高精度大负载Ｘ－Ｙ型遥控转台随动系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种高精度大负载Ｘ－Ｙ型遥控转台随动系统，该系统包括计算机、电控系统、伺服电机、减速机、轴承与座架，其特征是所述的座架包括机械台体、控制机柜、计算机及连接电缆，机械台体包括纵摇轴系和横摇轴系，所述的纵摇轴系，包括纵摇轴、Ｏ形外框及天线支架；所述的横摇轴系，包括横摇轴及Ｕ形底座；纵摇轴通过轴承支承在Ｏ形外框上并带动台面作纵摇运动，横摇轴通过轴承支承在Ｕ形底座上并带动横摇轴系作横摇运动；在纵摇轴系和横摇轴系内分别设置有４个机械限位开关，其限位角度位－９５°～＋９５。本实用新型专利技术能实现实时过顶高精度地转动在Ｘ－Ｙ的任意设定方向，还可以实现野外长期免维护工作的目标。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种在雷达、卫星、无人机领域控制、跟踪和数据通讯上，用于天 馈系统随动跟踪的遥控转台系统。
技术介绍
国内现有的遥控转台系统一般是A-E转台系统，而X-Y型转台很少见于文献报道， 目前国内大部分大负荷的X-Y型转台采用的均为国外引进，只有部分小负荷的X-Y型转台 由国内研究所研制；这是由于X-Y型转台存在着诸如不平衡力矩、转动回差等众多技术难 点较难以攻破的问题存在，而这些问题在大负荷的情况下，表现得尤为明显；而目前在国内 的雷达、卫星跟踪/通讯、无人机遥控遥测等领域，所用的天馈系统是必须过顶运动的，而 通常用的A-E转台是不具备过顶运动功能的；因此在这个领域中，X-Y转台被大量使用，随 着国内技术发展的现状，需要远距离高精度的跟踪和遥控通讯，这就需要有大口径的天馈 系统来保证信号的增益和方向图，这样的天馈系统口径的增加，必然带来负荷的增大，对保 证天馈系统跟踪运动的转台的设计带来很大的困难。
技术实现思路
本技术的目的是提供了一种高精度大负载X-Y型遥控转台随动系统，能实现 实时过顶高精度地转动在X-Y的任意设定方向，还可以实现野外長期免维护工作的目标。本技术的技术方案是高精度大负载X-Y型遥控转台随动系统，包括计算机、 电控系统、伺服电机、减速机、座架，所述的座架包括机械台体、控制机柜、计算机及连接电 缆，其特征是机械台体包括纵摇轴系和横摇轴系，所述的纵摇轴系，包括纵摇轴、0形外框及 天线支架；所述的横摇轴系，包括横摇轴及U形底座；纵摇轴通过轴承支承在0形外框上并 带动台面作纵摇运动，横摇轴通过轴承支承在U形底座上并带动横摇轴系作横摇运动；所 述的横摇轴包括横摇前轴和后轴；所述的纵摇轴包括纵摇左轴和右轴；减速机和伺服电机 安装在纵摇右轴和横摇前轴上；伺服电机后部还设置有制动器；在纵摇左轴和横摇后轴上 均安装有旋转编码器；在纵摇轴系和横摇轴系内分别设置有4个机械限位开关，其限位角 度位-95° +95。所述的纵摇左、右轴分别通过左、右轴承组支撑在0形外框上，纵摇左、右轴与0形 外框相联，0形外框设置有螺纹孔，用于安装天线支架。所述的横摇前、后轴分别通过前、后轴承组支撑在U形底座上，前、后轴与0形外框 相联。在纵摇左、右轴的支承位置各安装一对角接触球轴承；在横摇前、后轴的支承位置 各安装一对角接触球轴承。0形外框和U形底座设计成中空箱形结构。本技术由计算机编程电控操作的方式，使转台座架的机械装置随着程序给出 的方位与俯仰角数据，在大负荷的情况下(大于150公斤)实时过顶高精度地转动在X-Y3的任意设定方向，还可以在户外高低温环境和风雨侵蚀下工作，能够防尘、防沙、防水，实现 野外長期免维护工作的目标。附图说明图1是本技术的横摇轴系结构示意图。图2是本技术的纵摇轴系结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的内容做进一步说明高精度大负载X-Y型遥控转台随动系统，由计算机、电控系统、伺服电机4、减速机 10、轴承与座架组成。座架主要由机械台体、控制机柜、计算机及连接电缆等组成，本座架为 一双轴转台，其两轴为O-U型结构，内环为纵摇，外环为横摇，两轴均为电动轴系。即纵摇轴 通过轴承支承在O形外框5上并带动台面作纵摇运动，横摇轴通过轴承支承在U形底座1 上并带动纵摇轴系作横摇运动。内环轴系即纵摇轴系，其主要由纵摇左轴8、左轴承组、纵摇右轴11、右轴承组、旋 转编码器2、机械限位开关6及天线支架9等组成。纵摇左、右轴遥过左、右轴承组支撑在0形外框1上，左、右轴与0形外框5相联。 0形外框上设置有螺纹孔，用于安装天线支架9。天线支架再安装天线。内环轴系通过安装在内环右轴11上的减速机10及伺服电机4驱动，从而带动内 环轴部件转动，实现纵摇。在内环左轴8上安装有旋转编码器2，其与内环轴一起旋转时可输出电压信号，该 信号经处理送给内环轴控制系统，实现对内环轴的闭环控制。内环左、右轴采用不锈钢材料，加工中采用精密加工和稳定处理工艺，确保零件的 高精度和稳定性，从而更好地保证轴系的高回转精度，并能防止主轴锈蚀。在左、右主轴支承位置各安装一对由不锈钢材料加工而成的高精度角接触球轴 承，该类型轴承与主轴构成的轴系具有径向、轴向承载能力大，回转精度高的特点，能够满 足使用要求。U形底座1和0形外框5设计成中空箱形结构，采用高强度铸铁材料，并经强化和 稳定处理，保证其具有足够的刚度及稳定精度。伺服电机4后部还设置有制动器，用于纵摇到位后将内环主轴锁定。内环还设置 有4个机械限位开关6，其限位角度位-95° +95°保证转台和测试件的安全。外环轴系即横摇轴系，其主要由前轴7、前轴承组、后轴3、后轴承组、0形外框5、旋 转编码器2、机械限位开关6及U形底座1等组成。前、后轴通过前、后轴承组支撑在U形底座1上，前、后轴与0形外框1相联，组成 外环轴系。外环轴系通过安装在外环前轴上的减速机10及伺服电机4驱动，从而带动外环轴 部件转动，实现横摇。在外环后轴3上安装有旋转编码器器2，其与外环轴一起旋转时可输出电压信号， 该信号经处理送给外环轴控制系统，实现对外环轴的闭环控制。4外环前、后轴采用不锈钢材料，加工中采用精密加工和稳定处理工艺，确保零件的 高精度和稳定性，从而更好地保证轴系的高回转精度，并能防止主锈蚀。在前、后轴的支承位置各安装一对由不锈钢材料加工而成的高精度角接触球轴 承，该类型轴承与前、后轴构成的轴系具有径向、轴向承载能力大，回转精度高的特点，能够 满足使用要求。U形底座1设计成中空箱形结构，采用高强度铸铁材料，并经强化和稳定处理，使 其重量较低且保证其具有足够的刚度及稳定精度。底座还设置有与基座连接的螺纹孔，具 体尺寸设计时确定。伺服电机4后部还设置有制动器，用于横摇到位后将外环主轴锁定。外环还设置 有4个机械限位开关6，其限位角度位-95° +95°，保证转台和测试件的安全。本技术在结构材料、电机及电子元器件选型上应选用适应低温环境的；对主 轴采用不锈钢材料加工，轴承采用不锈钢轴承，对暴露在外的其他零件外表面做耐腐蚀油 漆处理；在主轴等旋转部位采用密封圈进行密封。电机、减速器防护等级进行提高，选用防 护等级为IP65级以上产品，使其满足环境要求。对控制柜及电路板按三防要求设计生产。 同时，对零件外露表面进行采用纳米型重防护涂层材料防护处理该型涂料能在各种恶劣自 然环境地区对需密封部位实施长期有效的防护。考虑到户外大风的影响，结构设计时按10 级风进行风载荷设计。对受力结构件进行加强，电机、减速器、主轴等驱动部件应留有足够 的余量，保证能克服风阻影响。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高精度大负载Ｘ－Ｙ型遥控转台随动系统，包括计算机、电控系统、伺服电机（４）、减速机（１０）、座架，所述的座架包括机械台体、控制机柜、计算机及连接电缆，其特征是机械台体包括纵摇轴系和横摇轴系，所述的纵摇轴系，包括纵摇轴、Ｏ形外框（５）及天线支架（９）；所述的横摇轴系，包括横摇轴及Ｕ形底座（１）；纵摇轴通过轴承支承在Ｏ形外框（５）上并带动台面作纵摇运动，横摇轴通过轴承支承在Ｕ形底座（１）上并带动横摇轴系作横摇运动；所述的横摇轴包括横摇前轴（７）和后轴（３）；所述的纵摇轴包括纵摇左轴（８）和右轴（１１）；减速机（１０）和伺服电机（４）安装在纵摇右轴（１１）和横摇前轴（７）上；伺服电机（４）后部还设置有制动器；在纵摇左轴（８）和横摇后轴（３）上均安装有旋转编码器（２）；在纵摇轴系和横摇轴系内分别设置有４个机械限位开关（６），其限位角度位－９５°～＋９５。

【技术特征摘要】
高精度大负载X Y型遥控转台随动系统，包括计算机、电控系统、伺服电机(4)、减速机(10)、座架，所述的座架包括机械台体、控制机柜、计算机及连接电缆，其特征是机械台体包括纵摇轴系和横摇轴系，所述的纵摇轴系，包括纵摇轴、O形外框(5)及天线支架(9)；所述的横摇轴系，包括横摇轴及U形底座(1)；纵摇轴通过轴承支承在O形外框(5)上并带动台面作纵摇运动，横摇轴通过轴承支承在U形底座(1)上并带动横摇轴系作横摇运动；所述的横摇轴包括横摇前轴(7)和后轴(3)；所述的纵摇轴包括纵摇左轴(8)和右轴(11)；减速机(10)和伺服电机(4)安装在纵摇右轴(11)和横摇前轴(7)上；伺服电机(4)后部还设置有制动器；在纵摇左轴(8)和横摇后轴(3)上均安装有旋转编码器(2)；在纵摇轴系和横摇轴系内分别设置有4个机...

【专利技术属性】
技术研发人员：易蓬，杨进，
申请(专利权)人：西安展翼航空科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]