[发明专利]旋转机械设备的机电式限位制动机构及其安装、调整方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种限位制动机构，具体涉及一种用于旋转机械设备的机电式限位制动机构。本发明还涉及这种机电式限位制动机构的安装、调整方法。本发明为来源于国家基金项目（项目编号：11273039）、江苏省产学研项目（项目编号：BY2011167）、中国科学院天文专项（项目编号：C-113)。

背景技术

    地平式天文望远镜跟踪系统由方位旋转轴和高度俯仰轴构成，通过方位轴和高度轴的转动，实现±0~360°范围甚至更大范围的目标跟踪。望远镜进行目标跟踪时，方位旋转轴和高度轴连续转动，高度轴上各测量传感器和驱动电机的输入输出信号可以通过滑环实现信号传输。但是，导电滑环会使导线阻值发生一定范围的随机变化，这对目标跟踪中弱信号光谱特性和幅值影响很大。望远镜的跟踪驱动方式主要由涡轮蜗杆传动、齿轮传动、摩擦传动和直接驱动。直接驱动技术具有刚度高、易于装配，维护成本低等优点。使得直接驱动技术被越来与广泛的应用到天文望远镜跟踪系统中，目前，国际上进行预研的30米级及以上口径的望远镜中驱动方式均绝大数采用了直接驱动技术。但是直接驱动方式需要专门的制动装置来实现设备的紧急制动。天文望远镜在跟踪过程中，需要在一定旋转范围内实现限位、制动、防止机械冲击。因此，为了防止上述及其相似装备的伺服系统出现故障时对系统的造成的破坏，需要设置紧急制动装置，使导线不因连续旋转而扭断，实现±0~360°范围甚至更大范围的目标旋转。需要研制满足上述需求的限位制动机构。目前的现有技术中，尚未有能够满足以上要求的技术方案。

发明内容

为了解决旋转机械的轴系需要实现±0~360°甚至更大范围的目标连续跟踪、旋转、紧急制动、防止电缆连续旋转式产生的拖拽与扭断问题，本发明将提供一种用于旋转机械设备的机电式限位制动机构，本发明可以同时实现紧急制动、旋转范围可调及机械限位于一体的机电式限位制动机构。本发明可以避免设备失常时产生的剧烈撞击。本发明还提供这种机电式限位制动机构的安装、调整方法。

完成上述发明任务的技术方案是：一种用于旋转机械设备的机电式限位制动机构，本机电式限位制动机构通过动力传递装置与旋转系统的驱动系统中的传动机构相连，将旋转设备的运动传递给限位制动机构；其特征在于，所述的机电式限位制动机构中还设有旋转范围调整装置和紧急制动装置；

其中，旋转范围调整装置的结构是：传动齿轮通过涨紧套与传动轴连接，传动轴上设计有梯形螺纹或者滚珠螺旋槽，限位挡块通过梯形螺纹或者滚珠螺旋槽与传动轴连接，当传动轴随旋转机械的传动机构一起旋转时，限位槽板上有一个矩形槽，将限位挡块限定在沿传动轴轴向方向正反往复直线移动，限位挡块上固定了磁性元件A和磁性元件B，磁性元件A和磁性元件B随限位挡块往复做直线运动，当磁性元件A，B与相应的传感器（接近开关）A、B、C、D、E和F接触时，将反馈相应的信号给上位控制器，并通知系统做出相应的动作；传感器（接近开关）A、传感器B、传感器C、传感器D、传感器E和传感器F分三组固定于可沿传动轴轴向移动的限位调整片上；

其中，传感器A、传感器B为一组，传感器C、传感器D为一组，传感器E和传感器F为一组。

所述紧急制动装置是采用电磁制动装置，其结构是：在机电式限位制动机构右侧（图1），电磁制动器通过右轴承端盖用固定螺栓连接，电磁制动器为失电时动作，望远镜跟踪系统正常工作时，电磁制动器通电，线圈将衔铁吸住，电磁制动器不起作用，当上位控制器发现系统存在故障时，控制信号会发出紧急控制信号，通知电磁制动器动作，电磁制动器失电，衔铁在弹簧的作用下，压紧刹车片；刹车片与花键套通过花齿相连传递运动；然后，制动力通过花键套传递给传动轴，进而通过小齿轮传递给旋转机械传动系统，实现对望远镜跟踪系统实施紧急制动。

以上所述的方案是以齿轮传动为例加以说明，但本发明的传动形式不限于此。

本发明有以下优化方案：

1、调整零位限位调整片B可以将机电式制动限位机构与旋转设备的零位相对应。调整正向限位调整片A，可以调整旋转设备正向运动范围，调整负向限位调整片C，可以调整旋转设备的负向运动范围。

2、限位槽板的矩形槽上面贴有耐磨材料，以减小摩擦力，提高使用寿命。