一种低成本大载荷高可靠耐冲击小角度的二维转台

技术领域

本发明属于二维转台技术领域，特别涉及一种低成本大载荷高可靠耐冲击小角度的二维转台。

背景技术

二维转台在工业和军事上广泛应用。常规转台组成器件多种多样，通常采用角接触球轴承、直流力矩电机或伺服电机、角位置传感器等组成，雷达天线、大型射电望远镜、天文望远镜等都用到二维转台。

常规转台采用力矩电机或者伺服电机，在不加限制的情况下，转台可实现连续转动，在转动角度受限的情况下，转台设计生产厂家通常采用软限位、电限位、机械限位三种方式结合实现转台小角度摆动。在转动调试、生产、应用中，常常出现软限位、电限位、机械限位失效的情况，导致转台飞车，造成转台损坏或人员伤亡，同时软限位、电限位、机械限位的设计也会带来设计、生产周期增加、成本增加的缺点。常规转台还存在无法实现断电自锁的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低成本大载荷高可靠耐冲击小角度的二维转台，可实现电机连续转动时，负载进行固定角度的往复摆动，无软限位、电限位、机械限位，可消除限位失效带来的摆幅增加，使用方便，可靠性高；俯仰摆动采用电动推杆驱动，电动推杆有固定的行程，可确保负载只能在固定的角度中实现俯仰摆动，可应用于转动角度受限的空间中，避免因限位失效导致的负载摆角加大，使用方便，可靠性高，成本低。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明提供了一种低成本大载荷高可靠耐冲击小角度的二维转台，包括负载、方位轴系、俯仰轴系；

方位轴系包括方位轴系壳体及设置于方位轴系壳体内的方位旋转轴、轴承、轴承座、连杆、电机、涡杆、涡轮、涡轮轴承、涡轮轴承座，所述轴承座固定于方位轴系壳体底部，轴承座内设置有轴承，轴承内设置有方位旋转轴，方位旋转轴顶部与负载固定连接；

电机固定于方位轴系壳体底部，电机与涡杆连接，涡杆与涡轮相配合，涡轮上固定设置有传动销，所述涡轮套设于涡轮轴承外，涡轮轴承安装于涡轮轴承座中，涡轮轴承座固定于方位轴系壳体底部；轴承座、轴承上均开设有摆动窗口，连杆一端穿过轴承座、轴承上的摆动窗口与方位旋转轴连接，连杆另一端上设有长条孔，传动销穿过长条孔，传动销与长条孔相配合；

俯仰轴系包括俯仰摆动支架、电动推杆和底板，俯仰摆动支架固定设置于底板上，方位轴系与位于方位轴系两侧的俯仰摆动支架连接；电动推杆一端与底板连接，另一端与方位轴系底部连接。

作为优选，方位轴系壳体内设有电机驱动器，电机驱动器与电机相连。

作为优选，方位轴系壳体内设有电动推杆驱动器，电动推杆驱动器与电动推杆相连。

作为优选，连杆一端穿过轴承座、轴承上的摆动窗口与方位旋转轴固定连接；传动销为圆柱销，传动销竖直固定于涡轮上，传动销与连杆上的长条孔相配合；电机带动涡杆转动，涡杆带动涡轮转动，随涡轮转动的传动销带动连杆摆动，连杆的摆动带动方位旋转轴的往复转动。

作为优选，方位轴系壳体两侧与俯仰摆动支架连接；电动推杆一端与底板连接，另一端与方位轴系壳体底部连接。

作为优选，所述电动推杆带有自锁功能。

作为优选，电机固定于方位轴系壳体底部。

本发明具有如下有益效果：

本发明所提供的一种低成本大载荷高可靠耐冲击小角度的二维转台，可实现电机连续转动时，负载进行固定角度的往复摆动，无软限位、电限位、机械限位，可消除限位失效带来的摆幅增加，使用方便，可靠性高；俯仰摆动采用电动推杆驱动，电动推杆有固定的行程，可确保负载只能在固定的角度中实现俯仰摆动，可应用于转动角度受限的空间中，避免因限位失效导致的负载摆角加大。方位轴系采用电机、涡轮、涡杆，可以实现方位轴系掉电自锁，俯仰轴系采用带自锁功能的电动推杆，也可实现掉电自锁。

本发明成本低，采用的电机、涡轮、涡杆、连杆、电动推杆价格低，通用性强。本发明承重部分为方位旋转轴与俯仰摆动支撑架，振动冲击力不会直接作用到涡轮、涡杆、电机、电动推杆上，具有耐冲击、高可靠特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例。

图1为本发明实施例低成本大载荷高可靠耐冲击小角度的二维转台外部结构示意图；

图2为本发明实施例中方位轴系内部结构立体图；

图3为本发明实施例中方位轴系内部结构另一角度立体图；

图4为本发明实施例中俯仰轴系结构示意图。

附图标记说明：

1.负载；2.方位轴系；201.方位轴系壳体；202.方位旋转轴；203.轴承；204.轴承座；205.连杆；206.电机；207.涡杆；208.涡轮；209.传动销；210.涡轮轴承座；211.摆动窗口；212.长条孔；213.电机驱动器；3.俯仰轴系；301.俯仰摆动支架；302.电动推杆；303.底板；304.电动推杆驱动器。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

本实施例提供了一种低成本大载荷高可靠耐冲击小角度的二维转台，如图1至图4所示，包括负载1、方位轴系2、俯仰轴系3；方位轴系2包括方位轴系壳体201及设置于方位轴系壳体201内的方位旋转轴202、轴承203、轴承座204、连杆205、电机206、涡杆207、涡轮208、涡轮轴承、涡轮轴承座210，所述轴承座204固定于方位轴系壳体201底部，轴承座204内设置有轴承203，轴承203内设置有方位旋转轴202，方位旋转轴202顶部与负载1固定连接；电机206固定于方位轴系壳体201底部，电机206与涡杆207连接，涡杆207与涡轮208相配合，涡轮208上固定设置有传动销209，传动销209为圆柱销，传动销209竖直固定于涡轮208上，所述涡轮208套设于涡轮轴承外，涡轮轴承安装于涡轮轴承座210中，涡轮轴承座210固定于方位轴系壳体201底部；轴承座204、轴承203上均开设有摆动窗口211，连杆205一端穿过轴承座204、轴承203上的摆动窗口211与方位旋转轴202固定连接，连杆205另一端上设有长条孔212，传动销209穿过长条孔212，传动销209与长条孔212相配合；电机206带动涡杆207转动，涡杆207带动涡轮208转动，随涡轮208转动的传动销209带动连杆205往复摆动(摆动窗口211尺寸满足连杆205往复摆动幅度)，连杆205的摆动带动方位旋转轴202的往复转动，方位转轴202的往复转动带动负载1的方位摆动。

俯仰轴系3包括俯仰摆动支架301、电动推杆302和底板303，俯仰摆动支架301固定设置于底板302上，方位轴系2与位于方位轴系2两侧的俯仰摆动支架301连接；电动推杆302一端与底板303连接，另一端与方位轴系2底部连接；通过电动推杆302的伸缩，实现方位轴系2及负载1的俯仰摆动。电动推杆302数量不限，可根据负载1重量调整电动推杆302数量；所述电动推杆302带有自锁功能，可以实现掉电自锁。

方位轴系壳体201内设有电机驱动器213，电机驱动器213与电机206相连，电机驱动器213驱动电机206及与上位机交互。方位轴系壳体201内设有电动推杆驱动器304，电动推杆驱动器304与电动推杆302相连，电动推杆驱动器304驱动电动推杆302与上位机交互。方位轴系壳体201两侧与俯仰摆动支架301连接；电动推杆302一端与底板303连接，另一端与方位轴系壳体201底部连接。

负载1为可固定需要调整角度的仪器设备，方位轴系2可实现负载1方位摆动，俯仰轴系3可实现负载1俯仰摆动。根据负载1的重量选择方位旋转轴202的尺寸；根据负载1的方位摆角选择连杆205的长度；根据负载1的方位摆动的速度及加速度选择涡轮208和涡杆207；根据负载1的重量及方位摆动加速度选择电机206。根据负载1及方位轴系2尺寸设计俯仰摆动支撑架301；根据负载1的重量、俯仰摆动加速度及俯仰摆角选择电动推杆302。本实施例组装为常规工艺，可靠性高。

本实施例主要应用于转台转动角度受限场合，可实现固定角度往复调整，结构紧凑、操作简单，制造成本低，例如可用于固定角度相机巡视或定点定向观察，且无需担心转台限位失效导致周边其他设备受损，或自身受损。

由以上技术方案可以看出，本实施例提供的一种低成本大载荷高可靠耐冲击小角度的二维转台，可实现电机连续转动时，负载进行固定角度的往复摆动，无软限位、电限位、机械限位，可消除限位失效带来的摆幅增加，使用方便，可靠性高；俯仰摆动采用电动推杆驱动，电动推杆有固定的行程，可确保负载只能在固定的角度中实现俯仰摆动，可应用于转动角度受限的空间中，避免因限位失效导致的负载摆角加大。方位轴系采用电机、涡轮、涡杆，可以实现方位轴系掉电自锁，俯仰轴系采用带自锁功能的电动推杆，也可实现掉电自锁。本实施例成本低，采用的电机、涡轮、涡杆、连杆、电动推杆价格低，通用性强。本实施例承重部分为方位旋转轴与俯仰摆动支撑架，振动冲击力不会直接作用到涡轮、涡杆、电机、电动推杆上，具有耐冲击、高可靠特点。

以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。