一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构属于空间导航控制技术领域。目的在于解决现有技术存在的机构齿盘卡死无法继续测试，故障率较高、机构测试误差较大以及机构状态无法自由切换、测试效率较低的问题。本发明专利技术包括：机构框架；位于机构框架内相对机构框架转动配合的传动轴系，传动轴系至少包括同轴依次设置的第一传动锁紧轴、中空轴以及第二传动锁紧轴；和第一传动锁紧轴的端部连接的驱动自锁定装置，通过驱动自锁定装置实现驱动自锁以及传动轴系的转动驱动；和第二传动锁紧轴的端部连接的电子制动装置，通过电磁制动装置对传动轴系进行制动；以及高精度分体测试装置，通过高精度分体测试装置测量位于中空轴内的导航贯组的角度变化。的导航贯组的角度变化。的导航贯组的角度变化。
【技术实现步骤摘要】
一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构
[0001]本专利技术属于空间导航控制
，具体涉及一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构。
技术介绍
[0002]导弹从装配完成到发射前，都要对其进行自标校，以确保其中导航惯组测试数据误差更小，飞行方向更精确。惯组转位/锁紧机构是控制导航惯组自标校系统的重要部件，其作用是控制导航惯组按照标校要求进行规定角度的转动和指定位置的锁定。随着空间导航控制技术的广泛应用，目前导航控制系统向更高精度，更小尺寸以及轻量化的方向发展。
[0003]惯组转位/锁紧机构有三种工作状态：定位状态、转动状态及锁定(飞行)状态，其中最关键的是锁定(飞行)状态，也是惯组转位/锁紧机构的常态，导航惯组自标校完成后即维持该状态。该状态下需保证机构中的导航惯组在振动、冲击和离心等环境相对角度和相对位移不发生变化，确保飞行方向精确。
[0004]公开号为CN109631879A的中国专利公开了一项名称为一种正交锁紧的双轴转位机构的技术方案，所述双轴转位机构利用锁紧电机协同锁紧齿盘的正交锁紧、刚性捷联的方案，并被应用于导航惯组中。锁紧齿盘这种连接方式虽然锁紧力较大，较好地保证了导航惯组的稳定，但是实际上，该种设计方案存在以下不足：
[0005]1)在长时间存储及运输中，机构出现较多齿盘卡死的现象。当导航惯组再次测试时机构无法恢复转动状态，导致不能完成其自标校过程，故障率较高；
[0006]2)测试装置即读取导航惯组相对角度的编码器安装于轴一侧，与惯组间存在一定距离，读取的参数存在一定的误差。且角度编码器为一整体结构，内部存在如轴承等多个部件连接，在振动、冲击和离心等环境下测试误差会增大，从而降低整个机构的测试精度；
[0007]3)机构在定位状态、转动状态和锁定(飞行)状态之间不能自由切换，降低了测试效率。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于提出一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构，解决现有技术存在的机构齿盘卡死无法继续测试，故障率较高、机构测试误差较大以及机构状态无法自由切换、测试效率较低的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术的一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构包括：
[0010]机构框架；
[0011]位于所述机构框架内相对所述机构框架转动配合的传动轴系，所述传动轴系至少包括同轴依次设置的第一传动锁紧轴、中空轴以及第二传动锁紧轴；
[0012]和所述第一传动锁紧轴的端部连接的驱动自锁定装置，通过所述驱动自锁定装置实现驱动自锁以及传动轴系的转动驱动；
[0013]和所述第二传动锁紧轴的端部连接的电磁制动装置，通过所述电磁制动装置对所述传动轴系进行制动；
[0014]以及高精度分体测试装置，通过所述高精度分体测试装置测量位于中空轴内的导航惯组的角度变化。
[0015]所述机构框架中间位置上下对称设置有开口，所述机构框架的外表面设置有第三轻量化凹槽；所述传动轴系的中空轴径向对应位置从所述机构框架的上下对称设置的开口伸出。
[0016]所述机构框架还包括：
[0017]驱动密封盖，所述驱动密封盖和所述机构框架靠近驱动自锁定装置的一端配合密封；
[0018]以及制动密封盖，所述制动密封盖和所述机构框架靠近电磁制动装置的一端配合密封。
[0019]所述传动轴系还包括：
[0020]中空轴盖，所述中空轴相对机构外框伸出位置对称设置有开口，所述中空轴盖和所述中空轴开口处配合；
[0021]双角接触球轴承，所述第一传动锁紧轴通过所述双角接触球轴承和所述机构外框转动配合；所述第二传动锁紧轴通过所述双角接触球轴承或单角接触球轴承和所述机构外框转动配合；
[0022]以及测试密封盖，所述测试密封盖位于所述第一传动锁紧轴远离中空轴一端，所述测试密封盖和所述机构框架内部连接。
[0023]所述中空轴以及中空轴盖整体外表面为圆柱面，所述中空轴和所述中空轴盖整体外表面圆周均布多个第一轻量化凹槽，所述中空轴和所述中空轴盖整体外表面轴向方向均匀分布两排第二轻量化凹槽；相邻两个所述第一轻量化凹槽对应的圆心角为30
°
。
[0024]所述传动轴系的材料为2Cr13。
[0025]所述驱动自锁定装置包括：
[0026]固定在所述机构框架内部的蜗杆箱；
[0027]位于所述蜗杆箱内的驱动蜗杆轴，所述驱动蜗杆轴两端通过转动轴承和所述蜗杆箱配合；
[0028]设置在所述驱动蜗杆轴一端的轴承压盖；
[0029]通过所述电机支架设置在所述蜗杆箱上的高精度驱动电机，所述高精度驱动电机通过联轴器和所述驱动蜗杆轴另一端连接；
[0030]以及蜗轮，所述蜗轮设置在所述第一传动锁紧轴端部，所述蜗轮和所述驱动蜗杆轴配合。
[0031]所述蜗轮材料为锡青铜。
[0032]所述电磁制动装置包括：
[0033]转接盘，所述转接盘内圈和所述第二传动锁紧轴固定连接；
[0034]位于转接盘外侧并和所述转接盘连接的弹性垫片；
[0035]位于所述弹性垫片外侧的制动盘，所述制动盘和所述弹性垫片固定连接，所述制动盘和所述弹性垫片整体和所述转接盘的外圈连接；
[0036]以及位于所述制动盘外侧的永磁体失电制动器，所述永磁体失电制动器固定在所述机构外框内，所述永磁体失电制动器和所述制动盘之间留有间隙。
[0037]所述高精度分体测试装置包括设置在所述第一传动锁紧轴或第二传动锁紧轴靠近中空轴一端的光栅组件以及安装在机构框架上发光组件和接收组件；所述发光组件发出的光透过光栅组件得到的码值进入接收组件。
[0038]本专利技术的有益效果为：
[0039]1)采用分体式轴系设计，使整个回转轴系更利于加工及装配，且可在保证回转轴系刚度的同时建立更好的基准，提高传动和测试精度；中空轴设计可实现导航惯组的快速安装及拆卸，提高装配和测试效率；设计了中空轴盖，通过增大横截面积提升回转轴系刚度，减小因轴系发生弹性变形影响测试精度；通过计算转动惯量，在回转轴系上设置了多级结构的轻量化凹槽，在保证刚度的同时有效地降低机构的总体重量和驱动所需力矩。
[0040]2)采用背对背安装的双角接触球轴承应用于惯组转位/锁紧机构中，可减小轴承游隙，提升机构转动精度和轴承刚度。
[0041]3)采用电磁制动协同机构自锁定功能的锁紧方案：轴系一端安装永磁体失电制动装置，具有较强的制动力矩及较好的稳定性，连接环节少，且装置刚度高，锁紧效果极佳。并且响应速度极快，可实现导航惯组转位/锁紧状态的快速无级切换；轴系另一端安装涡轮蜗杆机构，更有效地缩小了该机构的外包络尺寸，且涡轮蜗杆机构本身具有自锁定功能；电磁制动和机构自锁定制动分别从轴系两侧作用，大大提升了该机构的锁定性能，提升导航惯组的测试稳定性。
[0042]4)采用分体式测试装置，距离导航惯组更近，组件简单且刚度很高，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构，包括：机构框架(15)；位于所述机构框架(15)内相对所述机构框架(15)转动配合的传动轴系，所述传动轴系至少包括同轴依次设置的第一传动锁紧轴(6)、中空轴(7)以及第二传动锁紧轴(10)；和所述第一传动锁紧轴(6)的端部连接的驱动自锁定装置(2)，通过所述驱动自锁定装置(2)实现驱动自锁以及传动轴系的转动驱动；和所述第二传动锁紧轴(10)的端部连接的电磁制动装置，通过所述电磁制动装置对所述传动轴系进行制动；以及高精度分体测试装置(4)，通过所述高精度分体测试装置(4)测量位于中空轴(7)内的导航惯组(8)的角度变化。2.根据权利要求1所述的一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构，其特征在于，所述机构框架(15)中间位置上下对称设置有开口，所述机构框架(15)的外表面设置有第三轻量化凹槽(1501)；所述传动轴系的中空轴(7)径向对应位置从所述机构框架(15)的上下对称设置的开口伸出。3.根据权利要求2所述的一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构，其特征在于，所述机构框架(15)还包括：驱动密封盖(1)，所述驱动密封盖(1)和所述机构框架(15)靠近驱动自锁定装置(2)的一端配合密封；以及制动密封盖(16)，所述制动密封盖(16)和所述机构框架(15)靠近电磁制动装置的一端配合密封。4.根据权利要求1所述的一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构，其特征在于，所述传动轴系还包括：中空轴盖(9)，所述中空轴(7)相对机构外框伸出位置对称设置有开口，所述中空轴盖(9)和所述中空轴(7)开口处配合；双角接触球轴承(5)，所述第一传动锁紧轴(6)通过所述双角接触球轴承(5)和所述机构外框转动配合；所述第二传动锁紧轴(10)通过所述双角接触球轴承(5)或单角接触球轴承和所述机构外框转动配合；以及测试密封盖(3)，所述测试密封盖(3)位于所述第一传动锁紧轴(6)远离中空轴(7)一端，所述测试密封盖(3)和所述机构框架(15)内部连接。5.根据权利要求4所述的一种电磁制动协同机构自锁定的导航惯组转位锁紧机构，其特征在于，所述中空轴(7)以及中空轴盖(9)整体外表面为圆柱面，所述中空轴(7)和所述中空轴盖(9)整体外表面圆周均布多个第一轻量化凹槽(701)，所述中空轴(7)和所述中空轴盖(9)整体外表面轴向方向均匀分布两排第二轻量化凹槽(9...
【专利技术属性】
技术研发人员：王循，解鹏，徐伟，谢晓光，冯汝鹏，徐明林，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。