一种手动遥控驱动装置

摘要

本发明提供一种手动遥控驱动装置，采用手摇发电装置与驱动电机配合使用的方式，使手摇端与驱动端可以灵活布置、任意运动；在驱动电机输出端加装双向逆止器，实现纯手动遥控驱动的同时，实现准确定位停止和避免负载逆向拖动手柄，伤害操作者；在驱动电机输出端加装电磁离合器，实现纯手动遥控驱动的同时，实现电动/手动转换功能和传动链保护功能。和现有技术比，本发明提供的手动遥控驱动装置，结构简单，布置灵活，安全可靠，适应性好，且易于维护保养。

权利要求

1.一种手动遥控驱动装置，所述手动遥控驱动装置(400)包括驱动机构和执行机构，所述驱动机构包括依次联接的手轮(401)、增速器(402)和发电机(403)；

其特征在于：所述执行机构包括依次联接的电机(405)、减速器(406)、双向逆止器(407)和电磁离合器；所述发电机(403)与电机(405)之间通过电缆连接；所述电磁离合器包括设置在外壳(413)内的旋转部分一(408)和旋转部分二(409)；所述旋转部分二(409)轴向设置开孔，所述旋转部分一(408)同轴设置在所述开孔中；所述旋转部分一(408)轴向设置动力输出孔(412)，所述动力输出孔(412)与被驱动负载联接；所述旋转部分二(409)与双向逆止器(407)的输出端联接；所述外壳(413)侧壁设置插座(411)，所述插座(411)与旋转部分二(409)之间设置授电滑环(410)。

2.如权利要求1所述的手动遥控驱动装置，其特征在于，所述电磁离合器为断电结合、通电分离式；所述电磁离合器通电，所述旋转部分一(408)和旋转部分二(409)分离，被驱动负载与手动传动链断开，被驱动负载受控于电动或液压驱动；所述电磁离合器断电，所述旋转部分一(408)与旋转部分二(409)结合为一体，所述双向逆止器(407)的输出端通过电磁离合器与被驱动负载联接。

3.如权利要求2所述的手动遥控驱动装置，其特征在于，所述双向逆止器(407)为摩擦块式，所述双向逆止器(407)的输入轴与输出轴同轴设置，所述旋转部分二(409)与输出轴联接；所述输入轴顺时针或逆时针输入动力时，输出轴输出动力；所述输出轴顺时针或逆时针加载动力时，所述输入轴锁止。

4.如权利要求3所述的手动遥控驱动装置，其特征在于，所述执行机构设置在被驱动负载上，所述电磁离合器与被驱动负载的俯仰机构联接；所述俯仰机构为齿弧式，包括俯仰耳轴(100)、齿轮箱(300)和电动驱动电机(500)，所述俯仰耳轴(100)与齿轮箱(300)之间设置齿弧(200)，所述动力输出孔(412)和电动驱动电机(500)分别与齿轮箱(300)联接。

5.如权利要求3所述的手动遥控驱动装置，其特征在于，俯仰机构为丝杠式，包括俯仰耳轴(100)、齿轮箱(300)和电动驱动电机(500)，所述齿轮箱(300)与丝杠(600)联接，所述动力输出孔(412)和电动驱动电机(500)分别与齿轮箱(300)联接。

6.如权利要求1所述的手动遥控驱动装置，其特征在于，所述发电机(403)与电机(405)为完全相同的有刷直流永磁电机；所述减速器(406)的减速倍数大于所述增速器(402)的增速倍数。

7.如权利要求1所述的手动遥控驱动装置，其特征在于，所述发电机(403)与电机(405)之间的电缆设置旋转连接器(404)。

说明书

一种手动遥控驱动装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种驱动装置，具体讲涉及一种手动遥控驱动装置。

背景技术

[0002] 目前，某些特殊环境下的作业，大量使用了有线遥控驱动装置，例如战场扫描雷达、遥控武器站、深海潜水抓取作业机器人、空间站站外维修机器人、核电站遥控操作设备等。这类设备特别需要配备手动遥控驱动设备，以便电控遥控动力出现故障时降级使用。

[0003] 上述技术领域中提到的绝大多数有线遥控驱动装置都使用了电动或液压传动控制技术。由于遥控操作时，操作者无法直接接触到被驱动的装置，当动力源或控制元件出现故障时，往往导致整个设备动作的瘫痪。而这类设备对动作可靠性往往要求很高，因此这类设备特别需要配备降级使用的手动操作机构。

[0004] 而且这类设备中，被驱动的装置与遥控者的相对位置有很大的不确定性，用纯机械装置将操作者的手摇动力传输到被控对象存在很大困难。

[0005] 以车载遥控发射站中的发射器的俯仰操作为例，如图1至2所示，在发射器调转方向后，需要的动力传递线路和物理位置均发生了很大变化。但是，现有技术公开的手摇机械传动机构均无法完成上述遥控任务。

[0006] 另外，降级手动操作装置，通常需要具备手动/电动转换功能，以及逆向闭锁的功能，现有技术也不能满足上述要求。

发明内容

[0007] 为了解决上述问题，本发明提供了一种手动遥控驱动装置，结构简单、布置灵活、安全可靠、适应性好、且易于维护保养。

[0008] 本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

[0009] 本发明提供的一种手动遥控驱动装置，所述手动遥控驱动装置400包括驱动机构和执行机构，所述驱动机构包括依次联接的手轮401、增速器402和发电机403；其改进之处在于，所述执行机构包括依次联接的电机405、减速器406、双向逆止器407和电磁离合器；所述发电机403与电机405之间通过电缆连接。

[0010] 本发明提供的第一优选技术方案为，所述电磁离合器包括设置在外壳413内的旋转部分一408和旋转部分二409；所述旋转部分二409轴向设置开孔，所述旋转部分一408同轴设置在所述开孔中。

[0011] 本发明提供的第二优选技术方案为，所述旋转部分一408轴向设置动力输出孔412，所述动力输出孔412与被驱动负载联接；所述旋转部分二409与双向逆止器407的输出端联接。

[0012] 本发明提供的第三优选技术方案为，所述外壳413侧壁设置插座411，所述插座411与旋转部分二409之间设置授电滑环410。

[0013] 本发明提供的第四优选技术方案为，所述电磁离合器为断电结合、通电分离式；所述电磁离合器通电，所述旋转部分一408和旋转部分二409分离，被驱动负载与手动传动链断开，被驱动负载受控于电动或液压驱动；所述电磁离合器断电，所述旋转部分一408与旋转部分二409结合为一体，所述双向逆止器407的输出端通过电磁离合器与被驱动负载联接。

[0014] 本发明提供的第五优选技术方案为，所述双向逆止器407为摩擦块式，所述双向逆止器407的输入轴与输出轴同轴设置，所述旋转部分二409与输出轴联接；所述输入轴顺时针或逆时针输入动力时，输出轴输出动力；所述输出轴顺时针或逆时针加载动力时，所述输入轴锁止。

[0015] 本发明提供的第六优选技术方案为，所述执行机构设置在被驱动负载上，所述电磁离合器与被驱动负载的俯仰机构联接；所述俯仰机构为齿弧式，包括俯仰耳轴100、齿轮箱300和电动驱动电机500，所述俯仰耳轴100与齿轮箱300之间设置齿弧200，所述动力输出孔412和电动驱动电机500分别与齿轮箱300联接。

[0016] 本发明提供的第七优选技术方案为，所述俯仰机构为丝杠式，包括俯仰耳轴100、齿轮箱300和电动驱动电机500，所述齿轮箱300与丝杠600联接，所述动力输出孔412和电动驱动电机500分别与齿轮箱300联接。

[0017] 本发明提供的第八优选技术方案为，所述发电机403与电机405为完全相同的有刷直流永磁电机；所述减速器406的减速倍数大于所述增速器402的增速倍数。

[0018] 本发明提供的第九优选技术方案为，所述发电机403与电机405之间的电缆设置旋转连接器404。

[0019] 与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

[0020] 1、本发明提供的手动遥控驱动装置，纯手动驱动，除手摇动力之外不需要任何其它动力源。

[0021] 2、本发明提供的手动遥控驱动装置，布置灵活，能够实现手动遥控驱动；在整套装置当中，其中在操作者位置的驱动机构与在被驱动负载位置的执行机构之间通过电缆连接，允许被驱动负载在有线遥控的范围内自由移动。

[0022] 3、本发明提供的手动遥控驱动装置，配备旋转连接器，可以实现被驱动负载的360°自由旋转。

[0023] 4、本发明提供的手动遥控驱动装置，停止位置准确，同时实现逆向双向锁止；当手摇动作停止时，双向逆止器使被驱动负载立刻停止运动，避免惯性或由于外力扰动的位置偏移，同时避免被驱动负载逆向拖动手柄，伤害操作者。

[0024] 5、本发明提供的手动遥控驱动装置，具备电动/手动转换功能，同时具备保险离合器功能；电磁离合器使电动/手动两套传动链可以兼容、转换，同时亦可设定适当的打滑力矩，避免负载和手动传动链上的传动元件受到强冲击载荷的损坏。

[0025] 6、本发明提供的手动遥控驱动装置，比手摇泵/马达传动，结构更加简单可靠，没有油液的渗漏污染，对特殊环境适应性好，而且易于维护保养。

附图说明

[0026] 图1：车载遥控发射站的示意图；

[0027] 图2：车载遥控发射站在发射器水平逆时针旋转180°后的示意图；

[0028] 图3：本发明提供的手动遥控驱动装置的结构示意图；

[0029] 图4：本发明提供的手动遥控驱动装置用于齿弧式俯仰机构的示意图；

[0030] 图5：本发明提供的手动遥控驱动装置用于丝杠式俯仰机构的示意图；

[0031] 其中：001、发射器；002、动力传递线路；003、遥控员；004、驾驶员；100、俯仰耳轴；200、齿弧；300、齿轮箱；400、手动遥控驱动装置；500、电动驱动电机；600、丝杠；401、手轮；
402、增速器；403、发电机；404、旋转连接器；405、电机；406、减速器；407、双向逆止器；408、旋转部分一；409、旋转部分二；410、授电滑环；411、插座；412、动力输出孔；413、外壳。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

[0033] 本实施例以手动遥控驱动装置为例，如图3所示，本发明实施例提供的手动遥控驱动装置400包括由依次联接的手轮401、增速器402、发电机403构成的驱动机构和由依次联接的电机405、减速器406、双向逆止器407、电磁离合器构成的执行机构，发电机403与电机405之间通过电缆连接，电缆上设置旋转连接器404，可以实现被驱动负载的360°自由旋转。
手轮401转动产生的机械能通过发电机403转换为电能，然后电能通过电缆传导到电机405；
由于操作者的手摇功率有限，所以手摇降级操作往往对驱动速度要求不高，只要实现适当的力或力矩就可以，因此，发电机403与电机405可以采用两个完全相同的有刷直流永磁电机，但是减速器406的减速倍数要大于增速器402的增速倍数，以实现降低转速增大转扭的效果。在整套装置当中，位于操作者位置的驱动机构与位于被驱动负载位置的执行机构之间通过电缆连接，允许被驱动负载在有线遥控的范围内自由移动。

[0034] 双向逆止器407是输入轴与输出轴同轴设置的摩擦块式双向逆止器，正向传动的效率较高，其功能是输入端顺时针或逆时针两个方向输入动力时，输出端都能够输出动力，但是输出端加载顺时针或逆时针两个方向的动力时，输入轴是锁止的，动力无法传递到输入端，通常将输入端到输出端称为正向传动，反之称为逆向传动。在手摇动作停止时，双向逆止器407使被驱动负载立刻停止运动，避免惯性或由于外力扰动的位置偏移，同时避免被驱动负载逆向拖动手柄，伤害操作者。根据实际情况的需要也可以采用蜗轮－蜗杆传动机构来实现逆止功能，但是其正向传动效率很低。

[0035] 电磁离合器包括设置在外壳413内的旋转部分一408和旋转部分二409；旋转部分二409轴向设置开孔，旋转部分一408同轴设置在开孔中。旋转部分一408轴向设置动力输出孔412，动力输出孔412与被驱动负载联接；旋转部分二409与双向逆止器407的输出端联接。外壳413侧壁设置插座411，插座411与旋转部分二409之间设置授电滑环410。

[0036] 电磁离合器为断电结合、通电分离式；整个遥控驱动装置正常加电后，电磁离合器通电，旋转部分一408和旋转部分二409分离，被驱动负载与手动传动链断开，被驱动负载受控于电动/液压驱动；当电源或电动/液压驱动控制部件出现故障时，可以自动或手动给电磁离合器断电，旋转部分一408与旋转部分二409结合为一体，双向逆止器407的输出端通过电磁离合器与被驱动负载联接，整个装置转换为手动驱动模式；电磁离合器同时亦可设定适当的打滑力矩，避免被驱动负载和手动传动链上的传动元件受到强冲击载荷的损坏。需要特别说明的是，转换为手动驱动模式时，电动/液压传动链必须能够能够灵活逆传，或者完全断开，否则被驱动负载受到电动/液压传动链限制，无法实现任何运动。

[0037] 其中，电磁离合器的输出端可以直接连接被驱动负载，实现旋转运动，也可以连接其它形式的机构，实现直线运动、夹取运动等各类运动。

[0038] 实施例1

[0039] 手动遥控驱动装置400用于齿弧式俯仰机构，如图4所示，齿弧式俯仰机构包括俯仰耳轴100、齿轮箱300和电动驱动电机500，俯仰耳轴100与齿轮箱300之间设置齿弧200，动力输出孔412和电动驱动电机500分别与齿轮箱300联接。将齿轮箱300扩展，用齿轮引出一路手动接口，与手动遥控驱动装置400执行机构的动力输出孔412连接，电动与手动共用了部分传动链，电动驱动电机500的电缆通过旋转连接器404与底盘上的电源相连，执行机构的电缆也通过旋转连接器404与底盘上副驾驶位置的驱动机构相连。人手摇动手柄的功率最高可以达到25W/70rpm，选择两个相同的有刷直流永磁电机作为发电机403和电机405。手轮401与发电机403之间的增速倍数通过增速器402设定为10，而电机405到被驱动负载之间的总减速倍数通过减速器406设定为4000，除去旋转连接器404、电缆等各种效率损耗，在手动遥控驱动时被驱动负载可以得到600Nm的驱动力矩和0～±1°/s之间的俯仰瞄准速度，能够满足降级使用的需要。

[0040] 实施例2

[0041] 手动遥控驱动装置400用于丝杠式俯仰机构，如图5所示，丝杠式俯仰机构包括俯仰耳轴100、齿轮箱300和电动驱动电机500，齿轮箱300与丝杠600联接，动力输出孔412和电动驱动电机500分别与齿轮箱300联接。将齿轮箱300扩展，用齿轮引出一路手动接口，与手动遥控驱动装置400执行机构的动力输出孔412连接，电动与手动共用了部分传动链，电动驱动电机500的电缆通过旋转连接器404与底盘上的电源相连，执行机构的电缆也通过旋转连接器404与底盘上副驾驶位置的驱动机构相连。人手摇动手柄的功率最高可以达到25W/70rpm，选择两个相同的有刷直流永磁电机作为发电机403和电机405。手轮401与发电机403之间的增速倍数通过增速器402设定为10，而电机405到被驱动负载之间的总减速倍数通过减速器406设定为4000，除去旋转连接器404、电缆等各种效率损耗，在手动遥控驱动时被驱动负载可以得到600Nm的驱动力矩和0～±1°/s之间的俯仰瞄准速度，能够满足降级使用的需要。

[0042] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。