CN203317269U - 一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装，包括固定部分和可动部分两部分，固定部分包括底座(1)、丝母(2)、驱动套(3)、安装套(4)和飞轮转子导向(5)，用于固定陀螺房组件(13)，可动部分包括顶尖(8)、导向轴(9)、螺杆(10)和锁母(11)，用于推动飞轮转子(12)运动。本实用新型通过固定部分与可动部分的配合设计，在装配磁悬浮控制力矩陀螺时，采用螺杆(10)和飞轮转子导向(5)进行两端导向，保证大质量的磁悬浮控制力矩陀螺产品在装配过程中不被单边磁拉力拉偏，装配后的磁悬浮控制力矩陀螺运转平稳，无机械摩擦。

Description

一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装

技术领域

本实用新型属于机械装配工装技术领域，特别涉及一种基于螺旋传动的适用于大质量磁悬浮控制力矩陀螺用的高精度半自动装配工装。

背景技术

大型航天器要求控制力矩陀螺能够输出较大的高精度控制力矩。输出大力矩，需要磁悬浮控制力矩陀螺的飞轮转子体积大，质量重(大于50Kg)，进而磁悬浮控制力矩陀螺的整机体积更大，质量更重(大于140Kg)。因此，磁悬浮控制力矩陀螺的组装和机械调试非人力所能及，为保证零件的装配精度和装配安全，装配过程中飞轮转子与陀螺房组件的同轴度需要小于等于0.15mm，装配后的陀螺房组件要求满足0.01mm同轴度，更是困难，因此，必须采用高精度、大承载装配工装。

磁悬浮控制力矩陀螺在工作过程中依靠磁力来实现飞轮转子稳定悬浮，由于偏置磁场的存在，若装配时飞轮转子稍偏离中心位置，即产生单边磁拉力，最大达6000N，无工艺措施进行保护，极易造成零组件的损伤甚至永久性的破环，因此必须有高导向精度的装配工装。

中、小型磁悬浮控制力矩陀螺由于质量和体积小的多，仅需要采用简单的导向柱即能够完成装配任务。大型机械式控制力矩陀螺由于不存在单边磁拉力，对工装的导向性要求低的多。大型磁悬浮控制力矩陀螺体积大、质量重、磁拉力大，到目前为止其装配工装无可借鉴的经验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术不足，提供一种能够承受大质量飞轮转子、可保证在飞轮转子装配过程中的同轴度要求的高精度大型磁悬浮控制力矩陀螺用装配工装。

本实用新型的技术方案是，一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装，包括固定部分和可动部分两部分，固定部分用于固定陀螺房组件，可动部分用于推动飞轮转子运动；所述固定部分包括底座、丝母、驱动套、安装套和飞轮转子导向；底座用于对整个工装的固定；丝母位于驱动套内，丝母和驱动套固定在底座上；安装套紧固在驱动套上端，用来固定陀螺房组件；飞轮转子导向与陀螺房组件之间为滑动配合，用于对飞轮转子的上端加以限位；可动部分包括顶尖、导向轴、螺杆和锁母；顶尖的尖端作用在飞轮转子下端的顶尖孔内，顶尖通过机械连接安装在导向轴上；导向轴固定连接在螺杆上，保证顶尖可随螺杆进行高精度螺旋传动；螺杆插入固定部分的驱动套内，与丝母螺纹配合；当陀螺房组件与飞轮转子装配到设定位置时，旋紧锁母到达底座的下底面，将螺杆限位；采用转子吊装将飞轮转子的上端固定在吊环上。

所述顶尖与安装套的同轴度≤0.15mm。

所述安装套与顶尖轴线的垂直度≤0.15mm。

所述丝母与螺杆的同轴度≤0.15mm。

所述螺杆与丝母螺旋传动时的跳动量≤0.15mm

所述顶尖与导向轴、螺杆的同轴度≤0.15mm。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

(1)本实用新型通过固定部分与可动部分的配合设计，在装配磁悬浮控制力矩陀螺时，采用螺杆和飞轮转子导向进行两端导向，保证大质量的磁悬浮控制力矩陀螺产品在装配过程中不被单边磁拉力拉偏，装配后的磁悬浮控制力矩陀螺运转平稳，无机械摩擦。

(2)采用本实用新型工装，在运动过程中始终以顶尖轴线作为装配的基准，因此很好的保证了飞轮转子装配进入陀螺房组件过程中的同轴度，飞轮转子径向跳动小于0.15mm。磁悬浮控制力矩陀螺装配后，运转平稳，无机械摩擦，适用于大型、大质量的装配生产。

(3)本实用新型以顶尖轴线作为装配和工装加工制造的基准，对顶尖、导向轴、螺杆进行精密机械加工，保证同轴度、垂直度及传动精度要求，依靠高精度的螺旋传动，将旋转运动转换为飞轮转子的直线运动。同时通过精密机械加工保证安装套与顶尖具有较高的同轴度，进而实现陀螺房组件与飞轮转子在装配过程中满足同轴度要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型的大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装，包括固定部分和可动部分两部分，固定部分主要用于固定陀螺房组件13，可动部分主要用于推动飞轮转子12运动。依靠工装固定部分与可动部分的高精度螺旋传动，实现飞轮转子12与陀螺房组件13的精密装配。

所述固定部分包括底座1、丝母2、驱动套3、安装套4和飞轮转子导向5；底座1用于对整个工装的固定；丝母2位于驱动套3内，丝母2和驱动套3固定在底座1上；安装套4紧固在驱动套3上端，用来固定陀螺房组件13；飞轮转子导向5与陀螺房组件13间为滑动配合，用于对飞轮转子12的上端加以限位，可以根据需要放入或取出。

可动部分包括顶尖8、导向轴9、螺杆10和锁母11；顶尖8的尖端作用在飞轮转子12下端的顶尖孔内，顶尖8通过机械连接安装在导向轴9上；导向轴9固定连接在螺杆10上，保证顶尖8可随螺杆10进行高精度螺旋传动；螺杆10插入固定部分的驱动套3内，与丝母2螺纹配合；当陀螺房组件13与飞轮转子12装配到设定位置时，旋紧锁母11到达底座1的下底面，将螺杆10限位；采用转子吊装7将飞轮转子12的上端固定在吊环6上；吊环6作为辅助动力源，吊环6的升降带动飞轮转子12升降。

所述顶尖8与安装套4的同轴度≤0.15mm。安装套4与顶尖8轴线的垂直度≤0.15mm。

所述丝母2与螺杆10的同轴度≤0.15mm。

所述螺杆10与丝母2螺旋传动时的跳动量≤0.15mm

所述顶尖8与导向轴9、螺杆10的同轴度≤0.15mm。

以上内容是结合具体的优选实施案例对本实用新型所作的详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，对本实用新型的各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况下，进行的等效变换或替代，也落入本实用新型的保护范围。

本实用新型说明书中未详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装，其特征在于：包括固定部分和可动部分两部分，固定部分用于固定陀螺房组件(13)，可动部分用于推动飞轮转子(12)运动；所述固定部分包括底座(1)、丝母(2)、驱动套(3)、安装套(4)和飞轮转子导向(5)；底座(1)用于对整个工装的固定；丝母(2)位于驱动套(3)内，丝母(2)和驱动套(3)固定在底座(1)上；安装套(4)紧固在驱动套(3)上端，用来固定陀螺房组件(13)；飞轮转子导向(5)与陀螺房组件(13)之间为滑动配合，用于对飞轮转子(12)的上端加以限位；可动部分包括顶尖(8)、导向轴(9)、螺杆(10)和锁母(11)；顶尖(8)的尖端作用在飞轮转子(12)下端的顶尖孔内，顶尖(8)通过机械连接安装在导向轴(9)上；导向轴(9)固定连接在螺杆(10)上，保证顶尖(8)可随螺杆(10)进行螺旋传动；螺杆(10)插入固定部分的驱动套(3)内，与丝母(2)螺纹配合；当陀螺房组件(13)与飞轮转子(12)装配到设定位置时，旋紧锁母(11)到达底座(1)的下底面，将螺杆(10)限位；采用转子吊装(7)将飞轮转子(12)的上端固定在吊环(6)上。 

2.根据权利要求1所述的一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装，其特征在于：所述顶尖(8)与安装套(4)的同轴度≤0.15mm。 

3.根据权利要求1所述的一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装，其特征在于：所述安装套(4)与顶尖(8)轴线的垂直度≤0.15mm。 

4.根据权利要求1所述的一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装，其特征在于：所述丝母(2)与螺杆(10)的同轴度≤0.15mm。 

5.根据权利要求1所述的一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装，其特征在于：所述螺杆(10)与丝母(2)螺旋传动时的跳 动量≤0.15mm。 

6.根据权利要求1所述的一种大型磁悬浮控制力矩陀螺用高精度装配工装，其特征在于：所述顶尖(8)与导向轴(9)、螺杆(10)的同轴度≤0.15mm。 

Images