[发明专利]一种直线电机驱动变距摇臂双轴导引头框架

说明书

技术领域

本发明属于导引头控制技术领域，具体涉及一种直线电机驱动变距摇臂双轴导引头框架。

背景技术

传统的内外框架式双轴寻的导引框架系统，其特点是由内框和外框两套机构构成平台串联结构，两套机构组成基本相同，均包括传动轴系、直流电机、角度传感器、探测器。采用直流转矩伺服电机驱动，且多将质量较大的部件，如直流电机等直接安装在内外框架上。其缺点是安装在内外框架上的直流电机质量较大，加上框架本身质量大，造成整个系统转动惯量较大。不利于提高系统的动态性能。并且由于结构所限，机构径向尺寸较大，结构较为复杂。

参考文献1：盛德军，范大鹏，罗护.一种新型导引头的结构及动力学分析[J].机械设计与制造，2008，11：193.中介绍了一种绳传动弧形结构的新型导引头。新型的导引头结构采用弧形导轨作为运动和承载体并利用钢丝绳传动来实现动力传递。导引头机械系统与传统的导引头相同，仍然采用内外两套组成基本相同的双框架式结构。但该导引头将电机、传动轮等大惯量的器件安装在基座上，从而有效降低运动平台载荷，有利于系统动态性能的提高。但其也存在一定问题。采用钢丝绳来实现动力传递，由于钢丝绳本身是一种柔性材料，不好保证传动精度与系统寿命。且该导引头结构较复杂，依然存在机构尺寸较大的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明在传统的内外框架式双轴寻的导引框架系统的结构上进行改进，减小转动部件的惯量，提高其动态性能，提出一种直线电机驱动变距摇臂双轴导引头框架。并应用新技术如径向尺寸较小的直流直线伺服电机代替传统转矩电机作为驱动器件，并通过合理的结构设计减小机构径向尺寸并简化结构，提高可靠性，采用变距摇臂放大电机(即俯仰通道直线电机和偏航通道直线电机)的使用行程，从而提高控制系统的精度，改善电机的受力情况。

一种直线电机驱动变距摇臂双轴导引头框架，其特征在于：包括导引头单元，两自由度框架单元、摇臂单元、驱动单元和基座单元；

所述的两自由度框架单元由旋转平台座、内框和外框组成，所述的导引头单元A的底部固定于旋转平台座的上表面，导引头单元的中心轴向垂直于旋转平台座的表面，旋转平台座的上下两端顺次连接半封闭的内框和外框，内框围绕旋转平台座的上端和旋转平台座的下端连接位置所在直线方向转动，外框的框体的中部垂直与弹体外壳固定，使外框可绕该垂直固定位置进行旋转；

所述的摇臂单元由俯仰通道摇臂支架、俯仰通道摇臂和偏航通道摇臂组成；所述的俯仰通道摇臂的短臂端与外框的上端相连接，俯仰通道摇臂的长臂端与俯仰通道直线电机相连接，俯仰通道摇臂的中部安装在俯仰通道摇臂支架的一端上，俯仰通道摇臂支架的另一端固连在基座单元的中段隔框的一侧；

所述的基座单元由中段隔框、基座框架、俯仰通道电机座固定臂、偏航通道电机安装座和俯仰通道电机安装座组成；所述的基座框架是由上下两层金属板组成的，两层金属板之间通过金属支撑柱连接，两层金属板的前端通过螺栓与中段隔框的另一侧相连接；所述的偏航通道摇臂的短臂端与旋转平台座的侧臂相连接，带动内框转动，偏航通道摇臂的长臂端与偏航通道直线电机相连接；偏航通道摇臂的中部通过带有轴承的固定件连接于上层金属板或下层金属板上，俯仰通道电机安装座通过带有轴承的固定件安装在俯仰通道电机座固定臂上，俯仰通道电机安装座绕俯仰通道电机座固定臂自由转动，俯仰通道电机座固定臂固定在基座框架的下层金属板尾部的底部；偏航通道电机安装座安装在基座框架的两层金属板尾部之间，并通过轴承连接，实现自由转动；

所述的驱动单元由偏航通道电机和俯仰通道电机组成；分别固定于基座单元E中的偏航通道电机安装座和俯仰通道电机安装座上。

本发明的优点具有的优点在于：

(1)本发明提出一种直线电机驱动变距摇臂双轴导引头框架，通过将质量较大的俯仰通道直线电机和偏航通道直线电机直接固定在基座上，简化了内框和外框结构，大大减小了双轴导引头框架的转动惯量，提高了双轴导引头框架的动态性能；

(2)本发明提出一种直线电机驱动变距摇臂双轴导引头框架，采用放大系数为1～3(优选为1.5)的俯仰通道摇臂和偏航通道摇臂将驱动框架转动所需的行程放大，从而更加充分的使用了电机的有效行程，提高了系统的控制精度，也减小了作用在电机上的载荷，提高了机构的动态性能；

(3)本发明提出一种直线电机驱动变距摇臂双轴导引头框架，由于结构简单零件较少，使得其质量较轻，生产加工成本低、时间短，对于导弹这种一次性的使用环境是很有利的；