適用於車載光電轉臺的自定心鎖緊減振裝置的製作方法

2023-10-10 23:24:24

本發明屬於精密機械技術領域，主要涉及一種光電轉臺的基座裝置，尤其涉及一種適用於車載光電轉臺的自定心鎖緊及減振功能的基座裝置。

背景技術：
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光電轉臺作為戰場信息感知和火力控制的精密系統，在其工作時，需要基座有良好的穩定能力以提供轉臺的高精度跟蹤及定位，自定心鎖緊減振裝置上端與光電轉臺固定，下端連接到載車上，裝置依靠錐銷將轉臺基座牢固鎖緊，為轉臺工作提供穩固基座；在運輸狀態下，由於野外路況惡劣，需要轉臺基座具有良好的減振能力便於運輸中保護轉臺不受振動損壞。將錐銷解鎖即可利用裝置自帶的專用減振器為轉臺提供運輸保護。

現有車載光電轉臺一般安裝剛度較大的減振器便於工作時提供穩定的基座，或是利用轉臺自身結構減振。轉臺直接連接在載車上，運輸時的強烈振動對轉臺的光電設備及系統精密性產生嚴重後果，加裝轉臺工作時專用的減振器會使情況好轉，但減振器既是光電轉臺承受車輛顛簸所產生的強烈的衝擊振動的最直接的受力點之一，也是爬坡、大角度傾斜時承受傾覆力矩最直接的受力點之一，會使其性能下降或過早損壞。因此自定心鎖緊減振裝置是保護轉臺工作及運輸必不可少的裝置。

技術實現要素：
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本發明要解決的技術問題是提供一種既可以在工作時精確定位轉臺，提供穩定的基座，又可以在運輸中提供良好減振能力的適用於車載光電轉臺的自定心鎖緊減振裝置，該裝置為獨立模塊且定位精度高、減振效果好。

為解決上述技術問題，本發明的一種適用於車載光電轉臺的自定心鎖緊減振裝置，其特徵在於包括上連接法蘭部分、減振機構部分、電動鎖緊機構部分、減振器安裝座；所述上連接法蘭部分包括轉臺連接法蘭、鎖緊座連接法蘭和減振器連接法蘭；轉臺連接法蘭為圓環形；鎖緊座連接法蘭為圓筒形；減振器連接法蘭具有圓環形上部，圓環形上部的下面沿圓周方向均勻分布三個向下伸出的梯形凸臺；轉臺連接法蘭內圈與鎖緊座連接法蘭的上部邊緣連接；轉臺連接法蘭外圈與減振器連接法蘭的圓環形上部連接；電動鎖緊機構部分包括鎖緊座和三組相同配置的直線電機鎖緊機構；鎖緊座固連於鎖緊座連接法蘭的底部中間，三組直線電機鎖緊機構按周向120°均布安裝在下減振器安裝座上；減振機構部分包括三組配置相同的減振器組件，三組配置相同的減振器組件與直線電機鎖緊機構間隔布置安裝在下減振器安裝座上，減振器組件的上部與減振器連接法蘭下面對應的梯形凸臺固定連接；當轉臺處於工作模式時，三組直線電機鎖緊機構的鎖緊錐銷分別插入於鎖緊座的三個錐孔，使轉臺連接法蘭與減振器安裝座剛性的連接到一起；當轉臺處於運輸模式時，三組直線電機鎖緊機構的鎖緊錐銷與鎖緊座的三個錐孔分離，使轉臺連接法蘭與減振器安裝座脫開。

所述上連接法蘭部分包括轉臺連接法蘭、鎖緊座連接法蘭和減振器連接法蘭；轉臺連接法蘭內圈部分與下方的鎖緊座連接法蘭固定連接；轉臺連接法蘭外圈部分與減振器連接法蘭固定連接；減振器連接法蘭與減振器組件連接。

所述減振器組件中包括減振器、減振器限位塊和固定在減振器上端的限位凸臺；減振器上端通過減振器限位塊與減振器連接法蘭下端伸出的梯形凸臺連接；減振器下端與減振器安裝座連接。

所述減振器可以採用空氣阻尼減振器、金屬阻尼減振器或者彈簧減振器等。

所述鎖緊座的下部由三個一體的按周向120°均布的側凸座組成；側凸座的外側具有錐孔，側凸座的上面固定有連接件；鎖緊座通過三個連接件安裝固定於鎖緊座連接法蘭的底部。

所述側凸座的主體上帶有輕量化孔。

所述鎖緊座連接法蘭底部具有三個沿圓周方向均勻分布的周向限位凸起；側凸座的連接件的上面帶有周向定位溝槽；鎖緊座連接法蘭底部的周向限位凸起與連接件上面的周向定位溝槽配合併固連在一起。

所述直線電機鎖緊機構包括直線電機、直線電機座、鎖緊錐銷；鎖緊錐銷安裝於直線電機主軸上；直線電機安裝在直線電機座上，直線電機座安裝在減振器底座上。

進一步，本發明還包括下連接法蘭，所述直線電機鎖緊機構還包括導向座，導向座安裝在下連接法蘭上，並與鎖緊座的對應錐孔同軸，鎖緊錐銷與導向座的導向孔滑動配合；下連接法蘭與減振器安裝座固定連接。

所述的自定心鎖緊減振裝置工作模式為，當轉臺工作模式時，裝置需鎖緊以為轉臺提供穩定的基座，此時採用三組直線電機鎖緊機構中的直線電機同時驅動鎖緊錐銷通過導向座孔向鎖緊座中心推出，由於鎖緊座的三個錐孔也是按周向120°均布的，因此當三個鎖緊錐銷到達最大行程時將自動定心並相互鎖緊，這樣就使轉臺連接法蘭與下連接法蘭剛性的連接到一起，鎖緊後電機自鎖並斷電，基座相當於剛性底座，具有鎖緊精度高、鎖緊可靠，可為轉臺提供良好的穩定性。導向座在工作中起到了導向和穩固鎖緊錐銷的作用。

所述的自定心鎖緊減振裝置工作模式為，當轉臺處於運輸模式時，通過解鎖直線電機鎖緊力，鎖緊錐銷退回到導向座內，並且不再與鎖緊座有任何的幹涉。解鎖後電機可自動斷電並自鎖，減振器獲得自由度，這樣就使轉臺連接法蘭與下連接法蘭脫開，基座相當於一個具有良好減振能力的減振底座，可對光電轉臺提供良好的運輸保護能力，且鎖緊部分不會對減振器位移產生幹擾。

本發明的有益效果：本發明包括上連接法蘭部分、減振機構部分、電動鎖緊機構部分；採用直線電機直接驅動，周向均布的三個錐銷自動定心鎖緊，具有鎖緊精度高、鎖緊可靠，鎖緊後電機自鎖，基座相當於剛性底座，可為轉臺提供良好的穩定性，且有鎖緊後電機可自動斷電的優點；通過解鎖直線電機鎖緊力，鎖緊錐銷退回到導向座內，解鎖後電機可自動斷電並自鎖，空氣阻尼減振器獲得自由度，基座相當於一個具有良好減振能力的減振底座，可對光電轉臺提供良好的運輸保護能力，且鎖緊部分不會對減振器位移產生幹擾。

附圖說明：

圖1是本發明的適用於車載光電轉臺的自定心鎖緊減振裝置的結構組成示意圖。

圖2是圖1中所示減振機構部分、電動鎖緊機構部分結構示意圖。

圖3是本發明的適用於車載光電轉臺的自定心鎖緊減振裝置的結構剖視圖。

圖4、圖5是減振器連接法蘭結構示意圖。

圖6是鎖緊座結構示意圖。

圖7是鎖緊座結構剖視圖。

其中，1、轉臺連接法蘭，2、鎖緊座連接法蘭，3、減振器連接法蘭，4、直線電機，5、直線電機座，6、導向座，7、減振器限位塊，8、減振器，9、減振器安裝座，10、鎖緊座，11、下連接法蘭，12、鎖緊錐銷。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明進行詳細描述。

參見附圖1、附圖2和附圖3，本發明的適用於車載光電轉臺的自定心鎖緊減振裝置包括上連接法蘭部分、減振機構部分、電動鎖緊機構部分、下連接法蘭11。

所述上連接法蘭部分包括轉臺連接法蘭1、鎖緊座連接法蘭2、減振器連接法蘭3。

所述轉臺連接法蘭1為圓環形；鎖緊座連接法蘭2為圓筒形，其底部具有三個沿圓周方向均勻分布的周向限位凸起21；如圖4、5所示，減振器連接法蘭3具有圓環形上部31，圓環形上部31的下面沿圓周方向均勻分布三個伸出的梯形凸臺32；圓環形上部31的下表面位於相鄰梯形凸臺32之間的位置處具有沿圓周方向延伸的輕量化溝槽311，各梯形凸臺32的斜邊處具有輕量化凹槽321。轉臺連接法蘭1上有圓周向均布的8-12個通孔，可以與具有相同接口尺寸的光電轉臺連接；轉臺連接法蘭1內圈與鎖緊座連接法蘭2通過圓周上均布的8-12個螺釘孔連接；轉臺連接法蘭1外圈與減振器連接法蘭3通過圓周上均布的8-12個螺釘孔連接。

根據有限元理論及拓撲優化方法，對減振器連接法蘭2進行力學分析與結構優化，優化後減振器連接法蘭2重量下降18％，剛度提升10％，最大應力下降20％，節省材料的同時提高了零件的使用性能。

所述減振機構部分包括三組配置相同的減振器組件，分別為減振器組件d，減振器組件e，減振器組件f(見圖2)。三組減振器組件在減振器安裝座9上按周向120°均布安裝。

所述減振器組件中包括減振器8、減振器限位塊7和固定在減振器8上端的限位凸臺81。減振器8的上端通過螺釘與減振器限位塊7連接，減振器限位塊7通過螺釘與減振器連接法蘭3下端伸出的梯形凸臺32連接；減振器8下端通過螺釘與減振器底座9連接；通過減振器限位塊7的厚度來調整其下底面距離減振器8上端的限位凸臺81之間的距離，以調整減振器所能達到的最大行程及減振性能。

所述電動鎖緊機構部分包括鎖緊座10和三組相同配置的直線電機鎖緊機構，三組直線電機鎖緊機構分別為直線電機鎖緊機構a，直線電機鎖緊機構b，直線電機鎖緊機構c(見圖2)，每組直線電機鎖緊機構是按周向120°均布的。

所述直線電機鎖緊機構包括直線電機4、直線電機座5、鎖緊錐銷12、導向座6。

如圖6、7所示，所述鎖緊座10的下部由三個一體的按周向120°均布的側凸座101組成；側凸座101的主體上帶有輕量化孔1011，並且側凸座101的外側具有錐孔1012。側凸座101的上面固定有連接件102，並且連接件102的上面帶有周向定位溝槽1021；連接件102的上面的周向定位溝槽1021與鎖緊座連接法蘭2底部的周向限位凸起21配合併固連在一起。

所述直線電機鎖緊機構包括直線電機4、直線電機座5、鎖緊錐銷12和導向座6；鎖緊錐銷12安裝於直線電機4主軸上；直線電機4安裝在直線電機座5上，直線電機座5安裝在減振器底座9上，導向座6通過三個螺釘安裝於下連接法蘭11之上；下連接法蘭11通過螺釘與減振器底座9固連在一起，用於整個減振裝置與載車的連接。各直線電機鎖緊機構分別與鎖緊座10相對應錐孔1012對應，鎖緊錐銷12採用45號鋼製作並做調質後處理，表面粗糙度小於0.8。導向座6採用耐磨銅質材料製作，內孔表面粗糙度小於0.8，鎖緊錐銷12與導向座6的導向孔滑動配合安裝，配合間隙小於0.01mm，並在配合面塗一層耐溫良好的潤滑脂。導向座6通過螺釘安裝到下連接法蘭11上，並與鎖緊座10的錐孔1011同軸，鎖緊錐銷12與鎖緊座10的錐孔1011的配合要求與鎖緊錐銷12與導向座6的導向孔配合相同。

本發明不限於上述實施方式。所述上連接法蘭部分還可以採用其他結構形式，例如僅採用轉臺連接法蘭1，將鎖緊座10固定於其下面中間位置處，轉臺連接法蘭1的外圈部分通過減振機構與減振器底座9連接。減振機構中減振器8可以是空氣阻尼減振器，或者是金屬阻尼減振器13，或者是彈簧減振器等其它類型減振器。鎖緊座10隻要是具有三個周向均布的平面，且三個平面上帶有與鎖緊錐銷12配合的錐孔的形狀即可，例如還可以採用六稜柱形，或者帶有三個側平面的近似圓柱形，或者帶有三個側平面和向內凹進弧面的柱形等。