘 6、蜗轮蜗杆组件
7、外环主轴 8、轴承组件 9、锁紧机构
10、中环螺旋升降器下支承座 11、U型框架
12、螺旋升降器 13、中环左支架 14、中环左轴
15、中环右轴 16、中环右支架 17、内框托架
18、内框左支架 19、内环左轴 20、台面安装支架
21、台面 22、内框托板支架 23、内框右支架
24、内环右轴 25、内框螺旋升降器
26、内环螺旋升降器安装座
具体实施方式：
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步说明。
一种基于螺旋升降器实现的三轴手动无磁转台，包括由底座、方位轴系、俯仰轴系、滚转轴系、操作传动机构及机械锁紧机构等部件组成。特征是外环底座(1)由六个调平地脚(2)置于水平地面上，手轮盘(3)、减速机(4)通过蜗轮蜗杆组件(6)连接到底座(1)上，刻度盘(5)通过螺钉固定在底座(1)上端面，外环主轴(7)通过轴承组件(8)垂直装于底座(1)上，锁紧机构(9)是方位轴系的锁紧系统，这样就形成了一个外环结构，如图2所示。
中环的构成：中环轴系包括中环螺旋升降器下支承座(10)、U型框架(11)、螺旋升降器(12)、中环左支架(13)、左轴(14)、右轴(15)、中环右支架(16)等部分组成。螺旋升降器(12)下端通过支撑座(10)连接在U型框架上，上端固定到内框托架(17)上，如图3所示。
内环的构成：内环轴系由内框托架(17)、内框左支架(18)、左轴(19)、台面安装支架(20)、台面(21)、内框托板支架(22)、内框右支架(23)、右轴(24)、内框螺旋升降器(25)、螺旋升降器安装座(26)等部分组成。内框螺旋升降(25)下端通过安装座(26)固定在内环托架(17)上，上端固定在台面(21)上，如图4所示。
工作方式：为实现转台的方位运动，只需手摇外环轴中的手轮盘，通过外环的蜗轮蜗杆副的驱动即可实现转台的方位0°～+360°运动；为实现转台的俯仰运动，只需手摇中环轴系中的螺旋升降器中的手轮盘，通过螺旋升降器的升降运动驱动转台俯仰运动，即可实现-10°～+10°的俯仰运动；为实现转台的滚转运动，只需手摇内环轴系中的螺旋升降器中的手轮盘，通过螺旋升降器的升降运动驱动转台滚转运动，即可实现-15°～+15°的滚转运动。

Claims (1)

1.一种基于螺旋升降器实现的三轴手动无磁转台，其特征在于：
(1)三轴手动无磁转台的结构部分由底座、方位轴系、俯仰轴系、滚转轴系、操作传动机构及机械锁紧机构等部分组成；
(2)三轴手动无磁转台的三个轴系的轴线在空间形成正交，方位轴系绕铅垂方向转动，俯仰轴系绕水平方向旋转，滚转轴系随方位和俯仰轴系的不同位置处于不同的倾斜；俯仰轴系由方位轴系支撑并垂直于方位轴系，滚转轴系由俯仰轴系支撑并垂直于俯仰轴系；
(3)底座与方位轴系直接连接、方位轴系与俯仰轴系直接连接、俯仰轴系与滚转轴系直接连接，其相互之间分别依靠精密陶瓷轴承实现互连；方位轴系转动角度范围是0°～+360°、俯仰轴系的转动角度范围是-10°～+10°、滚转轴系的转动角度范围是-15°～+15°；
(4)方位轴系的转动是依靠蜗轮蜗杆的传动机构来驱动方位轴系的0°～+360°的转动；俯仰轴系和滚转轴系的转动分别依靠螺旋升降器行程的变动转化为角度来实现。
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