一種航空遙感慣性穩定平臺水平框架鎖緊裝置，包括后夾鉗、橢圓輪、錐銷、鎖緊軸下導向片、鎖緊位置行程開關、鎖緊軸上導向片、第一緊固螺釘、鎖緊轉軸、轉動旋鈕、定位鋼球、沉頭螺釘、彈簧、夾鉗支座、第二緊固螺釘、夾鉗軸套、前夾鉗、墊圈、圓盤式摩擦片底座和橡膠摩擦片。當轉動旋鈕由0°旋轉到90°位置時，橢圓輪的長軸與后夾鉗和前夾鉗的末端同時接觸，在杠桿力的作用下，兩個橡膠摩擦片間隙由最大轉為最小，產生的最大靜摩擦力將框架鎖緊片壓緊，實現兩個水平框架鎖緊。本發明專利技術可對兩個水平框架進行任意姿態位置的機械鎖緊，保護框架和電機，并可實現定向遙感任務，方便可靠，適用于輕小型航空遙感系統。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于航空遙感
，涉及ー種航空遙感慣性穩定平臺水平框架鎖緊裝置，適用于輕小型航空遙感系統，可用于航空遙感慣性穩定平臺在非工作狀態時對框架及電機的安全保護，也可用于航空遙感作業時觀測載荷的對地定向觀測及測繪。
技術介紹
航空遙感系統中的高精度實時運動成像要求飛行平臺做理想運動(勻速直線運動)，然而由于受各種擾動的影響，飛行平臺的運動實際為復雜多模高階的隨機運動，導致成像質量退化。慣性穩定平臺負責支撐并穩定載荷，可有效地隔離各種干擾カ矩對遙感載荷視軸穩定的影響，使高分辨率成像載荷的視軸在慣性空間保持穩定，顯著減小載機擾動 對成像精度的影響，提高了成像分辨率。近年來，慣性穩定平臺技術在西方發達國家得到廣泛重視，獲得快速發展，廣泛用于航空遙感領域，部分產品已商品化。國外代表性產品主要有PAV30和PAV80是瑞士Leica公司研制的大負載高精度慣性穩定平臺，其中PAV30最大轉角范圍為俯仰及橫滾為±5°，航向為±30°，平臺的水平指向精度為±0.2° (水平飛行)，自重36kg，體積參數為665 X 535 X 150mm ；PAV80是Leica公司在PAV30基礎上新近研制出的目前最為先進的慣性穩定平臺，其最大旋角范圍為橫滾±7° ,俯仰-8° +6° ,航向±30° ,平臺自重36kg,承載范圍5kg 100kg，體積參數為673mm X 532mm X 168mm ;相對于PAV30，PAV80采用了大カ矩驅動技術，指向精度提高了 10倍左右，達到0.02°。Aeix)Stab-3是德國研制的輕小型三軸穩定平臺，其穩定精度為0.03°，角度穩定范圍為方位±15°，俯仰±23°，橫滾±23° ;俯仰、橫滾最大角速度15° /S、方位最大角速度5° /s，具有快響應特性，平臺自重13. 5kg,體積參數為 351_X 330_X 180mm。然而，包括大負載高精度慣性穩定平臺產品PAV30和PAV80，以及輕小型慣性穩定平臺產品Aeix)Stab-3在內，現有慣性穩定平臺主流產品大多沒有設置機械鎖緊裝置，使得平臺框架及電機非工作狀態下也一直處于自由運動狀態，若平臺上安裝載荷，大的轉動慣量和沖擊則可能導致框架和電機遭受損壞。此外，測繪單位在實際作業中，有時需要相機對某ー視軸方向定向作業，此時要求某一框架能夠處于在某ー姿態角度進行鎖定不動，而另外兩個框架仍然處于姿態伺服控制狀態。在姿態仿真三軸轉臺中，框架鎖緊裝置通常采用插銷式，只能進行零位鎖緊。綜上，無論從慣性穩定平臺的安全存放考慮，還是從航空遙感作業的需求考慮，均需要設計方便可靠的、可進行任意姿態位置鎖緊的機械鎖緊裝置。
技術實現思路
本專利技術的技術解決問題是克服現有航空遙感慣性穩定平臺的不足，提出ー種操作方便、使用可靠、適用于輕小型航空遙感作業、可對航空遙感三軸慣性穩定平臺兩個水平框架在運動范圍內進行任意姿態位置鎖緊的鎖緊裝置。本專利技術的技術解決方案是ー種航空遙感慣性穩定平臺水平框架鎖緊裝置，包括后夾鉗、橢圓輪、錐銷、鎖緊軸下導向片、鎖緊位置行程開關、鎖緊軸上導向片、第一緊固螺釘、鎖緊轉軸、轉動旋鈕、定位鋼球、沉頭螺釘、彈簧、夾鉗支座、第二緊固螺釘、夾鉗軸套、前夾鉗、墊圈、圓盤式摩擦片底座和橡膠摩擦片；轉動旋鈕過盈安裝在鎖緊轉軸的軸上端井能在90°范圍內轉動，當轉動旋鈕處于0°和90°兩個極限位置吋，橢圓輪的長軸和短軸分別與后夾鉗和前夾鉗的末端同時接觸，在杠桿カ的作用下，安裝于后夾鉗和前夾鉗前端表面的橡膠摩擦片分別處于最大間隙和最小間隙兩種極端狀態；最大間隙時對應于平臺的エ作狀態，此時兩個水平框架可自由活動；最小間隙時對應于平臺水平框架的鎖緊狀態，此時安裝于兩個圓盤式摩擦片底座內的橡膠摩擦片分別從兩側將安裝于底座或俯仰框上的框架鎖緊片進行壓紫，產生靜摩擦力；由于夾鉗支座與橫滾框固連，因此在靜摩擦力的作用下，橫滾框將相對于底座、俯仰框將相對于橫滾框保持不動，實現橫滾框和俯仰框兩個水平框架任意姿態位置的摩擦鎖緊。夾鉗支座是鎖緊裝置的基體部分，鎖緊軸上導向片通過沉頭螺釘緊固安裝在夾鉗支座的上部，后夾鉗、前夾鉗、夾鉗軸套、鎖緊軸下導向片通過第二緊固螺釘和墊圈緊固安裝在夾鉗支座下部；鎖緊轉軸中心線與夾鉗支座中心線平行，鎖緊轉軸的軸上部從鎖緊軸上導向片上開設的定位孔中穿過，鎖緊轉軸的軸下端從鎖緊軸下導向片上開設的定位孔中 穿過，實現水平X、Y方向定位，并通過鎖緊轉軸的軸肩與鎖緊軸下導向片上表面的接觸實現Z向定位，鎖緊轉軸的軸下端外徑通過錐銷將橢圓輪緊固。鎖緊位置行程開關通過第一緊固螺釘安裝在鎖緊軸上導向片外側下表面；定位鋼球起鎖緊位置定位作用，安裝于彈簧的上部，彈簧安裝于夾鉗支座的定位彈簧安裝孔中，在彈簧的彈簧力作用下，定位鋼球被壓在鎖緊轉軸的凸起圓盤下表面；夾鉗軸套安裝于前夾鉗和第二緊固螺釘之間，其上端與鎖緊軸下導向片下表面接觸，其下端與墊圈上表面接觸，通過第二緊固螺釘與夾鉗支座螺紋孔產生的緊固力，將后夾鉗和前夾鉗軸向緊固；后夾鉗和前夾鉗末端內側表面分別安裝一個圓盤式摩擦片底座，每個圓盤式摩擦片底座的內部分別嵌入橡膠摩擦片，圓盤式摩擦片底座和橡膠摩擦片通過膠粘固定。所述航空遙感慣性穩定平臺為三框架式結構，由外到內三個框架分布次序分別為橫滾框、俯仰框和方位框，三個框架的回轉軸線方向分別與飛機橫滾、俯仰及方位姿態運動軸線X、Y、Z方向對應一致，其中水平框架是指橫滾框和俯仰框，二者回轉軸中心線正交并與地面保持水平；橫滾框通過橫滾回轉軸系安裝于底座上，俯仰框通過俯仰回轉軸系安裝于橫滾框上，方位框通過方位回轉軸系安裝于俯仰框上，兩個框架鎖緊片分別與底座和俯仰框固連。夾鉗支座為由上部、中部、下部三個部分組成的階梯軸式結構，用于將鎖緊裝置和橫滾框進行緊固，用于將后夾鉗、橢圓輪、鎖緊軸下導向片、鎖緊軸上導向片、鎖緊轉軸、定位鋼球、彈簧、夾鉗軸套、前夾鉗、墊圈連接為一體；夾鉗支座上部為半圓形安裝法蘭盤，半圓形安裝法蘭盤上表面設置三個圓周均布的緊固螺紋孔，用干與橫滾框緊固連接，半圓形安裝法蘭盤中心位置設置安裝鎖緊軸上導向片的上定位槽，上定位槽為U型結構，底部中心位置設置ー個緊固螺紋孔，通過緊固螺釘將鎖緊軸上導向片和夾鉗支座上部緊固相連；夾鉗支座中部為圓柱型安裝座，圓柱體的上表面設置定位安裝孔，用于彈簧的安裝和定位；夾鉗支座下部為下表面帶U型槽的圓柱型安裝座，圓柱體的下表面設置用于安裝鎖緊軸下導向片的下定位槽，下定位槽為U型結構，底部中心位置設置ー個緊固螺紋孔，將鎖緊軸下導向片和夾鉗支座底部緊固相連。鎖緊轉軸為中部帶有360°圓環凸臺的階梯軸式結構，用于連接橢圓輪、轉動旋鈕、定位鋼球和鎖緊位置行程開關，用于通過0°和90°兩個極限位置的旋轉轉換實現框架非鎖緊和鎖緊兩種工作狀態的切換；鎖緊轉軸中部設置凸起圓盤，凸起圓盤的下表面設有兩個90°分布的錐型窩，對應于橡膠摩擦片最大間隙和最小間隙兩種極端狀態時定位鋼球的位置，在凸起圓盤外徑表面、相對于兩個錐型窩連線中心180°對面位置開設ー個V型槽，用于鎖緊位置行程開關對鎖緊狀態進行檢測；與凸起圓盤上下兩側相連的部分分別為鎖緊轉軸的上主軸和下主軸；上主軸的末端為轉動旋鈕安裝軸，用于安裝轉動旋鈕；下主軸末端為橢圓輪安裝軸，用于安裝本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種航空遙感慣性穩定平臺水平框架鎖緊裝置，所述航空遙感慣性穩定平臺為三框架式結構，由外到內三個框架分布次序分別為橫滾框（22）、俯仰框（24）和方位框（25），三個框架的回轉軸線方向分別與飛機橫滾、俯仰及方位姿態運動軸線X、Y、Z方向對應一致，其中水平框架是指橫滾框（22）和俯仰框（24），二者回轉軸中心線正交并與地面保持水平；橫滾框（22）通過橫滾回轉軸系安裝于底座（21）上，俯仰框（24）通過俯仰回轉軸系安裝于橫滾框（22）上，方位框（25）通過方位回轉軸系安裝于俯仰框（24）上，兩個框架鎖緊片（20）分別與底座（21）和俯仰框（24）固連；其特征在于：所述鎖緊裝置包括后夾鉗（1）、橢圓輪（2）、錐銷（3）、鎖緊軸下導向片（4）、鎖緊位置行程開關（5）、鎖緊軸上導向片（6）、第一緊固螺釘（7）、鎖緊轉軸（8）、轉動旋鈕（9）、定位鋼球（10）、沉頭螺釘（11）、彈簧（12）、夾鉗支座（13）、第二緊固螺釘（14）、夾鉗軸套（15）、前夾鉗（16）、墊圈（17）、圓盤式摩擦片底座（18）和橡膠摩擦片（19）；夾鉗支座（13）是鎖緊裝置的基體部分，鎖緊軸上導向片（6）通過沉頭螺釘（11）緊固安裝在夾鉗支座（13）的上部，后夾鉗（1）、前夾鉗（16）、夾鉗軸套（15）、鎖緊軸下導向片（4）通過第二緊固螺釘（14）和墊圈（17）緊固安裝在夾鉗支座（13）下部；鎖緊轉軸（8）中心線與夾鉗支座（13）中心線平行，鎖緊轉軸（8）的軸上部從鎖緊軸上導向片（6）上開設的定位孔（6？01）中穿過，鎖緊轉軸（8）的軸下端從鎖緊軸下導向片（4）上開設的定位孔（4？01）中穿過，實現水平X、Y方向定位，并通過鎖緊轉軸（8）的軸肩（8？01）與鎖緊軸下導向片（4）上表面的接觸實現Z向定位，鎖緊轉軸（8）的軸下端外徑通過錐銷（3）將橢圓輪（2）緊固；鎖緊位置行程開關（5）通過第一緊固螺釘（7）安裝在鎖緊軸上導向片（6）外側下表面；定位鋼球（10）起鎖緊位置定位作用， 安裝于彈簧（12）的上部，彈簧（12）安裝于夾鉗支座（13）的定位彈簧安裝孔（13？03）中，在彈簧（12）的彈簧力作用下，定位鋼球（10）被壓在鎖緊轉軸（8）的凸起圓盤（8？02）下表面；夾鉗軸套（15）安裝于前夾鉗（16）和第二緊固螺釘（14）之間，其上端與鎖緊軸下導向片（4）下表面接觸，其下端與墊圈（17）上表面接觸，通過第二緊固螺釘（14）與夾鉗支座（13）螺紋孔產生的緊固力，將后夾鉗（1）和前夾鉗（16）軸向緊固；后夾鉗（1）和前夾鉗（16）末端內側表面分別安裝1個圓盤式摩擦片底座（18），每個圓盤式摩擦片底座（18）的內部分別嵌入橡膠摩擦片（19），圓盤式摩擦片底座（18）和橡膠摩擦片（19）通過膠粘固定；轉動旋鈕（9）過盈安裝在鎖緊轉軸（8）的軸上端并能在90°范圍內轉動，當轉動旋鈕（9）處于0°和90°兩個極限位置時，橢圓輪（2）的長軸和短軸分別與后夾鉗（1）和前夾鉗（16）的末端同時接觸，在杠桿力的作用下，安裝于后夾鉗（1）和前夾鉗（16）前端表面的橡膠摩擦片（19）分別處于最大間隙和最小間隙兩種極端狀態；最大間隙時對應于平臺的工作狀態，此時兩個水平框架可自由活動；最小間隙時對應于平臺水平框架的鎖緊狀態，此時安裝于兩個圓盤式摩擦片底座（18）內的橡膠摩擦片（19）分別從兩側將安裝于底座（21）或俯仰框（24）上的框架鎖緊片（20）進行壓緊，產生靜摩擦力；由于夾鉗支座（13）與橫滾框（22）固連，因此在靜摩擦力的作用下，橫滾框（22）將相對于底座（21）、俯仰框（24）將相對于橫滾框（22）保持不動，實現橫滾框（22）和俯仰框（24）兩個水平框架任意姿態位置的摩擦鎖緊。...
【技術特征摘要】
1.ー種航空遙感慣性穩定平臺水平框架鎖緊裝置，所述航空遙感慣性穩定平臺為三框架式結構，由外到內三個框架分布次序分別為橫滾框(22 )、俯仰框(24 )和方位框(25 )，三個框架的回轉軸線方向分別與飛機橫滾、俯仰及方位姿態運動軸線X、Y、Z方向對應一致，其中水平框架是指橫滾框(22)和俯仰框(24)，二者回轉軸中心線正交并與地面保持水平；橫滾框(22)通過橫滾回轉軸系安裝于底座(21)上，俯仰框(24)通過俯仰回轉軸系安裝于橫滾框(22)上，方位框(25)通過方位回轉軸系安裝于俯仰框(24)上，兩個框架鎖緊片(20)分別與底座(21)和俯仰框(24)固連；其特征在干所述鎖緊裝置包括后夾鉗(I)、橢圓輪(2)、錐銷(3)、鎖緊軸下導向片(4)、鎖緊位置行程開關(5)、鎖緊軸上導向片(6)、第一緊固螺釘(7)、鎖緊轉軸(8)、轉動旋鈕(9)、定位鋼球(10)、沉頭螺釘(11)、彈簧(12)、夾鉗支座(13)、第二緊固螺釘(14)、夾鉗軸套(15)、前夾鉗(16)、墊圈(17)、圓盤式摩擦片底座(18)和橡膠摩擦片(19);夾鉗支座(13)是鎖緊裝置的基體部分，鎖緊軸上導向片(6)通過沉頭螺釘(11)緊固安裝在夾鉗支座(13 )的上部，后夾鉗(I)、前夾鉗(16 )、夾鉗軸套(15 )、鎖緊軸下導向片(4)通過第二緊固螺釘(14)和墊圈(17)緊固安裝在夾鉗支座(13)下部；鎖緊轉軸(8)中心線與夾鉗支座(13)中心線平行，鎖緊轉軸(8)的軸上部從鎖緊軸上導向片(6)上開設的定位孔(6-01)中穿過，鎖緊轉軸(8)的軸下端從鎖緊軸下導向片(4)上開設的定位孔(4-01)中穿過，實現水平X、Y方向定位，并通過鎖緊轉軸(8)的軸肩(8-01)與鎖緊軸下導向片(4)上表面的接觸實現Z向定位，鎖緊轉軸(8)的軸下端外徑通過錐銷(3)將橢圓輪(2)緊固；鎖緊位置行程開關(5)通過第一緊固螺釘(7)安裝在鎖緊軸上導向片(6)外側下表面；定位鋼球(10)起鎖緊位置定位作用，安裝于彈簧(12)的上部，彈簧(12)安裝于夾鉗支座(13)的定位彈簧安裝孔(13-03)中，在彈簧(12)的彈簧力作用下，定位鋼球(10)被壓在鎖緊轉軸(8)的凸起圓盤(8-02)下表面；夾鉗軸套(15)安裝于前夾鉗(16)和第二緊固螺釘(14)之間，其上端與鎖緊軸下導向片(4)下表面接觸，其下端與墊圈(17)上表面接觸，通過第二緊固螺釘(14)與夾鉗支座(13)螺紋孔產生的緊固力，將后夾鉗(I)和前夾鉗(16)軸向緊固；后夾鉗(I)和前夾鉗(16)末端內側表面分別安裝I個圓盤式摩擦片底座(18)，每個圓盤式摩擦片底座(18)的內部分別嵌入橡膠摩擦片(19)，圓盤式摩擦片底座(18)和橡膠摩擦片(19)通過膠粘固定；轉動旋鈕(9)過盈安裝在鎖緊轉軸(8)的軸上端并能在90°范圍內轉動，當轉動旋鈕(9)處于0°和90°兩個極限位置時，橢圓輪(2)的長軸和短軸分別與后夾鉗(I)和前夾鉗(16)的末端同時接觸，在杠桿カ的作用下，安裝于后夾鉗(I)和前夾鉗(16)前端表面的橡膠摩擦片(19)分別處于最大間隙和最小間隙兩種極端狀態；最大間隙時對應于平臺的工作狀態，此時兩個水平框架可自由活動；最小間隙時對應于平臺水平框架的鎖緊狀態，此時安裝于兩個圓盤式摩擦片底座(18)內的橡膠摩擦片(19)分別從兩側將安裝于底座(21)或俯仰框(24)上的框架鎖緊片(20)進行壓紫，產生靜摩擦力；由于夾鉗支座(13)與橫滾框(22)固連，因此在靜摩擦力的作用下，橫滾框(22)將相對于底座(21)、俯仰框(24)將相對于橫滾框(22)保持不動，實現橫滾框(22)和俯仰框(24)兩個水平框架任意姿態位置的摩擦...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周向陽，房建成，俞瑞霞，劉煒，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
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