[发明专利]一种轻小型激光通信用跟踪转台的驱动机构

说明书

一种轻小型激光通信用跟踪转台的驱动机构，陶瓷环内侧壁与陶瓷环芯轴外侧壁连接，中心轴下端与陶瓷环芯轴上端固连，中心轴通过四点接触轴承转动连接在基座内，四点接触轴承内圈通过轴承下盖与陶瓷环压紧连接，四点接触轴承外圈与固连在基座上的轴承上盖压紧连接，轴承上盖上固连有档盖，档盖内侧壁与中心轴外侧壁接近但不接触，陶瓷环下方粘接有码盘，读数头安装盘固连在基座底部且读数头安装盘上端设有读数头，读数头可读取码盘上的条纹并将转动的角度位移反馈给电控箱，四个压电马达安装座均匀的固连在基座四周，压电马达的驱动足与陶瓷环紧密连接，由压电马达驱动足带动陶瓷环、码盘、陶瓷环芯轴、中心轴及四点接触轴承内圈转动。

技术领域

本发明属于激光通信设备技术领域，具体涉及一种轻小型激光通信用跟踪转台的驱动机构。

背景技术

激光通讯具有传输距离远、传输速率快、保密性好等优点，是下一代卫星之间通讯的主要方式之一。激光通讯设备的小型化是该技术的发展趋势。相较于光学系统，激光通讯转台属于传统的机电结构，一般使用力矩电机或步进电机驱动，并使用专门的锁紧装置进行锁紧，这些机构的质量较大，因此导致转台的质量很难下降。降低尺寸和重量，从而节省资源将是激光通讯技术应用中面临的一项重要挑战。

专利CN204327870U提出一种回转台的驱动机构，以解决现有回转台的驱动机构难以保证第一驱动齿轮、第二驱齿轮同步驱动，易造成齿轮磨损，降低齿轮使用寿命，增大了生产成本、耽误生产的问题。该机构适用于重型机械领域。专利CN104049471B提出一种径向零附加力的驱动机构，它可以实现径向零附加力的旋转驱动，实现转台旋转中心的高度稳定性，包括旋转中心的偏摆和平移。但该机构仅用于光刻领域转台机构技术领域。专利CN111262471A提出一种圆环形压电驱动器及压电马达，既可有效克服传统压电驱动器所存在的设计制作复杂、功耗大以及易受环境温度变化影响的问题，也使得压电驱动器的结构设计更简单、制作更方便。但驱动部位不对称，长期应用中可能造成转轴偏心，因此，有必要对激光通信领域轻小型转台的驱动结构进行进一步的深入研究。

发明内容

本发明的目的是为了满足激光通信设备小型化的要求，而提出一种轻小型激光通信用跟踪转台的驱动机构，该机构具有结构紧凑、体积小、重量轻、功率密度大、低速大扭矩、无电磁噪声、电磁兼容性好、动态响应快、控制特性好、自锁能力强等特点。通过该机构既可以实现转台的方位与俯仰转动，同时又可实现整个转台的轻量化与小型化要求，为激光通信领域转台的设计提供了很好的借鉴意义。

一种轻小型激光通信用跟踪转台的驱动机构，包括基座、陶瓷环、陶瓷环芯轴、中心轴、四点接触轴承、轴承上盖、轴承下盖、档盖、四个压电马达、四个压电马达安装座、码盘、读数头和读数头安装座；

陶瓷环内侧壁通过环氧树脂与陶瓷环芯轴外侧壁胶粘，中心轴下端与陶瓷环芯轴上端固连，中心轴通过四点接触轴承转动连接在基座内，基座采用铝基碳化硅材料。四点接触轴承内圈通过轴承下盖与陶瓷环压紧连接，四点接触轴承外圈与固连在基座上的轴承上盖压紧连接，轴承上盖上固连有防止灰尘等杂物落入轴承内部影响轴承转动精度的档盖，档盖内侧壁与中心轴外侧壁接近但不接触，陶瓷环下方粘接有码盘，读数头安装盘固连在基座底部且读数头安装盘上端设有读数头，读数头可读取码盘上的条纹并将转动的角度位移反馈给电控箱，四个压电马达分别安装在四个压电马达安装座上，四个压电马达安装座均匀的固连在基座四周，压电马达的驱动足与陶瓷环紧密连接，由压电马达驱动足带动陶瓷环、码盘、陶瓷环芯轴、中心轴及四点接触轴承内圈转动。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过采用四点接触轴承和压电马达最大程度的降低了转台的高度，采用压电马达省去了锁紧装置，能够满足激光通信设备小型化的要求，同时本发明具有结构紧凑、体积小、重量轻、功率密度大、可实现整个转台的轻量化与小型化，为激光通信领域转台的设计提供了很好的借鉴意义，具有重要研究价值。