CN214306210U - 一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及转台技术领域，具体公开了一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，包括沿Y轴转动的方位轴系、安装在方位轴系侧面且沿X轴转动的俯仰轴系；所述方位轴系包括中空主轴组件、套装在中空主轴组件外侧的外壳组件、位于外壳组件与中空主轴组件之间且分别连接的Y轴驱动机构。本实用新型解决现有技术中的反无人机装备多种反制手段共轴集成安装的问题，实现各系统完全无遮挡集成；采用该两轴空心转台可实现多种反无人机手段共轴集成安装，且该转台基于模块化设计，结构紧凑，配置灵活。

Description

一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台

技术领域

本实用新型涉及转台技术领域，特别涉及一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台。

背景技术

随着无人机技术的发展和成熟，各地无人机事件频发，反无人机装备的需求日益迫切。但由于无人机种类繁多，飞行场景多样，依靠单一手段进行黑飞无人机拦截和反制可靠性不高，因此通常有效可靠的反无人机装备均集成侦测探测、压制反制等多种手段，如雷达探测、光电探测、无线电频谱侦测、无线电压制干扰以及导航诱骗等。为尽可能覆盖全空域，各种反制设备通常安装转台上。

目前各类反制设备均单独配置转台，且无法共轴集成安装，特别是两轴转台，多种反制设备安装在同一平台上时不可避免造成相互遮挡，存在反制盲区。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台；以解决现有技术中的反无人机装备多种反制手段共轴集成安装的问题，实现各系统完全无遮挡集成；采用该两轴空心转台可实现多种反无人机手段共轴集成安装，且该转台基于模块化设计，结构紧凑，配置灵活。

本实用新型解决技术问题所采用的解决方案是：

一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，包括沿Y轴转动的方位轴系、安装在方位轴系侧面且沿X轴转动的俯仰轴系；所述方位轴系包括中空主轴组件、套装在中空主轴组件外侧的外壳组件、位于外壳组件与中空主轴组件之间且分别连接的Y轴驱动机构。

工作原理：中空主轴组件固定不动，其底部与其他部件固定连接，通过Y轴驱动机构实现外壳组件以及安装在外壳组件上的其他设备绕中空主轴组件的轴线进行转动；由于俯仰轴系与方位轴系连接，进而带动俯仰轴系沿中空主轴组件的轴线转动；俯仰轴系在使用过程中同时实现沿X轴、Y轴的转动。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现外壳组件以及与外壳组件连接的俯仰轴系沿中空主轴组件轴线的转动，所述Y轴驱动机构包括套装在中空主轴组件外侧且与中空主轴组件连接的力矩电机；所述力矩电机的外侧与外壳组件连接。

在一些可能的实施方式中，所述外壳组件包括由上至下依次套装在中空主轴组件外侧的上外壳、中外壳、下外壳；所述上外壳、中外壳、下外壳依次连接与中空主轴组件的外侧形成用于安装力矩电机的安装腔室一。

在一些可能的实施方式中，为了使得外壳组件及俯仰轴系沿中空主轴组件的转动更加稳定；所述Y轴驱动机构还包括设置在下外壳与中空组轴组件之间的滚子轴承一；所述滚子轴承一的内圈与中空主轴组件连接，其外圈与中外壳连接。

在一些可能的实施方式中，所述中空主轴组件包括同轴设置且相互连接的中空轴一和中空轴二；所述力矩电电机的内圈与中空轴一的外侧连接；所述滚子轴承一的内圈与中空轴二的外侧连接。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现俯仰轴系能够实现沿X轴方向的转动；所述俯仰轴系为两个且沿中空主轴组件的轴线对称设置；包括与外壳组件连接的底座外壳、转动安装在底座外壳上的负载安装法兰、安装在底座外壳上且用于控制负载安装法兰沿X轴方向转动的X轴驱动机构。

在一些可能的实施方式中，为了有效的使得负载安装法兰以及安装在负载安装法兰上的设备能够沿X轴方向进行转动；所述底座外壳沿X轴方向设置有空心轴；所述X轴驱动机构转动安装在空心轴外侧的蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆、与蜗杆传动连接的驱动装置；所述负载安装法兰安装在涡轮远离中空主轴组件的一侧。

在一些可能的实施方式中，为了使得负载安装法兰的转动更加稳定，在所述空心轴的外侧套装有滚子轴承二，滚子轴承二的内圈与空心轴连接，滚子轴承二的外圈与蜗轮连接。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现沿Y轴方向旋转角度的测量；所述方位轴系还包括套装在中空主轴组件外侧且与上外壳远离下外壳一侧连接的上端盖、套装在中空主轴组件外侧且与下外壳远离上外壳一侧连接的下端盖；所述上端盖与上外壳之间形成安装腔室二，所述下端盖与下外壳之间形成安装腔室三，所述安装腔室二内安装有电磁抱闸组件；所述安装腔室三内安装有方位角度传感器。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现俯仰角度的测量；所述俯仰轴系还包括安装在蜗轮上的俯仰角度传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型通过方位轴系和俯仰轴系的配合，有效的实现了实现多种反无人机手段共轴集成安装，且该转台基于模块化设计，结构紧凑，配置灵活；

本实用新型由于方位轴系两侧的俯仰轴系对称布置，可换，且两侧俯仰轴系可通过控制系统设定实现同步俯仰或独立俯仰，配置灵活方便；

本实用新型基于模块化设计，方位轴系两侧与两个俯仰轴系可拆卸连接，在两个俯仰轴系取掉后，可直接转化为共轴集成安装的单轴转台使用，通用性强；

本实用新型通过设置了电磁抱闸组件，在运输状态时可实现掉电自锁，保证设备在运输过程中稳定可靠；

本实用新型通过中空轴可实现线缆从中心布置；俯仰轴系设置空心轴，可实现俯仰负载的线缆从中心布置；

本实用新型结构紧凑，体积小，成本低，易于集成。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型中蜗轮、蜗杆、底座外壳的连接关系示意图；

图3为本实用新型中俯仰轴系的剖面结构示意图；

图4为本实用新型中俯仰轴系的侧视图；

图5为本实用新型的侧视图；

图6为本实用新型的俯视图；

图7为本实用新型的使用状态图；

其中：1、上端盖；2、上外壳；3、中外壳；4、力矩电机；5、轴承安装转接件；6、下外壳；7、下端盖；8、方位角度传感器；9、下端法兰；10、中空轴二；11、中空轴一；12、滚子轴承一；13、轴承压环；14、安装转接件；15、电磁抱闸组件；16、上端法兰；17、汇流环；18、运动端航插；19、固定端航插；20、X轴驱动机构；201、蜗轮；202、蜗杆；21、伺服电机；22、俯仰角度传感器；23、滚子轴承二；24、过线保护套；25、负载安装法兰；27、底座外壳；28、航插二。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请所提及的"一"、"二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。"连接"或者"相连"等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

本实用新型通过下述技术方案实现，如图1-图7所示，

一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，包括沿Y轴转动的方位轴系、安装在方位轴系侧面且沿X轴转动的俯仰轴系；所述方位轴系包括中空主轴组件、套装在中空主轴组件外侧的外壳组件、位于外壳组件与中空主轴组件之间且分别连接的Y轴驱动机构。

工作原理：中空主轴组件固定不动，在其顶部安装有负载一，其底部与其他部件固定连接，通过Y轴驱动机构实现外壳组件以及安装在外壳组件上的其他设备绕中空主轴组件的轴线进行转动；由于俯仰轴系与方位轴系连接，进而带动俯仰轴系沿中空主轴组件的轴线转动；俯仰轴系在使用过程中同时实现沿X轴、Y轴的转动，从而带动安装在俯仰轴系上的负载二转动。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现外壳组件以及与外壳组件连接的俯仰轴系沿中空主轴组件轴线的转动，所述Y轴驱动机构包括套装在中空主轴组件外侧且与中空主轴组件连接的力矩电机4；所述力矩电机4的外侧与外壳组件连接。

力矩电机4的内侧与中空主轴组件连接，其外侧与外壳组件连接，控制力矩电机4启动，使得与力矩电机4外侧连接的外壳组件绕中空主轴组件的轴线转动，即实现沿Y轴方向的转动；从而带动与外壳组件连接的俯仰轴系实现沿Y轴方向的转动。

在一些可能的实施方式中，所述外壳组件包括由上至下依次套装在中空主轴组件外侧的上外壳2、中外壳3、下外壳6；所述上外壳2、中外壳3、下外壳6依次连接与中空主轴组件的外侧形成用于安装力矩电机4的安装腔室一。所述力矩电机4的外侧与中外壳3的内侧连接，进而带动整个外壳组件实现沿Y轴方向的转动。

优选的，上外壳2、中外壳3、下外壳6采用螺钉进行连接。

优选的，如图1所示，安装腔室一呈圆环状，安装腔室一内安装有汇流环17，回流排固定套装在中空主轴组件的外侧；在汇流环17与力矩电机4的内圈之间设置有安装转接件14，安装转接件14套装在汇流环17的外侧且相关固定连接，力矩电机4的内圈与安装转接件14的外侧连接，从而实现力矩电机4内圈与中空主轴组件的连接。

在一些可能的实施方式中，为了使得外壳组件及俯仰轴系沿中空主轴组件的转动更加稳定；所述Y轴驱动机构还包括设置在下外壳6与中空组轴组件之间的滚子轴承一12，滚子轴承一12的内圈与中空主轴组件连接，其外侧与下外壳6连接。

所述滚子轴承一12的内圈与中空主轴组件连接，其外圈与中外壳3连接。

优选的，如图1所示，在滚子轴承一12与安装转接件14靠近下外壳6的一侧之间还安装有轴承压环13；轴承压环13主要用于对于滚子轴承一12的固定。

优选的，所述下外壳6包括下外壳6本体，安装在下外壳6靠近上外壳2一侧的轴承安装转接件5，轴承安装转接件5与中空主轴组件之间形成滚子轴承安装室，轴承安装转接件5分别与中外壳3与下外壳6连接；滚子轴承一12的外圈与轴承安装转接件5连接。

在一些可能的实施方式中，所述中空主轴组件包括同轴设置且相互连接的中空轴一11和中空轴二10；所述力矩电电机的内圈与中空轴一11的外侧连接；所述滚子轴承一12的内圈与中空轴二10的外侧连接。

中空主轴组件主要是使得外壳组件、安装在外壳组件外侧的俯仰轴系能够实现沿Y轴的转动；这里之所以采用中空结构，是为了使得安装在中空主轴组件顶部的与中空主轴组件同轴安装的负载一中的线路能够通过中空结构进行布置，使得对于线路的布置更加方便、简洁，在使用过中线路不会干扰装置的正常运行。

优选的，中空轴一11和中空轴二10采用螺栓实现连接。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现俯仰轴系能够实现沿X轴方向的转动；所述俯仰轴系为两个且沿中空主轴组件的轴线对称设置；包括与外壳组件连接的底座外壳27、转动安装在底座外壳27上的负载安装法兰25、安装在底座外壳27上且用于控制负载安装法兰25沿X轴方向转动的X轴驱动机构20。

优选的，如图1、图4所示，底座外壳27靠近外壳组件的一侧设置有定位止口，中外壳3的外侧设置有定位止口连接的连接件，通过定位止口与连接件的连接进而实现外壳组件与底座外壳27的连接。

在一些可能的实施方式中，如图1、图2、图3、图6所示，为了有效的使得负载安装法兰25以及安装在负载安装法兰25上的负载二能够沿X轴方向进行转动；所述底座外壳27沿X轴方向设置有空心轴；所述X轴驱动机构20转动安装在空心轴外侧的蜗轮201、与蜗轮201啮合的蜗杆202、与蜗杆202传动连接的驱动装置；所述负载安装法兰25安装在涡轮远离中空主轴组件的一侧。

优选的，这里所描述的驱动装置为伺服电机21，通过控制伺服电机21的开启，即可实现蜗杆202转动，从而带动蜗轮201转动。

两台伺服电机21分别带动两个俯仰轴系沿X轴方向转动，从而实现两个俯仰轴线同步或者独立运动。

如图1、图2所示，负载安装法兰25设置在底座外壳27远离外壳组件的一侧并在X轴驱动机构20的带动下实现绕空心轴的转动，由于空心轴的轴线沿X轴方向设置，进而实现负载安装法兰25沿X轴方向相对于底座外壳27进行转动；

当需要实现负载安装法兰25沿X轴方向转动时，驱动装置控制蜗杆202转动，使得与蜗杆202传动连接蜗轮201转动，由于蜗轮201的轴线与空心轴的轴线同轴，进而实现与蜗轮201远离中空主轴组件一侧连接的负载安装法兰25沿空心轴的轴线转动。

在一些可能的实施方式中，如图1所示，为了使得蜗轮201在转动过程中传动更加稳定，在所述空心轴的外侧套装有滚子轴承二23，滚子轴承二23的内圈与空心轴连接，滚子轴承二23的外圈与蜗轮201连接。

滚子轴承二23的内圈与空心轴连接，进而使其与底座外壳27相对固定连接，其外圈与蜗轮201靠近中空主轴组件的一侧连接，蜗轮201在蜗杆202传动的情况下实现绕滚子轴承二23内圈的转动。

在一些可能的实施方式中，如图1所示，为了有效的实现沿Y轴方向旋转角度的测量；所述方位轴系还包括套装在中空主轴组件外侧且与上外壳2远离下外壳6一侧连接的上端盖1、套装在中空主轴组件外侧且与下外壳6远离上外壳2一侧连接的下端盖7；所述上端盖1与上外壳2之间形成安装腔室二，所述下端盖7与下外壳6之间形成安装腔室三，所述安装腔室二内安装有电磁抱闸组件15；所述安装腔室三内安装有方位角度传感器8。

优选的，如图1所示，方位角度传感器8的码盘安装在下外壳6上，方位角度传感器8的读数头通过过渡件与中空轴二10连接。在下外壳6绕中空主轴组件轴线转动的情况下，方位角度传感器8进行角度测量，并将测量数据通过读数头传递给控制系统；

电磁抱闸组件15与上端盖1，电磁抱闸组件15在转台运输状态掉电时可抱住中空轴一11实现方位锁定；

在一些可能的实施方式中，如图1、图5所示，中空轴二10将部分伸入外壳组件内；在所述上外壳2上安装有运动端航插18，在中空轴二10上安装有固定端航插19；

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现俯仰角度的测量；所述俯仰轴系还包括安装在蜗轮201上的俯仰角度传感器22。

俯仰角度传感器22的码盘安装在蜗轮201上，优选的，安装在蜗轮201靠近中空主轴组件的一侧，其读数头安装在底座外壳27上，这样使得整个结构更加紧凑；

优选的，在空心轴的内侧安装有过线保护套24；过线保护套24采用聚四氟乙烯制作，具有润滑减摩作用，负载二的线缆从中穿过时不易损坏。

在一些可能的实施方式中，中空主轴组件的顶部安装有上端法兰16；负载一通过法兰实现安装在中空主轴组件。

在一些可能的实施方式中，上端盖1靠近上端法兰16的设置有圆环状密封条一，所述上端法兰16上设置有与圆环状密封条一配合安装在密封槽一；下端盖7靠近下外壳6的一侧设置有密封槽二，下外壳6上设置有与该密封槽二配合的圆环状密封条二；通过圆环状密封条与密封槽的配合有效的实现两者的密封连接。

优选的，上端法兰16与上端盖1之间存在间隙，从而减小两者之间的摩擦。

优选的，所述上端盖1的顶面为斜面，该斜面由上端盖1靠近中空主轴组件的一侧向远离中空主轴组件的一侧倾斜，倾斜的角度为0.5°-1°。该设置有有效的保证淋雨时雨水可及时流走。

优选的，在底座外壳27上安装有航插二28。

优选的，中空主轴组件的底部安装有下端法兰9，通过下端法兰9实现将中空主轴组件安装在其他设备上。上端法兰16、中空轴一11、中空轴二10、下端法兰9同轴设置。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：包括沿Y轴转动的方位轴系、安装在方位轴系侧面且沿X轴转动的俯仰轴系；所述方位轴系包括中空主轴组件、套装在中空主轴组件外侧的外壳组件、位于外壳组件与中空主轴组件之间且分别连接的Y轴驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：所述Y轴驱动机构包括套装在中空主轴组件外侧且与中空主轴组件连接的力矩电机；所述力矩电机的外侧与外壳组件连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：所述外壳组件包括由上至下依次套装在中空主轴组件外侧的上外壳、中外壳、下外壳；所述上外壳、中外壳、下外壳依次连接与中空主轴组件的外侧形成用于安装力矩电机的安装腔室一。

4.根据权利要求3所述的一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：所述Y轴驱动机构还包括设置在下外壳与中空组轴组件之间的滚子轴承一；所述滚子轴承一的内圈与中空主轴组件连接，其外圈与中外壳连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：所述中空主轴组件包括同轴设置且相互连接的中空轴一和中空轴二；所述力矩电电机的内圈与中空轴一的外侧连接；所述滚子轴承一的内圈与中空轴二的外侧连接。

6.根据权利要求4所述的一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：所述俯仰轴系为两个且沿中空主轴组件的轴线对称设置；包括与外壳组件连接的底座外壳、转动安装在底座外壳上的负载安装法兰、安装在底座外壳上且用于控制负载安装法兰沿X轴方向转动的X轴驱动机构。

7.根据权利要求6所述的一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：所述底座外壳沿X轴方向设置有空心轴；所述X轴驱动机构转动安装在空心轴外侧的蜗轮、与蜗轮啮合的蜗杆、与蜗杆传动连接的驱动装置；所述负载安装法兰安装在涡轮远离中空主轴组件的一侧。

8.根据权利要求7所述的一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：在所述空心轴的外侧套装有滚子轴承二，滚子轴承二的内圈与空心轴连接，滚子轴承二的外圈与蜗轮连接。

9.根据权利要求3-7任一项所述的一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：所述方位轴系还包括套装在中空主轴组件外侧且与上外壳远离下外壳一侧连接的上端盖、套装在中空主轴组件外侧且与下外壳远离上外壳一侧连接的下端盖；所述上端盖与上外壳之间形成安装腔室二，所述下端盖与下外壳之间形成安装腔室三，所述安装腔室二内安装有电磁抱闸组件；所述安装腔室三内安装有方位角度传感器。

10.根据权利要求7-8任一项所述的一种用于多系统共轴集成设计的两轴空心转台，其特征在于：所述俯仰轴系还包括安装在蜗轮上的俯仰角度传感器。

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