[发明专利]一种惯性稳定平台方位驱动-锁紧装置

说明书

技术领域

本发明属于航空遥感技术领域，涉及一种惯性稳定平台方位驱动-锁紧装置，可实现方位框的大力矩驱动、手动操作和非工作状态下的框架锁紧保护功能，适用于航空遥感及测绘系统，也可用于其他类惯性稳定及跟瞄监视系统。

背景技术

在航空遥感系统中，惯性稳定平台负责支承和稳定载荷，有效地隔离各种干扰力矩对遥感载荷视轴稳定的影响，载荷视轴相对保持对地和对航迹稳定，提高了成像分辨率和测绘精度。近年来，惯性稳定平台技术在西方发达国家得到广泛重视，获得快速发展，广泛用于航空遥感领域，部分产品已商品化。GSM3000是德国Somag公司研制的高精度大负载惯性稳定平台，其俯仰角稳定范围为±8.4°，横滚角稳定范围为±6.2°，航向角稳定范围为±25°，水平轴姿态稳定度为50：1（RMS），平台自重为35kg，可承载的有效载荷为20～120kg，体积参数为617mm×617mm×183mm。PAV30为瑞士Leica公司研制的惯性稳定平台，其最大旋角范围为：俯仰及横滚为±5°，航向为±30°，平台的水平指向精度为±0.2°（水平飞行），自重36kg，体积参数为665×535×150mm。相对于PAV30，PAV80是最新产品，由于采用了大力矩驱动技术，指向精度提高了10倍左右，达到0.02°。AeroStab-3是德国研制的轻小型三轴稳定平台，其稳定精度为0.03°，角度稳定范围为：方位±15°，俯仰±23°，横滚±23°，具有快响应特性，平台自重13.5kg，体积参数为351mm×330mm×180mm。

飞行平台苛刻的安装空间和承载能力要求航空遥感惯性稳定平台需要同时满足大承载比、大力矩驱动和轻量化、小体积设的基本设计要求。除了自动伺服外，根据特殊的任务要求，测绘作业时还需惯性稳定平台框架具有手动旋转功能；此外，测绘作业中，有时需要相机对惯性稳定平台方位框进行定位而仅水平框架伺服，此时要求方位框架能够处于在某一姿态角度锁定不动；而当平台非工作时，还需要对框架进行机械锁紧实现对框架及电机的保护，并便于装箱存储。方位系统由于摩擦大需要大力矩驱动设计，而大力矩驱动通常会导致体积增大，不利于轻量化。现有惯性稳定平台主流产品大多没有设置机械锁紧装置，在姿态仿真三轴转台中，框架锁紧装置通常采用插销式，只能进行零位锁紧。因此，无论从惯性稳定平台的大力矩轻量化设计、航空遥感作业的实际操作需要、以及平台的安全保护存储等诸方面考虑，均需要设计一种集成自动、手动驱动和机械锁紧三方面功能于一体的方位驱动-锁紧装置。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种高度集成、驱动力矩大、自动/手动驱动于一体、可实现任意位置锁紧、操作灵活、使用安全可靠的惯性稳定平台方位框驱动-锁紧装置，满足航空遥感作业需求。

本发明的技术解决方案是：一种惯性稳定平台方位驱动-锁紧装置，由驱动部分、主轴部分和锁紧部分三部分组成，驱动部分包括第三键、电机轴、同步带、小带轮和力矩电机；主轴部分包括V型槽锁紧轮、第一紧固螺钉、钢丝绳驱动轮、隔环、大带轮、光电码盘、码盘安装架、第二紧固螺钉、锁母、第二键、第二驱动钢丝绳、第一驱动钢丝绳、第一键、底座、手轮、轴承端盖、轴承隔环、第一轴承、主轴和第二轴承；锁紧部分包括锁紧旋钮、锁紧转轴、第一限位螺钉、第二限位螺钉、定位板、偏心轮、销钉和圆锥锁紧轴。

主轴部分中的底座是基体部分，底座上设置第一安装孔和第二安装孔，整个驱动-锁紧装置通过第一安装孔与惯性稳定平台横滚框连接固定；主轴的上部为与框架的安装连接段，主轴通过第一轴承和第二轴承安装在底座内，第一轴承和第二轴承内圈之间通过轴承隔环隔开，轴承端盖将第一轴承内圈外表面压紧从而实现主轴在底座内的轴向固定；主轴的中部为工作轮安装连接段，分别通过第一键和第二键将钢丝绳驱动轮和大带轮与主轴进行周向固定连接，隔环将钢丝绳驱动轮和大带轮隔开，并通过锁母将大带轮外端面压紧实现钢丝绳驱动轮和大带轮在主轴上的轴向固定连接；V型槽锁紧轮通过第一紧固螺钉与钢丝绳驱动轮上表面固连；主轴的上端为手轮连接段，手轮内孔与主轴上端轴过盈连接为一体；主轴的下端为码盘连接端，光电码盘的转子内孔与主轴下端轴过盈连接为一体、定子通过码盘安装架与惯性稳定平台横滚框连接固定，其中码盘安装架通过第二紧固螺钉与光电码盘紧固。