CN210291273U - 一种光电吊舱的动密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光电吊舱的动密封结构，包括方位支架，还包括封闭的光电球外壳，该回转凹腔的轴心线与俯仰安装座孔的轴心线重合，光电球外壳的侧壁还设置与回转凹腔连通的插接凹腔，该走线槽的一端延伸进插接凹腔，走线槽的另一端设置在回转凹腔的中心，俯仰安装座孔内连接固定电机轴承转接套，电机轴承转接套内通过轴承支承一电机轴套，电机轴套的内伸端延伸进回转凹腔，俯仰电机的定子外圈与电机轴承转接套连接固定，气密接插件连接的电缆穿过插接凹腔、走线槽、电机轴套的内孔向外延伸，方位支架外设置有遮盖俯仰安装座孔的耳罩，光电球外壳上设置遮盖插接凹腔的插接件盖板。

Description

一种光电吊舱的动密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种光电设备，具体涉及一种光电吊舱的动密封结构。

背景技术

航空器在飞行过程中，需要使用光电吊舱对地面相关信息进行实时采集，比如沿途的图像，视频等信息。光电吊舱通常由二轴或三轴稳定云台支撑着中间的光电球外壳。云台可以隔离飞行器姿势变化，使中间的光电球外壳稳定指向特定角度，保证光电球外壳内部的光学探测器能稳定成像。光电球外壳内有光学镜头、探测器、激光发射器和激光探测器等高精密元器件，光电球外壳通常需要气密，避免水气、粉尘、盐雾等进入光电球外壳内。光电球外壳主要对地成像，光电球外壳上下转动角度较大，以满足飞行器不同高度时光电吊舱对不同远近的目标进行探测。由于光电球外壳具有较大上下俯仰角运动，光电球外壳对外连接电缆以实现采集的信号输出，通常光电球外壳的密封设计是采用动密封圈的方式，在支撑轴承附近设置动密封圈，光电球外壳内的电缆通过支撑轴中心的开孔穿出，线缆最终通过设置在耳罩附近的插件接出，该常规方案一直存在结构复杂、动密圈密封不可靠、装配困难、光电球外壳俯仰动作需要驱动力大、光电球外壳俯仰角度偏小等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种光电吊舱的动密封结构，它结构简单紧凑、气密可靠性高，可以避免常规结构中动密封力矩大、动密圈易泄漏、动密封成本高等问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种光电吊舱的动密封结构，包括方位支架，所述方位支架至少一下延伸段的侧壁设置俯仰安装座孔，还包括封闭的光电球外壳，所述光电球外壳的外侧壁设置与俯仰安装座孔对应的回转凹腔，该回转凹腔的轴心线与俯仰安装座孔的轴心线重合，所述光电球外壳的侧壁还设置与回转凹腔连通的插接凹腔，所述回转凹腔的底部设置走线槽，该走线槽的一端延伸进插接凹腔，所述走线槽的另一端设置在回转凹腔的中心，所述俯仰安装座孔内连接固定电机轴承转接套，所述电机轴承转接套内通过轴承支承一电机轴套，所述电机轴套的内伸端延伸进回转凹腔并与回转凹腔的底面连接固定，所述回转凹腔内间隙配合一俯仰电机，所述俯仰电机的定子外圈与电机轴承转接套连接固定，所述俯仰电机的转子内圈套置在电机轴套上并与电机轴套周向固定，所述插接凹腔的侧壁设置气密接插座，该气密接插座上插接气密接插件，所述气密接插件连接的电缆穿过插接凹腔、走线槽、电机轴套的内孔向外延伸，所述方位支架外设置有遮盖俯仰安装座孔的耳罩，所述光电球外壳上设置遮盖插接凹腔的插接件盖板。

所述电机轴套的内伸端端头设置与回转凹腔底部连接固定的连接法兰，该连接法兰设置安装孔。

所述电机轴套上设置转子内圈限位轴肩，所述电机轴套上设置两道支承转子内圈的支承轴颈。

所述俯仰安装座孔的口端设置凹止口，所述电机轴承转接套的外缘设置与该凹止口配合的凸止口。

所述回转凹腔的底部设置凸起于底部的空心圆柱，该空心圆柱的外圆柱面与电机轴套的轴心孔定位配合，所述空心圆柱的内孔与走线槽连通，所述空心圆柱的侧壁设置侧向开口，该侧向开口沿着空心圆柱的轴向与走线槽贯通。

所述插接凹腔内设置向下倾斜的安装平面，所述安装平面上设置向下倾斜的气密接插座。

所述电机轴承转接套的中心内孔轴承的内伸端设置安装止口，所述电机轴承转接套的中心内孔安装滚动轴承，所述电机轴承转接套的中心内孔轴承的外口端设置轴承外压圈将轴承外圈压紧固定。

所述电机轴套上设置轴承内圈安装轴颈，所述安装轴颈的两端设置定位轴肩和轴承内压圈将轴承内圈固定。

所述光电球外壳包括一呈球环状的连接框，所述球环两侧分别对接一后罩和球壳，所述连接框、后罩和球壳围成一封闭的仪器安装腔。

所述走线槽在电机轴套的轴向上的投影呈L形。

采用上述方案，其有益效果如下，所述方位支架对光电球进行支承，方便光电球进行俯仰动作；封闭的光电球外壳能够实现气密，使光电球内光学镜头、探测器、激光发射器和激光探测器等高精密元器件避免水气、粉尘、盐雾等进入光电球外壳内。所述光电球外壳的外侧壁设置与俯仰安装座孔对应的回转凹腔，该回转凹腔的轴心线与俯仰安装座孔的轴心线重合，该回转凹腔给俯仰轴系提供了安装空间，能够便于在光电球俯仰时候为电机让位。所述光电球外壳的侧壁还设置与回转凹腔连通的插接凹腔，插接凹腔能够方便设置气密插接座，同时插接凹腔也能放置冗余的电缆线束。所述回转凹腔的底部设置走线槽，该走线槽的一端延伸进插接凹腔，所述走线槽的另一端设置在回转凹腔的中心，走线槽能够方便埋设电缆，使电缆在回转凹腔内经过时不占用其他零部件安装空间，同时不与其他运动零部件形成运动干涉。所述俯仰安装座孔内连接固定电机轴承转接套，设置轴承转接套能够有利于简化支架结构同时有利于增大方位支架上扭矩传递面积以提高防止方位支架强度。所述俯仰电机的定子外圈与电机轴承转接套连接固定，俯仰电机转动，定子外圈将扭矩传递给电机轴承转接套继而将扭矩传递给方位支架，电机轴承转接套受到方位支架施加的反作用力，能够防止定子外圈运动，所述电机轴承转接套内通过轴承支承一电机轴套，所述电机轴套的内伸端延伸进回转凹腔并与回转凹腔的底面连接固定，所述回转凹腔内间隙配合一俯仰电机，俯仰电机既能提供俯仰的驱动力，同时也能对电机轴套进行一定的支承，所述俯仰电机的转子内圈套置在电机轴套上并与电机轴套周向固定以实现扭矩的传递继而实现电机轴套的转动；所述电机轴套的内伸端与回转凹腔的底面连接固定，电机轴套能够将转子内圈的扭矩传递给光电球，实现光电球的俯仰运动。所述插接凹腔的侧壁设置气密接插座，该气密接插座上插接气密接插件，封闭的光电球外壳内部信号能够通过气密接插座向外传递电信号、光信号等，在传递过程中能够有效屏蔽各种杂质和污染物，防止其进入光电球外壳内部，采用这种气密接插座结构，插座位置在光电球外壳上有较大的选择空间，提高了设计的灵活性。所述方位支架外设置有遮盖俯仰安装座孔的耳罩，所述光电球外壳上设置遮盖插接凹腔的插接件盖板，设置耳罩和盖板能够防止杂质和污染物堆积在回转凹腔和插接凹腔内。所述气密接插件连接的电缆穿过插接凹腔、走线槽、电机轴套的内孔向外延伸，通过走线槽将线缆从电机轴套的中心内孔引出，使走线不影响光电球大角度转动，同时光电球绕俯仰轴转动时，线缆在电机轴套内扭转，电缆在电机轴套内延伸的延伸段能够将电缆的扭转变形在轴向上进行分解，俯仰角度一定时，单位长度扭转角与该延伸段的长度成反比，采用这种结构能够有效提高电缆的实用寿命和可靠性，防止电缆在使用过程中折弯部份和旋转部分应力集中造成电缆断裂的现象。采用本实用新型，它结构简单紧凑、气密可靠性高、便于拆卸维护，还可以避免常规结构中动密封力矩大、动密圈易泄漏、动密封成本高等问题。

采用本实用新型，它结构简单紧凑、气密可靠性高、便于拆卸维护，还可以避免常规结构中动密封力矩大、动密圈易泄漏、动密封成本高等问题。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中电机轴套的安装结构示意图；

图3为图1中走线槽的布置结构示意图。

附图中，100为方位支架，110为俯仰安装座孔，111为凹止口，120为耳罩，200为光电球外壳，210为回转凹腔，220为插接凹腔，230为走线槽，250为插接件盖板，260为连接框，270为后罩，280为球壳，290为安装平面，300为电机轴承转接套，320为凸止口，330为安装止口，340为轴承外压圈，400为电机轴套，420为连接法兰，430为转子内圈限位轴肩，440为支承轴颈，450为轴承内圈安装轴颈，460为定位轴肩，470为轴承内压圈，500为俯仰电机，600为气密接插座，700为气密接插件，710为电缆，800为空心圆柱，810为侧向开口。

具体实施方式

参照附图，将详细描述本实用新型的具体实施方案。

参见图1至图3，一种光电吊舱的动密封结构的一种实施例，光电吊舱的动密封结构包括述方位支架100，所述方位之间的下端悬吊可旋转的光电球。本实施例中，所述方位支架100呈圆弧形，圆弧形的中段与方位轴系连接，两下延伸段向下延伸并用于支承光电球；所述方位支架100至少一下延伸段的侧壁设置俯仰安装座孔110，方位支架100的两下延伸段的侧壁设置俯仰安装座孔110可分别供一条电缆路径布置。本实施例中，只在方位支架100其中一下延伸段的侧壁设置俯仰安装座孔110，所述俯仰安装座孔110的口端可设置凹止口111。还包括封闭的光电球外壳200，本实施例中，所述光电球外壳200包括一呈球环状的连接框260，所述球环两侧分别对接一后罩270和球壳280，所述连接框260、后罩270和球壳280围成一封闭的仪器安装腔。所述光电球外壳200的外侧壁设置与俯仰安装座孔110对应的回转凹腔210，所述回转凹腔210可为一柱状凹腔，该回转凹腔210的轴心线与俯仰安装座孔110的轴心线重合；优选地，回转凹腔210的轴心线过球环状的连接框260的球心，能够保证连接框260运动状态平衡。所述光电球外壳200的侧壁还设置与回转凹腔210连通的插接凹腔220，所述回转凹腔210的底部设置走线槽230，所述走线槽230在电机轴套的轴向上的投影可呈L形，采用这种结构有利于电缆710固定。该走线槽230的一端延伸进插接凹腔220，所述走线槽230的另一端设置在回转凹腔210的中心。所述俯仰安装座孔110内连接固定电机轴承转接套300，所述电机轴承转接套300的外缘设置可与该凹止口111配合的凸止口320，通过止口配合实现电机轴承转接套300的对中、定位。所述电机轴承转接套300内通过轴承支承一电机轴套400，所述电机轴承转接套300的中心内孔轴承的内伸端可设置安装止口330，所述电机轴承转接套300的中心内孔安装滚动轴承，所述电机轴承转接套300的中心内孔轴承的外口端设置轴承外压圈340将轴承外圈压紧固定。所述电机轴套400上设置轴承内圈安装轴颈450，所述安装轴颈的两端设置定位轴肩460和轴承内压圈470将轴承内圈固定。所述电机轴套400的内伸端延伸进回转凹腔210并与回转凹腔210的底面连接固定；优选地，所述电机轴套400的内伸端端头设置与回转凹腔210底部连接固定的连接法兰420，该连接法兰420设置安装孔，设置连接法兰420能够分散光电球外壳200的受力，防止光电外壳局部应力过大。所述回转凹腔210内间隙配合一俯仰电机500，所述俯仰电机500的定子外圈与电机轴承转接套300连接固定，所述俯仰电机500的转子内圈套置在电机轴套400上并与电机轴套400周向固定；本实施例中，所述电机轴套400上设置转子内圈限位轴肩430，所述电机轴套400上设置两道支承转子内圈的支承轴颈440，采用这种结构能够简化转子内圈的安装结构还能减轻电机轴套400的自重，降低回转惯性。

所述插接凹腔220内设置向下倾斜的安装平面290，所述安装平面290上设置向下倾斜的气密接插座600，倾斜向下的气密接插座600能够防止杂质和污染物的积存，该气密接插座600上插接气密接插件700，所述气密接插件700连接的电缆710穿过插接凹腔220、走线槽230、电机轴套400的内孔向外延伸，并从方位支架上穿出，所述方位支架100外设置有遮盖俯仰安装座孔110的耳罩120，所述光电球外壳200上设置遮盖插接凹腔220的插接件盖板250。优选地，所述回转凹腔210的底部设置凸起于底部的空心圆柱800，该空心圆柱800的外圆柱面与电机轴套400的轴心孔定位配合，该空心圆柱800可以方便对电机轴套400进行对中、定位，所述空心圆柱800的内孔与走线槽230连通，所述空心圆柱800的侧壁设置侧向开口810，该侧向开口810沿着空心圆柱800的轴向与走线槽230贯通，设置侧向开口810能够方便在装配时候进行电缆710的埋设。

采用上述方案进行光电球俯仰动作前，将电缆710的一端通过气密插件气密接插件700与气密接插座600插合，将线缆经插接凹腔220、走线槽230、电机轴套400内孔引出。所述方位支架100对光电球进行支承，俯仰电机500收到运动信号后，转子内圈相对定子外圈转动，定子外圈将扭矩传递给电机轴承转接套300继而将扭矩传递给方位支架100，电机轴承转接套300受到方位支架100施加的反作用力，能够防止定子外圈运动，转子内圈带动电机轴套400的转动，电机轴套400能够将转子内圈的扭矩传递给光电球，实现光电球的俯仰运动。封闭的光电球外壳200内部信号能够通过气密接插座600和电缆710向外传递各种电信号、光信号，在传递过程中能够有效屏蔽各种杂质和污染物，防止其进入光电球外壳200内部，所述气密接插件700连接的电缆710穿过插接凹腔220、走线槽230、电机轴套400的内孔向外延伸，通过走线槽230将线缆从电机轴套400的中心内孔引出，使走线不影响光电球大角度转动、电缆710在回转凹腔210内经过时不占用其他零部件安装空间，同时不与其他运动零部件形成运动干涉。同时光电球绕俯仰轴转动时，线缆在电机轴套400内扭转，电缆710在电机轴套400内延伸的延伸段能够将电缆710的扭转变形在轴向上进行分解，俯仰角度一定时，单位长度扭转角与该延伸段的长度成反比，采用这种结构能够有效提高电缆710的实用寿命和可靠性，防止电缆710在使用过程中折弯部份和旋转部分应力集中造成电缆710断裂的现象。采用本实用新型，它结构简单紧凑、气密可靠性高、便于拆卸维护，还可以避免常规结构中动密封力矩大、动密圈易泄漏、动密封成本高等问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种光电吊舱的动密封结构，包括方位支架(100)，其特征在于：所述方位支架(100)至少一下延伸段的侧壁设置俯仰安装座孔(110)，还包括封闭的光电球外壳(200)，所述光电球外壳(200)的外侧壁设置与俯仰安装座孔(110)对应的回转凹腔(210)，该回转凹腔(210)的轴心线与俯仰安装座孔(110)的轴心线重合，所述光电球外壳(200)的侧壁还设置与回转凹腔(210)连通的插接凹腔(220)，所述回转凹腔(210)的底部设置走线槽(230)，该走线槽(230)的一端延伸进插接凹腔(220)，所述走线槽(230)的另一端设置在回转凹腔(210)的中心，所述俯仰安装座孔(110)内连接固定电机轴承转接套(300)，所述电机轴承转接套(300)内通过轴承支承一电机轴套(400)，所述电机轴套(400)的内伸端延伸进回转凹腔(210)并与回转凹腔(210)的底面连接固定，所述回转凹腔(210)内间隙配合一俯仰电机(500)，所述俯仰电机(500)的定子外圈与电机轴承转接套(300)连接固定，所述俯仰电机(500)的转子内圈套置在电机轴套(400)上并与电机轴套(400)周向固定，所述插接凹腔(220)的侧壁设置气密接插座(600)，该气密接插座(600)上插接气密接插件(700)，所述气密接插件(700)连接的电缆(710)穿过插接凹腔(220)、走线槽(230)、电机轴套(400)的内孔向外延伸，所述方位支架(100)外设置有遮盖俯仰安装座孔(110)的耳罩(120)，所述光电球外壳(200)上设置遮盖插接凹腔(220)的插接件盖板(250)。

2.根据权利要求1所述的一种光电吊舱的动密封结构，其特征在于：所述电机轴套(400)的内伸端端头设置与回转凹腔(210)底部连接固定的连接法兰(420)，该连接法兰(420)设置安装孔。

3.根据权利要求1所述的一种光电吊舱的动密封结构，其特征在于：所述电机轴套(400)上设置转子内圈限位轴肩(430)，所述电机轴套(400)上设置两道支承转子内圈的支承轴颈(440)。

4.根据权利要求1所述的一种光电吊舱的动密封结构，其特征在于：所述俯仰安装座孔(110)的口端设置凹止口(111)，所述电机轴承转接套(300)的外缘设置与该凹止口(111)配合的凸止口(320)。

5.根据权利要求1所述的一种光电吊舱的动密封结构，其特征在于：所述回转凹腔(210)的底部设置凸起于底部的空心圆柱(800)，该空心圆柱(800)的外圆柱面与电机轴套(400)的轴心孔定位配合，所述空心圆柱(800)的内孔与走线槽(230)连通，所述空心圆柱(800)的侧壁设置侧向开口(810)，该侧向开口(810)沿着空心圆柱(800)的轴向与走线槽(230)贯通。

6.根据权利要求1所述的一种光电吊舱的动密封结构，其特征在于：所述插接凹腔(220)内设置向下倾斜的安装平面(290)，所述安装平面(290)上设置向下倾斜的气密接插座(600)。

7.根据权利要求1所述的一种光电吊舱的动密封结构，其特征在于：所述电机轴承转接套(300)的中心内孔轴承的内伸端设置安装止口(330)，所述电机轴承转接套(300)的中心内孔安装滚动轴承，所述电机轴承转接套(300)的中心内孔轴承的外口端设置轴承外压圈(340)将轴承外圈压紧固定。

8.根据权利要求1所述的一种光电吊舱的动密封结构，其特征在于：所述电机轴套(400)上设置轴承内圈安装轴颈(450)，所述安装轴颈的两端设置定位轴肩(460)和轴承内压圈(470)将轴承内圈固定。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种光电吊舱的动密封结构，其特征在于：所述光电球外壳(200)包括一呈球环状的连接框(260)，所述球环两侧分别对接一后罩(270)和球壳(280)，所述连接框(260)、后罩(270)和球壳(280)围成一封闭的仪器安装腔。

10.根据权利要求1所述的一种光电吊舱的动密封结构，其特征在于：所述走线槽(230)在电机轴套的轴向上的投影呈L形。

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