CN110056589A - 一种转位锁死机构 - Google Patents
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- F16D71/00—Mechanisms for bringing members to rest in a predetermined position
- F16D71/02—Mechanisms for bringing members to rest in a predetermined position comprising auxiliary means for producing the final movement
Abstract
本发明公开了一种转位锁死机构，用于实现任意角度位置的轴系锁死，且锁死后可以实现轴系无任何微动。包括轴系组件和电机组件，轴系组件与电机组件通过螺钉固联，所述电机组件为提供较大驱动力矩的动力驱动系统，所述轴系组件包括读数头、磁环、电磁制动器，当所述电磁制动器上电时，所述电机组件驱动轴系组件旋转，所述读数头和所述磁环获得轴系组件旋转的角度，到达预定的角度后所述电机组件停止驱动，所述电磁制动器断电并锁死所述轴系组件。本发明的电磁制动器和限位弹片在实现摩擦片微小轴向运动的同时实现轴系预定位置的可靠锁死。
Description
技术领域
本发明涉及位置控制技术领域，具体涉及一种转位锁死机构。
背景技术
某类相对重力仪采用加速度计传感器测量重力值，为消除加速度计存在的零偏误差对重力仪精度的影响，需要正向、反向测量两次重力值，从而计算出零偏值，这就需要转位锁死机构。
然而目前的转位锁死机构大多通过电机带动轴系转动，通过电磁制动器实现轴系锁死。电磁制动器上电时摩擦片轴向移动0.3mm左右，此时电机带动轴系实现转位；电磁制动器断电时，摩擦片复位实现轴系锁死。
然后由于摩擦片相对于轴系需要轴向移动，摩擦片与轴系上的键存在微小间隙，导致锁死位置上不能完全锁死，仍会发生微动，这无法满足某类相对重力仪的要求。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种转位锁死机构。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种转位锁死机构，包括轴系组件和电机组件，轴系组件与电机组件通过螺钉固联，所述电机组件为提供较大驱动力矩的动力驱动系统，所述轴系组件包括读数头、磁环、电磁制动器，当所述电磁制动器上电时，所述电机组件驱动轴系组件旋转，所述读数头和所述磁环获得轴系组件旋转的角度，到达预定的角度后所述电机组件停止驱动，所述电磁制动器断电并锁死所述轴系组件。
所述轴系组件还包括内轴、减速齿轮、成对角接触轴承、测角轴、框架、制动轴、连接轴、限位弹片、深沟球轴承；所述框架上表面和下表面均开孔，所述内轴的上端通过成对角接触轴承设于上表面孔内，下端通过深沟球轴承设于下表面孔内；所述电机组件将动力通过锥齿轮输出，减速齿轮设于上表面并与所述锥齿轮啮合，测角轴连接到所述内轴上，磁环固定在测角轴上，读数头固定在框架上；电磁制动器通过螺钉固定在框架上，所述限位弹片的外圈固定在所述电磁制动器的摩擦片上，所述限位弹片的内圈通过所述连接轴固定在所述制动轴上。
电磁制动器断电和上电过程中，摩擦片轴线移动0.3mm左右，所述限位弹片跟随所述摩擦片轴线移动。
所述预定的角度通过PID控制电机组件实现。
所述限位弹片的径向刚度较大。
本发明的有益效果为：本发明的成对角接触轴承为轴系提供较强的轴系刚度、负载能力和抗振动冲击能力；电机组件和减速齿轮组实现高可靠性、小体积，可提供相对较大驱动力矩的动力驱动系统；电磁制动器和限位弹片在实现摩擦片微小轴向运动的同时实现轴系预定位置的可靠锁死。本发明可实现任意角度位置的轴系锁死，且锁死后可以实现轴系无任何微动。
附图说明
图1为本发明提供的转位锁死机构整体示意图；
图2为图1的D-D剖视图；
图3为轴系剖面图。
图中，10-轴系组件，20-电机组件，201-减速齿轮，202-成对角接触轴承，203-测角轴，204-磁环，205-框架，206-电磁制动器，207-制动轴，208-连接轴，209-限位弹片，210-深沟球轴承，211-读数头。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供的转位锁死机构，包括轴系组件10和电机组件20，轴系组件10与电机组件20通过螺钉固联，所述电机组件20为提供较大驱动力矩的动力驱动系统.
参见图3，所述轴系组件包括减速齿轮201、成对角接触轴承202、测角轴203、磁环204、框架205、电磁制动器206、制动轴207、连接轴208、限位弹片209、深沟球轴承210、读数头211、内轴；所述框架205上表面和下表面均开孔，所述内轴的上端通过成对角接触轴承202设于上表面孔内，下端通过深沟球轴承210设于下表面孔内；所述电机组件20将动力通过锥齿轮输出，减速齿轮201设于上表面并与所述锥齿轮啮合，测角轴203连接到所述内轴上，磁环204固定在测角轴203上，读数头211固定在框架205上；电磁制动器206通过螺钉固定在框架205上，所述限位弹片209的外圈固定在所述电磁制动器206的摩擦片上，所述限位弹片209的内圈通过所述连接轴208固定在所述制动轴207上。
参见图1-图2，当所述电磁制动器206上电时，所述电机组件20驱动轴系组件10旋转，所述读数头211和所述磁环204获得轴系组件10旋转的角度，到达预定的角度后所述电机组件20停止驱动，所述电磁制动器206断电并锁死所述轴系组件10，通过PID控制直流伺服电机驱动轴系到达预定角度。电磁制动器206断电和上电过程，内部的摩擦片需要轴线移动0.3mm左右，限位弹片209满足上述要求，且当电磁制动器206断电时，限位弹片较大的径向刚度，保证轴系组件的可靠锁死。
所述成对角接触轴承202为轴系组件10提供较强的轴系刚度、负载能力和抗振动冲击能力。
电机组件20和减速齿轮201实现高可靠性、小体积，大力矩的动力驱动系统。
磁环204固定在测角轴203上，读数头211固定在框架205上，两者可以获得轴系组件10所处的角度，通过PID控制直流伺服电机驱动轴系到达预定角度。
本发明的成对角接触轴承为轴系提供较强的轴系刚度、负载能力和抗振动冲击能力；电机组件和减速齿轮组实现高可靠性、小体积，可提供相对较大驱动力矩的动力驱动系统；电磁制动器和限位弹片在实现摩擦片微小轴向运动的同时实现轴系预定位置的可靠锁死。本发明可实现任意角度位置的轴系锁死，且锁死后可以实现轴系无任何微动。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应该涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种转位锁死机构，其特征在于，包括轴系组件和电机组件，轴系组件与电机组件通过螺钉固联，所述电机组件为提供较大驱动力矩的动力驱动系统，所述轴系组件包括读数头、磁环、电磁制动器，当所述电磁制动器上电时，所述电机组件驱动轴系组件旋转，所述读数头和所述磁环获得轴系组件旋转的角度，到达预定的角度后所述电机组件停止驱动，所述电磁制动器断电并锁死所述轴系组件。
2.根据权利要求1所述的一种转位锁死机构，其特征在于，所述轴系组件还包括内轴、减速齿轮、成对角接触轴承、测角轴、框架、制动轴、连接轴、限位弹片、深沟球轴承；所述框架上表面和下表面均开孔，所述内轴的上端通过成对角接触轴承设于上表面孔内，下端通过深沟球轴承设于下表面孔内；所述电机组件将动力通过锥齿轮输出，减速齿轮设于上表面并与所述锥齿轮啮合，测角轴连接到所述内轴上，磁环固定在测角轴上，读数头固定在框架上；电磁制动器通过螺钉固定在框架上，所述限位弹片的外圈固定在所述电磁制动器的摩擦片上，所述限位弹片的内圈通过所述连接轴固定在所述制动轴上。
3.根据权利要求2所述的一种转位锁死机构，其特征在于，电磁制动器断电和上电过程中，摩擦片轴线移动0.3mm左右，所述限位弹片跟随所述摩擦片轴线移动。
4.根据权利要求1或2所述的一种转位锁死机构，其特征在于，所述预定的角度通过PID控制电机组件实现。
5.根据权利要求3所述的一种转位锁死机构，其特征在于，所述限位弹片的径向刚度较大。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN112268084A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-26 | 李剑磊 | 一种自带强力定位锁死机构的驱动轴 |
| CN113091734A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-09 | 武汉大学 | 一种应用于飞行器惯组的高精度转位锁紧机构 |
| CN115614626A (zh) * | 2022-09-15 | 2023-01-17 | 华中光电技术研究所（中国船舶重工集团公司第七一七研究所） | 一种重力仪用调制转台装置 |
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