CN109386705A - 一种遥控水平云台 - Google Patents

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刘建鹏
胡天链
柴世全
张国林
张静
赵晶
唐海军
王基生
刘涛
李芳�
刘迎林
沈桢琪
华正韬
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404 Co Ltd China National Nuclear Corp
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Abstract

本发明属于强辐射技术领域，具体涉及一种遥控水平云台。包括水平旋转的关节一、俯仰旋转的关节二和角接触轴承；关节一与关节二通过角接触轴承连接。本发明针对强放射性的工作环境，提供一种远距离遥控水平云台，该遥控水平云台可搭载捆绑式仪表对密闭环境进行调查，并且可以解决管道布置密集，可用空间有限等问题。

Description

一种遥控水平云台
技术领域
本发明属于强辐射技术领域，具体涉及一种遥控水平云台。
背景技术
在现代信息社会，无线电通信已成为信息传输主要载体，遥控作为辐射和接收电磁波的主要方式，在无线电通信系统中占有非常重要的地位。云台是由交流电机组成的安装平台，可以水平和垂直运动，通过控制系统在远程控制其转动及移动的方向。目前国内云台已有三十多年的发展历史，我国最早的云台是用在摄像机上。由于应用领域的局限性，有足够技术水平生产云台的厂家并不多。经过几十年的发展，云台的应用已越来越广泛，云台的性能也从最初单方向的控制到现在全方位的360度的控制。本专利申请所涉及的云台工作环境为强放射性的设备室，设备室一般为有防护墙的密闭无窥视窗屏蔽室，且内部管道布置较为密集，可用空间有限，人员无法进入设备室对源项情况进行调查。
发明内容
本发明的目的在于针对强放射性的工作环境，提供一种远距离遥控水平云台，该遥控水平云台可搭载捆绑式仪表对密闭环境进行调查，并且可以解决管道布置密集，可用空间有限等问题。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种遥控水平云台，包括水平旋转的关节一、俯仰旋转的关节二和角接触轴承；关节一与关节二通过角接触轴承连接。
所述的关节一包括关节一电机、同步带轮一主动轮、传动皮带一、同步带轮一从动轮、谐波减速器一和关节一外壳；关节一电机固连在关节一外壳上，与同步带轮一主动轮连接，同步带轮一主动轮通过传动皮带一与同步带轮一从动轮连接，同步带轮一从动轮与谐波减速器一的刚性齿轮连接，谐波减速器一的柔性齿轮与关节二的关节二外壳连接。
所述的关节二包括关节二电机、同步带轮二主动轮、传动皮带二、同步带轮二从动轮、谐波减速器二和关节二外壳；关节二电机固连在关节二外壳上，与同步带轮二主动轮连接，同步带轮二主动轮通过传动皮带二与同步带轮二从动轮连接，同步带轮二从动轮与谐波减速器二的刚性齿轮连接，谐波减速器二的柔性齿轮与关节二外壳连接。
所述的关节一电机与同步带轮一主动轮通过平键连接。
所述的关节二电机与同步带轮二主动轮通过平键连接。
所述的谐波减速器二上安装有角度编码器，通过法兰与谐波减速器二的柔性齿轮壳体连接。
所述的角接触轴承包括角接触轴承滚珠、角接触轴承外圈和角接触轴承内圈；角接触轴承外圈与关节一的关节一外壳连接，角接触轴承内圈与关节二的关节二外壳连接；角接触轴承滚珠设置在角接触轴承外圈和角接触轴承内圈之间。
所述的关节一电机通过内部线缆管道与线缆连接。
所述的关节二电机通过内部线缆管道与线缆连接。
本发明所取得的有益效果为：
(1)该遥控水平云台采用内部走线方式，可360度无死角旋转。
(2)该遥控水平云台可进行水平旋转和俯仰旋转，相当于具有2个自由度的小型两关节。
(3)该遥控水平云台具有快换功能，即通过吊装快速连接。
(4)该遥控水平云台属于重载云台，其承载能力不小于70kg。
(5)该遥控水平云台采用谐波减速器，减速比大，且体积小巧，节约空间。
(6)该遥控水平云台运动速度可参数化，即速度可调。
(7)该遥控水平云台体型小巧，其外形尺寸不超过Φ185×230mm，自重不超过50kg。
(8)首端的机械快换接头和电器快换接头合为一体，便于拆卸和安装。
附图说明
图1为遥控水平云台的立体图；
图2为遥控水平云台内部结构主视图；
图3为遥控水平云台内部结构左视图；
图中：1、首端机械快换接头；2、关节一电机；3、同步带轮一主动轮；4、同步带轮一从动轮；5、谐波减速器一；6、内部线缆管道；7、关节二外壳；8、末端工具机械快换接头；9、关节二电机；10、角接触轴承滚珠；11、传动皮带一；12、关节一外壳；13、首端电气快换接头；14、角接触轴承外圈；15、角接触轴承内圈；16、同步带轮二主动轮；17、传动皮带二；18、末端工具电气快换接头；19、同步带轮二从动轮；20、谐波减速器二；21、角度编码器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1—图3所示，本发明所述遥控水平云台包括水平旋转的关节一、俯仰旋转的关节二、角接触轴承、内部线缆管道6和角度编码器21；关节一与关节二通过角接触轴承连接；
关节一包括关节一电机2、同步带轮一主动轮3、传动皮带一11、同步带轮一从动轮4、谐波减速器一5和关节一外壳12；关节一电机2为动力源，固连在关节一外壳12上，与同步带轮一主动轮3通过平键进行连接，同步带轮一主动轮3通过传动皮带一11与同步带轮一从动轮4连接，同步带轮一从动轮4与谐波减速器一5的刚性齿轮通过螺钉进行连接，谐波减速器一5的柔性齿轮与关节二外壳7也通过螺钉进行连接；动力通过同步带轮一主动轮3、传动皮带一11、同步带轮一从动轮4传递到谐波减速器一5的刚性齿轮，谐波减速器一5的柔性齿轮与关节二外壳7固连在一起，利用谐波减速器一5较大的减速比，可使关节一，即关节二外壳7相对于关节一外壳12缓慢地水平旋转。
关节二包括关节二电机9、同步带轮二主动轮16、传动皮带二17、同步带轮二从动轮19、谐波减速器二20和关节二外壳7；关节二电机9为动力源，固连在关节二外壳7上，与同步带轮二主动轮16通过平键进行连接，同步带轮二主动轮16通过传动皮带二17与同步带轮二从动轮19连接，同步带轮二从动轮19与谐波减速器二20的刚性齿轮通过螺钉进行连接，谐波减速器二20的柔性齿轮与关节二外壳7也通过螺钉进行连接。动力通过同步带轮二主动轮16、传动皮带二17、同步带轮二从动轮19传递到谐波减速器二20的刚性齿轮，谐波减速器二20的柔性齿轮与关节二外壳7固连在一起，利用谐波减速器二20较大的减速比，可使关节二，即快换接头相对于关节二外壳7缓慢地俯仰旋转。谐波减速器二20上安装有角度编码器21，通过法兰与谐波减速器二20的柔性齿轮壳体连接。可通过脉冲控制关节二电机9的转动速度，然后根据传动比来调节末端俯仰关节的转角，可实现速度可参数化，即俯仰角速度可调。
角接触轴承包括角接触轴承滚珠10、角接触轴承外圈14和角接触轴承内圈15；角接触轴承外圈14与关节一外壳12通过螺钉连接，角接触轴承内圈15与关节二外壳7通过螺钉连接；角接触轴承滚珠10设置在角接触轴承外圈14和角接触轴承内圈15之间。
线缆通过内部线缆管道6与关节一电机2和关节二电机9连接，由于内部线缆管道6与关节一的转动相对独立，所以可实现关节一360度无死角旋转。关节一水平旋转时，由关节一电机2作动力源，通过同步带轮一主动轮3、传动皮带一11、同步带轮一从动轮4传递动力，通过谐波减速器一5实现减速。关节二俯仰旋转时，由关节二电机9作动力源，通过同步带轮二主动轮16、传动皮带二17、同步带轮二从动轮19传递动力，通过谐波减速器二20实现减速。由于谐波减速器较大的减速比和较小的体积，可满足遥控水平云台携带各类仪器稳定有序地工作。
首端机械快换接头1连接升降装置，末端工具电气快换接头18直接搭载测量设备或通过仪表夹持器搭载测量设备，借助升降装置送到测量点位，然后遥控操作云台，调整到待测视角的方位、角度，远程控制探测器开始工作，进行设备管道的测量、调查。云台搭载的设备为捆绑式仪表。首端机械快换接头1和首端电气快换接头13与升降装置快速连接；末端工具机械快换接头8和末端工具电气快换接头18可与捆绑式仪表如γ相机、激光测距仪、耐辐照摄像探头等快速连接，用于确定设备室内空间布局、热点分布、残存放射性核素总量等情况。

Claims (9)

1.一种遥控水平云台，其特征在于：包括水平旋转的关节一、俯仰旋转的关节二和角接触轴承；关节一与关节二通过角接触轴承连接。
2.根据权利要求1所述的遥控水平云台，其特征在于：所述的关节一包括关节一电机(2)、同步带轮一主动轮(3)、传动皮带一(11)、同步带轮一从动轮(4)、谐波减速器一(5)和关节一外壳(12)；关节一电机(2)固连在关节一外壳(12)上，与同步带轮一主动轮(3)连接，同步带轮一主动轮(3)通过传动皮带一(11)与同步带轮一从动轮(4)连接，同步带轮一从动轮(4)与谐波减速器一(5)的刚性齿轮连接，谐波减速器一(5)的柔性齿轮与关节二的关节二外壳(7)连接。
3.根据权利要求1所述的遥控水平云台，其特征在于：所述的关节二包括关节二电机(9)、同步带轮二主动轮(16)、传动皮带二(17)、同步带轮二从动轮(19)、谐波减速器二(20)和关节二外壳(7)；关节二电机(9)固连在关节二外壳(7)上，与同步带轮二主动轮(16)连接，同步带轮二主动轮(16)通过传动皮带二(17)与同步带轮二从动轮(19)连接，同步带轮二从动轮(19)与谐波减速器二(20)的刚性齿轮连接，谐波减速器二(20)的柔性齿轮与关节二外壳(7)连接。
4.根据权利要求2所述的遥控水平云台，其特征在于：所述的关节一电机(2)与同步带轮一主动轮(3)通过平键连接。
5.根据权利要求3所述的遥控水平云台，其特征在于：所述的关节二电机(9)与同步带轮二主动轮(16)通过平键连接。
6.根据权利要求3所述的遥控水平云台，其特征在于：所述的谐波减速器二(20)上安装有角度编码器(21)，通过法兰与谐波减速器二(20)的柔性齿轮壳体连接。
7.根据权利要求1所述的遥控水平云台，其特征在于：所述的角接触轴承包括角接触轴承滚珠(10)、角接触轴承外圈(14)和角接触轴承内圈(15)；角接触轴承外圈(14)与关节一的关节一外壳(12)连接，角接触轴承内圈(15)与关节二的关节二外壳(7)连接；角接触轴承滚珠(10)设置在角接触轴承外圈(14)和角接触轴承内圈(15)之间。
8.根据权利要求2所述的遥控水平云台，其特征在于：所述的关节一电机(2)通过内部线缆管道(6)与线缆连接。
9.根据权利要求3所述的遥控水平云台，其特征在于：所述的关节二电机(9)通过内部线缆管道(6)与线缆连接。
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