CN216923776U - 一种用于对地反射仪的吊式云台装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及云台，具体涉及一种用于对地反射仪的吊式云台装置，包括云台壳体、底座连接盘、光学头托架和与光学头托架固定的光学头，云台壳体上分别设有驱动光学头托架进行水平回转、俯仰转动的方位角回转机构、天顶角转动机构，方位角回转机构包括与云台壳体固定的回转支撑座，回转支撑座内部通过向心轴承、推力轴承与旋转支撑轴安装连接，底座连接盘嵌入旋转支撑轴的轴孔并与旋转支撑轴固定连接，旋转支撑轴内部传动连接有第一回转输出轴，回转支撑座连接有第一电机，第一电机通过第一电机法兰与第一减速器的输入端相连；本实用新型提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法实现可靠传动、不能在户外恶劣环境中可靠稳定工作的缺陷。

Description

一种用于对地反射仪的吊式云台装置

技术领域

本实用新型涉及云台，具体涉及一种用于对地反射仪的吊式云台装置。

背景技术

对地反射仪为了实现在野外无人值守的情况下进行高频定标测量，需要一种云台装置，通过控制系统驱动云台装置带动对地反射仪的光学头进行方位回转和一定角度的摆动，同时也能够和卫星实现同步的测量校准。

传统的二维转动云台装置，传动结构繁琐笨重，体积庞大，有些齿轮传动存在间隙传动精度不高的问题，有些皮带轮传动容易受到环境温差影响，可靠度不高。由于野外定标场环境的特殊性，经常出现云台装置进水停机，进而引发通讯控制故障等现象。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种用于对地反射仪的吊式云台装置，能够有效克服现有技术所存在的无法实现可靠传动、不能在户外恶劣环境中可靠稳定工作的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种用于对地反射仪的吊式云台装置，包括云台壳体、底座连接盘、光学头托架和与光学头托架固定的光学头，所述云台壳体上分别设有驱动光学头托架进行水平回转、俯仰转动的方位角回转机构、天顶角转动机构；

所述方位角回转机构包括与云台壳体固定的回转支撑座，所述回转支撑座内部通过向心轴承、推力轴承与旋转支撑轴安装连接，所述底座连接盘嵌入旋转支撑轴的轴孔并与旋转支撑轴固定连接，所述旋转支撑轴内部传动连接有第一回转输出轴，所述回转支撑座连接有第一电机，所述第一电机通过第一电机法兰与第一减速器的输入端相连，所述第一减速器内嵌于回转支撑座中，所述第一减速器输出端与第一回转输出轴固定连接；

所述天顶角转动机构包括与云台壳体固定的俯仰传动座，所述俯仰传动座连接有第二电机，所述第二电机通过第二电机法兰与第二减速器的输入端相连，所述第二减速器的输出端与第二回转输出轴固定连接，所述第二减速器内嵌于俯仰传动座中，所述第二回转输出轴与输出法兰轴固定连接。

优选地，所述向心轴承的外圈内嵌于回转支撑座内部的第一台阶孔中，且外圈下端面紧贴第一台阶孔端面位置处，外圈上端固定有第一轴承压盖；所述向心轴承的内圈与旋转支撑轴上部安装连接。

优选地，所述推力轴承的座圈安装于回转支撑座内部的第二台阶孔位置处，并紧密贴合安装端面；所述推力轴承的轴圈紧贴旋转支撑轴的轴肩。

优选地，所述第一回转输出轴与旋转支撑轴的轴孔过渡配合，所述第一回转输出轴上安装有第一传动键；

所述旋转支撑轴的下部开设有轴孔，毂上开有与第一传动键配合连接的第一键槽。

优选地，还包括安装于回转支撑座内部第三台阶孔中的带有密封座的第二轴承压盖，所述第二轴承压盖底部紧贴第三台阶孔位置配合接触平面处设有第二静密封元件，所述第二轴承压盖的密封座内部设有内毂唇口紧贴底座连接盘的第一动密封元件，所述回转支撑座的第三台阶孔内嵌有用于固定第一动密封元件的第一密封压盖。

优选地，所述第二回转输出轴与输出法兰轴的轴孔过渡配合，所述第二回转输出轴上安装有第二传动键；

所述输出法兰轴的一侧开设有轴孔，毂上开有与第二传动键配合连接的第二键槽，所述输出法兰轴的另一侧开设有沉孔，所述沉孔底面设有通过通孔与第二回转输出轴端面螺纹连接紧锁螺钉。

优选地，所述俯仰传动座外侧开设有密封座孔，所述密封座孔内部设有内毂唇口紧贴输出法兰轴的第二动密封元件，所述俯仰传动座侧面台阶孔内嵌有用于固定第二动密封元件的第二密封压盖。

优选地，所述回转支撑座与云台壳体之间的安装配合平面处设有第一静密封元件，所述回转支撑座上设有与云台壳体安装配合的第一法兰；

所述俯仰传动座与云台壳体的安装孔之间的安装配合平面处设有第三静密封元件，所述俯仰传动座上设有与云台壳体的安装孔安装配合的第二法兰。

优选地，所述光学头托架的侧端面与输出法兰轴固定连接，所述光学头托架的底部开设有用于嵌入光学头且与回转中心重合的中心孔，所述光学头托架的底部还开设有固定螺纹孔。

优选地，还包括固定安装有第一传感器的第一传感器安装座，安装有第二传感器的第二传感器安装座，以及设于云台壳体上的航空插头；

所述回转支撑座底部开设有用于固定安装第一传感器安装座的第一凹槽，所述俯仰传动座上开设有用于固定安装第二传感器安装座的第二凹槽。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种用于对地反射仪的吊式云台装置，具有以下有益效果：

1)整体设计精巧美观，结构设计集成度高，传动精度较高，可靠性高，装配简易，易于维护检修，传动机构集成紧凑，进而减少整个装置的体积；

2)第一电机和第二电机是离散值的角位移驱动，步距角小精度高，工作频率高，且功耗小，效率高，减速器为谐波减速装置，具有大减速比，集成静音传动系统，高精度，低回程误差，传动效率高，寿命长，性能稳固；

3)该装置从材料成型以及表面的喷塑处理，结构设计的封闭性，以及特殊密封处理，使装置的户外环境适应性大大提高，模块化的结构设计，便于更好地实施装配和维护；

4)该装置结构设计防护等级高，防雨水防风沙，耐低温，耐腐性，提升了整个装置的可靠性，为对地反射仪常年户外工作打下坚实的硬件基础；

5)该装置通过航插驱动接口并入控制系统，根据对地反射仪测量系统的测量过程要求，控制方位角轴与天顶角轴协作转动，实现无人值守的自动测量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型图1的右视结构示意图；

图3为本实用新型图1中方位角回转机构的放大结构示意图；

图4为本实用新型图1中天顶角转动机构的放大结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种用于对地反射仪的吊式云台装置，包括云台壳体1、底座连接盘13、光学头托架30和与光学头托架30固定的光学头31，云台壳体 1上分别设有驱动光学头托架30进行水平回转、俯仰转动的方位角回转机构、天顶角转动机构。

如图1和图3所示，方位角回转机构包括与云台壳体1固定的回转支撑座2，回转支撑座2内部通过向心轴承10、推力轴承9与旋转支撑轴8安装连接，底座连接盘13嵌入旋转支撑轴8的轴孔并与旋转支撑轴8固定连接，旋转支撑轴8内部传动连接有第一回转输出轴6，回转支撑座2连接有第一电机3，第一电机3通过第一电机法兰4与第一减速器5的输入端相连，第一减速器5内嵌于回转支撑座2中，第一减速器5输出端与第一回转输出轴6固定连接。

向心轴承10的外圈内嵌于回转支撑座2内部的第一台阶孔中，且外圈下端面紧贴第一台阶孔端面位置处，外圈上端固定有第一轴承压盖；向心轴承10的内圈与旋转支撑轴8上部安装连接。使得回转支撑结构简单，安装方便可靠性高。

推力轴承9的座圈安装于回转支撑座2内部的第二台阶孔位置处，并紧密贴合安装端面；推力轴承9的轴圈紧贴旋转支撑轴8的轴肩。

第一回转输出轴6与旋转支撑轴8的轴孔过渡配合，第一回转输出轴6上安装有第一传动键7。旋转支撑轴8(倒挂带法兰边转动轴) 的下部开设有轴孔，毂上开有与第一传动键7配合连接的第一键槽。

还包括安装于回转支撑座2内部第三台阶孔中的带有密封座的第二轴承压盖11，第二轴承压盖11底部紧贴第三台阶孔位置配合接触平面处设有第二静密封元件14，第二轴承压盖11的密封座内部设有内毂唇口紧贴底座连接盘13的第一动密封元件15(密封件采用耐高温耐磨氟胶材质和轴配合，并设计一定的预紧量，在长期运转后能自动进行密封补偿)，回转支撑座2的第三台阶孔内嵌有用于固定第一动密封元件15的第一密封压盖12。

回转支撑座2与云台壳体1之间的安装配合平面处设有第一静密封元件33，回转支撑座2上设有与云台壳体1安装配合的第一法兰。

云台壳体1采用铸铝一体成型，过渡平滑圆润，喷砂阳极化处理，表面进行喷塑处理，提升了装置的美观性和耐腐性，在户外工作更加可靠。

第一回转输出轴6能够承载径向、轴向载荷，并能抗倾覆弯矩的载荷，使得整个装置结构可靠稳固。

底座连接盘13嵌入旋转支撑轴8的轴孔，并通过紧固螺钉与旋转支撑轴8固定连接，底座连接盘13用于整个装置的吊挂安装。

将方位角回转机构的结构组件安装好后，嵌入云台壳体1内，通过回转支撑座2上的第一法兰与云台壳体1紧固安装。方位角回转机构的工作过程如下：

第一电机3工作带动第一减速器5一起转动，带动连接在第一减速器5输出端的第一回转输出轴6一起转动，第一回转输出轴6的转动带动旋转支撑轴8的回转转动；

由于旋转支撑轴8和底座连接盘13是固定在一起的，底座连接盘 13是固定在吊挂支撑平台上的，根据力的反作用力和运动的相对性可知，云台壳体1会产生反向的回转运动，进而实现了方位角的回转调节。

如图1和图4所示，天顶角转动机构包括与云台壳体1固定的俯仰传动座21，俯仰传动座21连接有第二电机18，第二电机18通过第二电机法兰19与第二减速器20的输入端相连，第二减速器20的输出端与第二回转输出轴22固定连接，第二减速器20内嵌于俯仰传动座21中，第二回转输出轴22与输出法兰轴24固定连接。

第二回转输出轴22与输出法兰轴24的轴孔过渡配合，第二回转输出轴22上安装有第二传动键23。输出法兰轴24的一侧开设有轴孔，毂上开有与第二传动键23配合连接的第二键槽，输出法兰轴24的另一侧开设有沉孔，沉孔底面设有通过通孔与第二回转输出轴22端面螺纹连接紧锁螺钉。

俯仰传动座21外侧开设有密封座孔，密封座孔内部设有内毂唇口紧贴输出法兰轴24的第二动密封元件26，俯仰传动座21侧面台阶孔内嵌有用于固定第二动密封元件26的第二密封压盖27。

俯仰传动座21与云台壳体1的安装孔之间的安装配合平面处设有第三静密封元件25，俯仰传动座21上设有与云台壳体1侧面的安装孔安装配合的第二法兰。

第二减速器20为谐波减速装置，具有大减速比，集成静音传动系统，高精度，低回程误差，传动效率高，寿命长，性能稳固。第二回转输出轴22能够承载径向、轴向载荷，并能抗倾覆弯矩的载荷，使得整个装置结构可靠稳固。

将天顶角转动机构的结构组件安装好后，嵌入云台壳体1侧面的安装孔内，通过俯仰传动座21上的第二法兰边与云台壳体1紧固安装。天顶角转动机构的工作过程如下：

第二电机18工作带动第二减速器20一起转动，带动连接在第二减速器20输出端的第二回转输出轴22一起转动，通过第二传动键23 和配合的预紧力带动输出法兰轴24一起转动，输出法兰轴24带动与之配合紧固的光学头托架30一起转动，进而带动对地反射仪的俯仰摆动。

本申请技术方案中，如图1和图2所示，光学头托架30的侧端面与输出法兰轴24固定连接，光学头托架30的底部开设有用于嵌入光学头31且与回转中心重合的中心孔，光学头托架30的底部还开设有固定螺纹孔。

光学头托架30为直角结构，并采用嵌入式结构设计，径向定位在输出法兰轴24上，通过圆周设置的螺钉紧固在输出法兰轴24上，将带法兰的光学头31嵌入中心孔，通过法兰以及固定螺纹孔紧固在光学头托架30上。

本申请技术方案中，如图1和图2所示，还包括固定安装有第一传感器17的第一传感器安装座16，安装有第二传感器29的第二传感器安装座28，以及设于云台壳体1上的航空插头32。回转支撑座2底部开设有用于固定安装第一传感器安装座16的第一凹槽，俯仰传动座 21上开设有用于固定安装第二传感器安装座28的第二凹槽。

航空插头32是整个云台装置的驱动接口，用于和控制系统进行连接：

控制系统初步上电后，第一电机3(步进电机)带动云台壳体1 进行旋转，根据第一传感器17的反馈信号，控制装置回到工作初始位置处，然后根据控制系统的命令，按照测量的时序完成不同方位角的转动位移，并上电保持定位动作；

同时，第二电机18(步进电机)带动光学头31进行旋转，根据第二传感器29的反馈信号，控制装置回到工作初始位置处，然后根据控制系统的命令，按照测量的时序完成不同天顶角要求的俯仰摆动，并上电保持定位动作。

值得注意的是，本申请技术方案的目的仅是为了提供一种不同于现有技术的硬件配置，使技术人员能够在这样的硬件配置下实现进一步的开发，至于软件程序可在后期由本领域的编程人员根据实际效果需要进行编程。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：包括云台壳体(1)、底座连接盘(13)、光学头托架(30)和与光学头托架(30)固定的光学头(31)，所述云台壳体(1)上分别设有驱动光学头托架(30)进行水平回转、俯仰转动的方位角回转机构、天顶角转动机构；

所述方位角回转机构包括与云台壳体(1)固定的回转支撑座(2)，所述回转支撑座(2)内部通过向心轴承(10)、推力轴承(9)与旋转支撑轴(8)安装连接，所述底座连接盘(13)嵌入旋转支撑轴(8)的轴孔并与旋转支撑轴(8)固定连接，所述旋转支撑轴(8)内部传动连接有第一回转输出轴(6)，所述回转支撑座(2)连接有第一电机(3)，所述第一电机(3)通过第一电机法兰(4)与第一减速器(5)的输入端相连，所述第一减速器(5)内嵌于回转支撑座(2)中，所述第一减速器(5)输出端与第一回转输出轴(6)固定连接；

所述天顶角转动机构包括与云台壳体(1)固定的俯仰传动座(21)，所述俯仰传动座(21)连接有第二电机(18)，所述第二电机(18)通过第二电机法兰(19)与第二减速器(20)的输入端相连，所述第二减速器(20)的输出端与第二回转输出轴(22)固定连接，所述第二减速器(20)内嵌于俯仰传动座(21)中，所述第二回转输出轴(22)与输出法兰轴(24)固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：所述向心轴承(10)的外圈内嵌于回转支撑座(2)内部的第一台阶孔中，且外圈下端面紧贴第一台阶孔端面位置处，外圈上端固定有第一轴承压盖；所述向心轴承(10)的内圈与旋转支撑轴(8)上部安装连接。

3.根据权利要求2所述的用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：所述推力轴承(9)的座圈安装于回转支撑座(2)内部的第二台阶孔位置处，并紧密贴合安装端面；所述推力轴承(9)的轴圈紧贴旋转支撑轴(8)的轴肩。

4.根据权利要求3所述的用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：所述第一回转输出轴(6)与旋转支撑轴(8)的轴孔过渡配合，所述第一回转输出轴(6)上安装有第一传动键(7)；

所述旋转支撑轴(8)的下部开设有轴孔，毂上开有与第一传动键(7)配合连接的第一键槽。

5.根据权利要求4所述的用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：还包括安装于回转支撑座(2)内部第三台阶孔中的带有密封座的第二轴承压盖(11)，所述第二轴承压盖(11)底部紧贴第三台阶孔位置配合接触平面处设有第二静密封元件(14)，所述第二轴承压盖(11)的密封座内部设有内毂唇口紧贴底座连接盘(13)的第一动密封元件(15)，所述回转支撑座(2)的第三台阶孔内嵌有用于固定第一动密封元件(15)的第一密封压盖(12)。

6.根据权利要求1所述的用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：所述第二回转输出轴(22)与输出法兰轴(24)的轴孔过渡配合，所述第二回转输出轴(22)上安装有第二传动键(23)；

所述输出法兰轴(24)的一侧开设有轴孔，毂上开有与第二传动键(23)配合连接的第二键槽，所述输出法兰轴(24)的另一侧开设有沉孔，所述沉孔底面设有通过通孔与第二回转输出轴(22)端面螺纹连接紧锁螺钉。

7.根据权利要求6所述的用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：所述俯仰传动座(21)外侧开设有密封座孔，所述密封座孔内部设有内毂唇口紧贴输出法兰轴(24)的第二动密封元件(26)，所述俯仰传动座(21)侧面台阶孔内嵌有用于固定第二动密封元件(26)的第二密封压盖(27)。

8.根据权利要求1所述的用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：所述回转支撑座(2)与云台壳体(1)之间的安装配合平面处设有第一静密封元件(33)，所述回转支撑座(2)上设有与云台壳体(1)安装配合的第一法兰；

所述俯仰传动座(21)与云台壳体(1)的安装孔之间的安装配合平面处设有第三静密封元件(25)，所述俯仰传动座(21)上设有与云台壳体(1)的安装孔安装配合的第二法兰。

9.根据权利要求1所述的用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：所述光学头托架(30)的侧端面与输出法兰轴(24)固定连接，所述光学头托架(30)的底部开设有用于嵌入光学头(31)且与回转中心重合的中心孔，所述光学头托架(30)的底部还开设有固定螺纹孔。

10.根据权利要求1所述的用于对地反射仪的吊式云台装置，其特征在于：还包括固定安装有第一传感器(17)的第一传感器安装座(16)，安装有第二传感器(29)的第二传感器安装座(28)，以及设于云台壳体(1)上的航空插头(32)；

所述回转支撑座(2)底部开设有用于固定安装第一传感器安装座(16)的第一凹槽，所述俯仰传动座(21)上开设有用于固定安装第二传感器安装座(28)的第二凹槽。

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