一种直流力矩电机精确自动锁定机构

摘要

本发明公开了一种直流力矩电机精确自动锁定机构，自动锁定机构用于高精度稳定转台中的直流力矩电机；所述直流力矩电机的轮毂上等距离环绕分布有多个V型槽；所述自动锁定机构包括安装底座、驱动组件、锁定摆杆；驱动组件安装在安装底座上；锁定摆杆通过摆杆连接轴与安装底座转动连接；锁定摆杆头部转动安装有凸出锁定摆杆下端面的轴承；轴承与V型槽相互配合。本发明的自动锁定机构结构紧凑，操作方便；整体装配工艺简单，调校方便、可靠性好，能够满足高精度稳定转台对锁定机构尺寸小、重量轻的使用需求，能够长时间精确稳定的锁定直流力矩电机。

权利要求

1.一种直流力矩电机精确自动锁定机构，所述自动锁定机构用于高精度稳定转台中的直流力矩电机；所述直流力矩电机的轮毂上等距离环绕分布有多个V型槽；其特征在于：所述自动锁定机构包括安装底座、驱动组件、锁定摆杆；驱动组件安装在安装底座上；

锁定摆杆通过摆杆连接轴与安装底座转动连接；

锁定摆杆头部转动安装有凸出锁定摆杆下端面的轴承；轴承与V型槽相互配合；

所述自动锁定机构固定安装在轮毂外侧；

当驱动组件驱动锁定摆杆尾部到顶端时，锁定摆杆头部的轴承嵌入轮毂的某个V型槽内；

当驱动组件驱动锁定摆杆尾部到底端时，锁定摆杆头部的轴承离开轮毂的V型槽；

轴承通过轴承固定轴与螺母转动安装在锁定摆杆头部；

所述驱动组件做直线往复运动，推动锁定摆杆尾部，使锁定摆杆绕摆杆连接轴摆动；

所述驱动组件包括锁定电机、减速器、丝杠、丝杠螺母、锁定顶杆、压簧组件；

减速器位于锁定电机上方，与锁定电机连接；减速器的输出端为丝杠，丝杠上有丝杠螺母；锁定电机驱动丝杠转动；

锁定顶杆为凵型，包括上顶边、侧连接边、下顶边；下顶边与丝杠螺母连接；侧连接边下方有与侧连接边配合的导向支座；锁定顶杆随着丝杠螺母在丝杠上往复运动；

压簧组件包括压簧、压簧支撑座；压簧支撑座固定安装在上顶边上方；压簧固定安装在压簧支撑座的下端面；锁定摆杆尾部位于压簧与上顶边之间；压簧与锁定摆杆尾部的上端面接触，上顶边与锁定摆杆尾部的下端面接触。

2.根据权利要求1所述的一种直流力矩电机精确自动锁定机构，其特征在于：下顶边上端面的丝杠上还套有丝杠压圈，丝杠压圈与下顶边上端面连接。

3.根据权利要求2所述的一种直流力矩电机精确自动锁定机构，其特征在于：压簧支撑座通过支撑座固定螺钉，与安装底座上的腰圆孔固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种直流力矩电机精确自动锁定机构，其特征在于：连接在一起的锁定电机与减速器，为电机减速器一体机；其中锁定电机为直流伺服电机；锁定电机与减速器同轴；减速器通过固定座与电机固定螺钉固定安装在安装底座上，减速器与固定座之间有压圈。

5.根据权利要求4所述的一种直流力矩电机精确自动锁定机构，其特征在于：锁定电机、减速器的直径均为6mm。

说明书

一种直流力矩电机精确自动锁定机构

技术领域

[0001] 本发明属机械装置技术领域，特别是涉及一种直流力矩电机精确自动锁定机构。

背景技术

[0002] 转台为可旋转的工作台，其可用于地面、车载、船载环境，雷达、天线测试、无线电侦测、暗室天线测试、实验室设备等，广泛应用于工程机械领域。且随着工业的发展，对转台
的精度、稳定等性能的要求也逐步的游离要求，由此出现了高精度稳定转台。

[0003] 在高精度稳定转台运行过程中，需要直流力矩电机驱动回转台体进行精确稳定的旋转运动。直流力矩电机在长时间精确回转运动过程中，如果转台控制系统检测出直流力
矩电机出现失控现象，比如电机飞车的情况时，转台控制系统会立即对直流力矩电机进行
断电，同时要求把直流力矩电机能够锁定在一个转台控制系统可以判断出来的准确位置。
现有技术中常使用锁定机构，来实现直流力矩电机的锁定。运用于高精度稳定转台上直流
力矩电机的锁定机构，对其尺寸大小和重量要求比较严苛；在较小的空间里，要求实现对力
矩电机的自动锁定，并且该锁定机构还需要具有长时间稳定锁定力矩电机的功能。但现有
的用于直流力矩电机的锁定机构结构复杂、尺寸较大，锁定精度低和稳定性较差，无法满足
高精度稳定转台的要求。

发明内容

[0004] 本发明的目的就在于克服现有的技术问题，提供了一种直流力矩电机精确自动锁定机构，解决现有锁定机构存在的结构复杂、尺寸较大，锁定精度低和稳定性较差等问题，
拓宽自动锁定机构的应用范围。

[0005] 为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

[0006] 一种直流力矩电机精确自动锁定机构，所述自动锁定机构用于高精度稳定转台中的直流力矩电机；所述直流力矩电机的轮毂上等距离环绕分布有多个V型槽；

[0007] 所述自动锁定机构包括安装底座、驱动组件、锁定摆杆；驱动组件安装在安装底座上；锁定摆杆通过摆杆连接轴与安装底座转动连接；

[0008] 锁定摆杆头部转动安装有凸出锁定摆杆下端面的轴承；轴承与V型槽相互配合；

[0009] 所述自动锁定机构固定安装在轮毂外侧；

[0010] 当驱动组件驱动锁定摆杆尾部到顶端时，锁定摆杆头部的轴承嵌入轮毂的某个V型槽内；

[0011] 当驱动组件驱动锁定摆杆尾部到底端时，锁定摆杆头部的轴承离开轮毂的V型槽。

[0012] 优选的，轴承通过轴承固定轴与螺母转动安装在锁定摆杆头部。

[0013] 优选的，所述驱动组件做直线往复运动，推动锁定摆杆尾部，使锁定摆杆绕摆杆连接轴摆动。

[0014] 优选的，所述驱动组件包括锁定电机、减速器、丝杠、丝杠螺母、锁定顶杆、压簧组件；

[0015] 减速器位于锁定电机上方，与锁定电机连接；减速器的输出端为丝杠，丝杠上有丝杠螺母；锁定电机驱动丝杠转动；

[0016] 锁定顶杆为凵型，包括上顶边、侧连接边、下顶边；下顶边与丝杠螺母连接；侧连接边下方有与侧连接边配合的导向支座；锁定顶杆随着丝杠螺母在丝杠上往复运动；

[0017] 压簧组件包括压簧、压簧支撑座；压簧支撑座固定安装在上顶边上方；压簧固定安装在压簧支撑座的下端面；锁定摆杆尾部位于压簧与上顶边之间；压簧与锁定摆杆尾部的
上端面接触，上顶边与锁定摆杆尾部的下端面接触。

[0018] 优选的，下顶边上端面的丝杠上还套有丝杠压圈，丝杠压圈与下顶边上端面连接。

[0019] 优选的，压簧支撑座通过支撑座固定螺钉，与安装底座上的腰圆孔固定连接。

[0020] 优选的，连接在一起的锁定电机与减速器，为电机减速器一体机；其中锁定电机为直流伺服电机；锁定电机与减速器同轴；减速器通过固定座与电机固定螺钉固定安装在安
装底座上，减速器与固定座之间有压圈。

[0021] 优选的，锁定电机、减速器的直径均为6mm。

[0022] 本发明作用原理如下：

[0023] 本发明的直流力矩电机精确自动锁定机构，在使用时，通过驱动组件丝杠带动锁定顶杆进行直线往复运动，间接的推动锁定摆杆尾部，使锁定摆杆绕摆杆连接轴转动。锁定
顶杆下方的导向支座，可以使锁定顶杆按照设计要求进行直线往复运动，实现了自动锁定
机构的开启和闭合功能。安装支撑座固定螺钉的位置设计成了腰圆孔，这样便于调节压簧
支撑座的位置，进一步的调节压簧的压力大小，使锁定电机可以带动锁定摆杆按照预定路
线进行运动。

[0024] 当直流力矩电机正常运行过程中，通过压簧的压力，锁定摆杆尾保持在底端，使锁定摆杆一直处于开启的状态，避免对直流力矩电机产生误锁定的情况。

[0025] 当转台控制系统检测出直流力矩电机出现失控时，直径6mm的锁定电机(直流伺服电机)开始工作，驱动丝杠推动锁定摆杆上尾部，使锁定摆杆头部的轴承运动至直流力矩电
机轮毂的某一V型槽里，通过高精度稳定转台的回转台体上的测角光栅检测判断出直流力
矩电机锁定的具体的V型槽的位置，实现对力矩电机的精确稳定锁定。为实现锁定摆杆头部
运动至V型槽的过程中平滑稳定，在锁定摆杆头部上安装了轴承，这样可以使锁定摆杆头部
上的轴承在回转台体的圆柱面上平滑滚动至V型槽内。

[0026] 该锁定摆杆上的轴承落到V型槽后，锁定电机对锁定摆杆施加推力，锁定摆杆头部的轴承对V型槽的两个接触面施加径向压力，这样可以使轴承紧紧卡在V型槽中。

[0027] 本发明的锁定电机与减速器采用的是电机减速机一体机，电机与减速器共用一个转轴，且在减速器的输出端直接为丝杠，减少了联轴器的使用，进一步的减小了质量和体
积。

[0028] 本发明的自动锁定机构可以作为单独整体通过螺钉安装在高精度稳定转台的箱体中，该自动锁定机构采用直流无刷伺服电机进行驱动，选择合适减速比的减速器，使该锁
定机构满足受力和运动要求。

[0029] 该锁定机构的所有机械零件可采用常用铝板、圆钢等普通材料制成，结构紧凑、功能好、精度高，便于加工、整体装配工艺简单，调校方便、可靠性好、应用范围广，因此具有良
好的经济性和推广性。对于稳定平台、上反稳像组件和光电转台等精密旋转类产品，本发明
的自动锁定机构也可解决该类产品的精确锁定问题。

[0030] 本发明达到了以下有益效果：

[0031] 本发明的自动锁定机构结构紧凑，操作方便；整体装配工艺简单，调校方便、可靠性好，能够满足高精度稳定转台对锁定机构尺寸小、重量轻的使用需求，能够长时间精确稳
定的锁定直流力矩电机。

附图说明

[0032] 图1为本发明的结构示意图；

[0033] 图2为本发明自动锁定机构使用时，锁定摆杆处于开启状态的示意图；

[0034] 图3为本发明自动锁定机构使用时，锁定摆杆处于闭合状态的示意图；

[0035] 图4为图2沿E‑E线的局部剖视图。

[0036] 图中：1、锁定摆杆；2、安装底座；3、压簧支撑座；4、丝杠压圈；5、固定座；6、压圈；7、锁定顶杆；8、摆杆连接轴；9、轴承固定轴；10、压簧；11、导向支座；12、支撑座固定螺钉；13、
电机固定螺钉；14、轴承、15、螺母；16、锁定电机；17、减速器；18、丝杠；19、丝杠螺母；20、上
顶边；21、侧连接边；22、下顶边；23、自动锁定机构；24、轮毂；25、V型槽；26、直流力矩电机；
27、回转台体；28、高精度稳定转台；29、测角光栅；30、腰圆孔。

具体实施方式

[0037] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

[0038] 本发明的高精度稳定转台，为本领域常用的高精度稳定转台，本领域技术人员根据本发明的描述清楚的了解其结构。

[0039] 实施例1

[0040] 如图1至图4所示，一种直流力矩电机精确自动锁定机构，所述自动锁定机构23用于高精度稳定转台28中的直流力矩电机26；所述直流力矩电机26的轮毂24上等距离环绕分
布有八个V型槽25。自动锁定机构23固定安装在轮毂24外侧。

[0041] 所述自动锁定机构23包括安装底座2、驱动组件、锁定摆杆1；驱动组件安装在安装底座2上；锁定摆杆1通过摆杆连接轴8与安装底座2转动连接。

[0042] 锁定摆杆头部转动安装有凸出锁定摆杆1下端面的轴承14，轴承14通过轴承固定轴9与螺母15转动安装；轴承14与V型槽25相互配合。

[0043] 所述驱动组件做直线往复运动，推动锁定摆杆尾部，使锁定摆杆1绕摆杆连接轴8摆动。

[0044] 驱动组件包括锁定电机16、减速器17、丝杠18、丝杠螺母19、锁定顶杆7、压簧组件。

[0045] 减速器17位于锁定电机16上方，与锁定电机16连接；减速器17的输出端为丝杠18，丝杠18上有丝杠螺母19；锁定电机16驱动丝杠18转动。

[0046] 锁定顶杆7为凵型，包括上顶边20、侧连接边21、下顶边22；下顶边22与丝杠螺母19连接；侧连接边21下方有与侧连接边配合的导向支座11；锁定顶杆7随着丝杠螺母19在丝杠
18上往复运动。

[0047] 压簧组件包括压簧10、压簧支撑座3；压簧支撑座3固定安装在上顶边20上方；压簧10固定安装在压簧支撑座3的下端面；锁定摆杆尾部位于压簧10与上顶边20之间；压簧10与
锁定摆杆尾部的上端面接触，上顶边20与锁定摆杆尾部的下端面接触。

[0048] 下顶边22上端面的丝杠18上还套有丝杠压圈4，丝杠压圈4与下顶边22上端面连接。压簧支撑座3通过支撑座固定螺钉12，与安装底座2上的腰圆孔30固定连接。

[0049] 连接在一起的锁定电机16与减速器17，为电机减速器一体机；其中锁定电机16为直流伺服电机；锁定电机16与减速器17同轴；减速器17通过固定座5与电机固定螺钉13固定
安装在安装底座2上，减速器17与固定座5之间有压圈6。

[0050] 锁定电机16、减速器17的直径均为6mm。

[0051] 当驱动组件驱动锁定摆杆尾部到顶端时，锁定摆杆1处于闭合状态，锁定摆杆1垂直于锁定顶杆7，锁定摆杆头部的轴承14嵌入轮毂24的某个V型槽25内；当驱动组件驱动锁
定摆杆尾部到底端时，锁定摆杆1处于开启状态，锁定摆杆头部的轴承14离开轮毂24的V型
槽25。

[0052] 如图4所示，为图2沿E‑E线的局部剖视图。该图主要展示了高精度稳定转台28内，直流力矩电机26、回转台体27上、测角光栅29之间的相对位置。本发明在使用时，驱动组件
驱动锁定摆杆上的轴承运动至直流力矩电机轮毂的某一V型槽里，可通过回转台体上的测
角光栅检测判断出直流力矩电机锁定到具体的V型槽的位置，实现对力矩电机的精确稳定
锁定。

[0053] 本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。