CN115614621A - U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,结构为:电机安装于安装支座上,输出轴与电机输出端紧固配合;径向轴承与输出轴周向配合;驱动齿轮通过深沟球轴承与输出轴配合,深沟球轴承位于径向轴承上方;锁舌与输出轴周向配合,并位于驱动齿轮上方,锁舌在输出轴上沿轴向滑动;锁销一端安装在锁舌上,另一端抵触在驱动齿轮端面上,驱动齿轮端面上还开设有锁定锁销另一端的锥孔;压簧布置在锁舌上端面上,并用端盖压紧。本发明既不增加电子器件、体积、重量,而且还能同时对两个轴进行锁定的高可靠性锁定与解锁装置。
Description
技术领域
本发明属于机械结构锁紧技术领域,涉及一种U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置。
背景技术
在航天、航空、航海以及地面车辆中,锁定与解锁驱动装置经常用来实现对机构组件的相对定位与解锁。在航天领域,经常用U型二维转台作两轴扫描、跟踪,锁定与解锁装置经常被用来在发射前对U型二维转台进行可靠锁定,保证发射过程的设备安全以及入轨之后的可靠解锁。锁定与解锁驱动装置的可靠性、轻量化尤为重要。目前常用的锁定与解锁机构主要有电磁阀、爆炸螺栓以及传统机械锁定等,电磁阀由于引入额外的电子器件,增加了体积、重量成本,并且易受空间环境影响失效;爆炸螺栓设计简单、体积小,但是存在电子失灵的风险,并且爆炸产生的冲击和碎屑有可能对转台和卫星及星外部件造成损坏;传统机械锁定往往又需要引入电子驱动器件,不可避免的增加了重量成本,降低了可靠性;最关键的是以上锁定方法都存在只能对一个轴进行锁定的缺点。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是:针对空间U型二维转台在不带入多余电子器件的前提下,提供一种兼顾体积小、重量轻,可同时对U型二维转台两个轴进行锁定与解锁的装置,简单可靠,可以提高航天产品整体性能。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其包括:安装支座1、轴承座2、驱动齿轮4、锁销6、锁舌7、压簧8、端盖9、电机10、径向轴承12、深沟球轴承13、输出轴18;电机10安装于安装支座1上,输出轴18与电机输出端紧固配合;径向轴承12与输出轴18周向配合;驱动齿轮4通过深沟球轴承13与输出轴18配合,深沟球轴承13位于径向轴承12上方;锁舌7与输出轴18周向配合,并位于驱动齿轮4上方,锁舌7在输出轴18上沿轴向滑动;锁销6一端安装在锁舌7上,另一端抵触在驱动齿轮4端面上,驱动齿轮4端面上还开设有锁定锁销6另一端的锥孔4-2;压簧8布置在锁舌7上端面上,并用端盖9压紧。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,既不增加电子器件、体积、重量,而且还能同时对两个轴进行锁定的高可靠性锁定与解锁装置。
附图说明
图1a是锁定装置的外形示意图。
图1b是锁定装置的剖视图。
图2是锁定装置与二维转台连接示意图。
图3是锁定装置解锁示意图。
图4是锁定装置锁舌的立体示意图。
图5是锁定装置输出轴的立体示意图。
图6是锁定装置螺纹销的立体示意图。
图7为输出轴的立体示意图。
其中:1、安装支座;2、轴承座;3、外压圈一;4、驱动齿轮;5、外压圈二;6、锁销;7、锁舌;8、压簧;9、端盖;10、电机;11、电机支座;12、径向轴承;13、深沟球轴承;14、内压圈一;15、紧定螺钉;16、销;17、卡箍;18、输出轴;19、内压圈二。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
根据附图1a、1b所示,本实施例U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置包括安装支座1、轴承座2、外压圈一3、驱动齿轮4、外压圈二5、锁销6、锁舌7、压簧8、端盖9、电机10、电机支座11、径向轴承12、深沟球轴承13、内压圈一14、紧定螺钉15、销16、卡箍17、输出轴18、内压圈二19。
电机10通过电机支座11安装于安装支座1上;输出轴18通过销16与电机输出端紧固配合;径向轴承12通过轴承座2与外压圈一3、内压圈二19与输出轴18配合,径向轴承12主要承受径向力;驱动齿轮4通过深沟球轴承13、外压圈二5与内压圈一14与输出轴18配合,驱动齿轮4上端面有锥形孔,可以绕输出轴18自由转动;锁舌7上有螺纹孔,锁销6一端采用锥型设计并有一字槽可旋入螺纹孔,另一端有螺纹旋入后并用挡圈卡死,锁舌7可在输出轴18上沿轴向滑动;端盖9通过螺纹旋紧到输出轴18上,并用紧定螺钉15紧固,压簧8顶住锁舌7端面。
根据附图4所示,所述驱动齿轮4为外啮合的直齿圆柱齿轮,其端面有平面4-1,4-1面作二硫化钼固体润滑处理;平面4-1上有锥形孔4-2两个,4-2内表面作二硫化钼固体润滑处理,以便锁销6在面4-1上可轻松滑动,并顺利滑入锥孔4-2内,并楔紧。
根据附图5所示,所述锁销6材料为钛合金,其一端有一字槽6-1,以便可旋入到锁舌7上,曲面6-2为锥型,小头直径为3mm,并在其上作二硫化钼固体润滑处理,方便其顺利旋入,不易卡滞、冷焊;另一端有螺纹面6-3,为细牙螺纹以便可旋入至锁舌7上螺纹孔内;端末有凹槽6-4,待锁销6完全插入至锁舌7之后,安装卡箍16,防止其脱落。
根据附图6所示,所述锁舌7为钛合金材料,锁舌上有螺纹孔7-1,与锁销6-3配合;锁舌中间为销柱7-2,表面作二硫化钼固体润滑处理,以便其在压簧8作用下在输出轴18内槽内沿轴向滑动。
根据附图7所示,所述输出轴18为钛合金材料,其上有圆柱面18-1,与径向轴承12配合,以便承受锁舌在径向受到的冲击力;圆柱面18-2与深沟球轴承13配合,保证在达到解锁状态之前,输出轴18可带动锁舌绕轴向转动,直至解锁;螺纹面18-3与内压圈一配合,压紧深沟球轴承13;螺纹面18-4与端盖9配合,保证固定压簧8一端;曲面18-5与锁舌7配合,作二硫化钼固体润滑处理,保证单边间隙0.1mm,既可以允许锁舌7在压簧8作用下沿轴向滑动,又不至于空回过大。
根据附图2、附图3所示,锁定状态时,锁销6一端抵在驱动齿轮4的4-1面上,压簧8处于压缩状态,锁销6圆柱端卡入至U型转台外横滚转动轴销孔中,U型架方位及俯仰均不能转动;系统要解锁时,电机10上电,通过输出轴18带动锁舌7上的锁销6在驱动齿轮4上滑动,所有相对滑动面均作二硫化钼固体润滑处理,锁销6可最终滑入至驱动齿轮4上锥孔4-2内,并实现卡紧;在此过程中,由于深沟球轴承13,驱动齿轮4并不转动;解锁之后,驱动齿轮4由锁销6带动转动,系统解锁,电机10驱动U型架作方位自由转动。
由上述技术方案可以看出,本发明具有以下显著特点:
(1)没有增加电子器件,利用二维转台的方位电机作为动力源,解锁之后,电机可驱动方位转动,二维转台锁定与解锁可靠;
(2)装置可以安装在U型架转台外侧,利用一个装置同时对转台方位与俯仰同时实现锁定与解锁;
(3)设计了可承受径向力的轴承,提高了装置的可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,包括:安装支座(1)、轴承座(2)、驱动齿轮(4)、锁销(6)、锁舌(7)、压簧(8)、端盖(9)、电机(10)、径向轴承(12)、深沟球轴承(13)、输出轴(18);电机(10)安装于安装支座(1)上,输出轴(18)与电机输出端紧固配合;径向轴承(12)与输出轴(18)周向配合;驱动齿轮(4)通过深沟球轴承(13)与输出轴(18)配合,深沟球轴承(13)位于径向轴承(12)上方;锁舌(7)与输出轴(18)周向配合,并位于驱动齿轮(4)上方,锁舌(7)在输出轴(18)上沿轴向滑动;锁销(6)一端安装在锁舌(7)上,另一端抵触在驱动齿轮(4)端面上,驱动齿轮(4)端面上还开设有锁定锁销(6)另一端的锥孔(4-2);压簧(8)布置在锁舌(7)上端面上,并用端盖(9)压紧。
2.如权利要求1所述的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,所述电机(10)通过电机支座(11)安装于安装支座(1)上,输出轴(18)通过销(16)与电机输出端紧固配合。
3.如权利要求2所述的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,所述径向轴承(12)通过轴承座(2)与输出轴(18)配合,轴承座(2)上端面和径向轴承(12)上端面的外环上设置外压圈一(3),径向轴承(12)上端面的内环上和输出轴(18)轴肩上设置内压圈二(19)。
4.如权利要求3所述的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,所述锁舌(7)上开设有螺纹孔,锁销(6)一端采用锥型设计并开有一字槽以旋入螺纹孔,另一端设有螺纹旋入螺纹孔后并用挡圈卡死。
5.如权利要求4所述的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,所述压簧(8)套设在输出轴(18)上,端盖(9)通过螺纹旋紧到输出轴(18)上,并用紧定螺钉(15)紧固,压簧(8)顶住锁舌(7)端面。
6.如权利要求5所述的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,所述深沟球轴承(13)上端面内环布置套设在输出轴(18)外周上的内压圈一(14),深沟球轴承(13)上端面外环和驱动齿轮(4)上端面上布置外压圈二(5),外压圈二(5)的两侧铣去扇环形结构,作为锁销(6)的转动路径。
7.如权利要求6所述的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,所述驱动齿轮(4)为外啮合的直齿圆柱齿轮,其端面为平面(4-1),平面(4-1)作二硫化钼固体润滑处理;平面(4-1)上开有两个锥孔(4-2),锥孔(4-2)内表面作二硫化钼固体润滑处理,使得锁销(6)在平面(4-1)上可滑动,并滑入锥孔(4-2)内,并楔紧。
8.如权利要求7所述的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,所述锁销(6)材料为钛合金,其带有螺纹的一端端末开有凹槽(6-4),待锁销(6)完全插入至锁舌(7)之后,安装卡箍(16),防止其脱落。
9.如权利要求8所述的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,所述锁舌(7)为钛合金材料,锁舌中间为销柱(7-2),表面作二硫化钼固体润滑处理,使其在压簧(8)作用下在输出轴(18)内槽内沿轴向滑动。
10.如权利要求9所述的U型二维转台两轴同步锁定与解锁装置,其特征在于,所述输出轴(18)为钛合金材料,包括由下至上直径依次减小的第一圆柱面(18-1)、第二圆柱面(18-2)、第一螺纹面(18-3)和第二螺纹面(18-4),第一圆柱面(18-1)与径向轴承(12)配合,第二圆柱面(18-2)与深沟球轴承(13)配合,在解锁状态之前,输出轴(18)带动锁舌(7)绕轴向转动,直至解锁;第一螺纹面(18-3)与内压圈一(14)配合,压紧深沟球轴承(13);第二螺纹面(18-4)与端盖(9)配合,固定压簧(8)一端;曲面(18-5)与锁舌(7)配合,作二硫化钼固体润滑处理,单边间隙0.1mm。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |