[发明专利]一种新型的直流驱动转台结构

说明书

技术领域：

本发明涉及一种采用直流电机驱动的新型的直流驱动转台结构。

背景技术

目前，随着仿真技术发展，要求转台性能好、加速度大、频响高、精度高、成本低，因此设备的结构起着决定的因素。通常单轴台的结构由台面、轴、轴承、驱动、框架组成。驱动装置首选力矩电机。力矩电机通常都是选用分装式，即电机本身没有外壳和轴承，而是直接安装到产品上与产品形成一个整体。在选用力矩电机时希望重量轻、力矩大、转动惯量小，力矩波动小，目前，常用有刷永磁直流力矩电机。转台采用的有刷直流力矩电机都采用绕组和铁芯在转子上，磁钢在定子上的结构，一对轴承组分别安装在电机转子轴的两端。此种结构的转台难以实现大负荷、高频响的仿真要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于大负荷、高频响仿真要求的一种新型的直流驱动转台结构。本发明的技术解决方案是，电机定子安装在框架上，定子内侧上装有绕组和铁芯，换向器在绕组的下端；进线端子与导电环电刷固定在定子下端；电机转子固定在主轴上，工作台面用螺栓与主轴相连，磁钢固定在转子上，带导电环的电刷架装在转子的底部，换向器的电刷安装在带导电环的电刷架上，换向器电刷与换向器接触，导电环电刷与带导电环的电刷架上的导电环接触；主轴与框架之间由推力球轴承和角接触球轴承支撑，与主轴连接的工作台面与框架之间由圆锥滚子轴承支撑。工作台面为单轴转台或三轴转台。

本发明的效果，转子的转动惯量小，力矩波动小，低速性能好，功放成本低，尤其是负载加速度要求特别大控制精度要求高时，选用此种结构容易实现转台的技术要求，并能降低成本。由于本发明采用了内反外直流有刷力矩电机，将电刷装在转子上，电刷的电源引线通过导电环反转到定子上的外接端子上，接入电源，则电机转子的转动惯量小，为11kg·m²，转台的加速度可达29000°/s²；转台的低速性能好，力矩波动小于0.5％，；电流小，能耗低，易于实现高频响高精度的要求，且成本低，在外形尺寸相同的情况下，重量轻。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

图示转台由工作台面1、主轴2、定子4、转子5、磁钢6、绕组和铁芯7、框架8、换向器9、换向器的电刷10、带导电环的电刷架11、导电环电刷12、进线端子13、推力球轴承14、角接触球轴承15、圆锥滚子轴承17，轴承端盖16等组成，电机定子4安装在框架8上，定子4内侧上装有绕组和铁芯7，换向器9在绕组的下端；进线端子13与导电环电刷12固定在定子4下端；电机转子5固定在主轴2上，工作台面1用螺栓3与主轴2相连，磁钢6固定在转子5上，带导电环的刷架11装在转子5的底部，换向器的电刷10安装在带导电环的电刷架11上，换向器电刷10与换向器9接触，导电环电刷12与带导电环的电刷架11上的导电环接触；主轴2与框架8之间由推力球轴承14和角接触球轴承15支撑，与主轴2连接的工作台面1与框架8之间由圆锥滚子轴承17支撑。

工作台面1为单轴转台或三轴转台。

转台由框架8、主轴2、工作台面1、将导电环电刷12装在转子4上，导电环电刷12的电源引线通过导电环11反转到定子4上的外接进线端子13上接入电源的内反外直流有刷力矩电机和三个轴承组成。动力采用内返外直流力矩电机直接驱动，电机定子4安装在框架8上，电机转子5固定在主轴2上。工作台面1与主轴2相连，通过主轴2与电机转子5相连，以确保力矩传递时的刚度和强度。台体结构中，采用一个高精密角接触球轴承15和一个圆锥滚子轴承17径向定位，一个推力球轴承14轴向支撑，以保证工作台面1运转的稳定性，增强抗颠覆能力。为减小试验台的体积，推力球轴承14设置在转子内部，通过轴承压盖16对轴承进行预紧调整，可以有效地提高传递刚度和扭矩传递能力。

主轴2和工作台面1采用高强度优质铸造铝合金制造以减少转动惯量。台体框架8材料采用球铁，空心轴结构以便穿线。为保证转台结构的稳定性能，台体进行淬火、回火处理，以提高强度、增加韧性，消除内应力和稳定尺寸。

该转台由于采用了这种新型结构，实现了大负荷、高频响、低速度的性能。