[发明专利]安装于舰炮托架上的光电跟踪仪方位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种舰载光电跟踪仪，尤其涉及一种安装于舰炮托架上的光电跟踪仪方位装置。

背景技术

光电跟踪仪是一套多波段、多传感器、高精度、自动化程度高的综合性光电设备，电视摄像机、红外热像仪和激光测距机等光电传感器在方位和俯仰装置的带动下实现对目标的探测和跟踪，并完成对目标运动参数的测量。对于安装在舰炮托架上的光电跟踪仪，其方位装置通过壳体与舰炮刚性连接，并要求光电跟踪仪的体积和重量应尽量小，且重心高度不宜太高。但同时舰船的摇摆和倾斜以及舰炮高速调舷或射击产生的剧烈冲击振动，特别是横向冲击振动，会直接作用在光电跟踪仪方位装置上，使其产生弯曲变形，造成俯仰轴的倾斜，降低了光电跟踪仪对目标的跟踪精度。这就要求方位装置不但要做到体积小、重量轻，而且要有足够的横向(径向)支承刚度，以提高光电跟踪仪的机械特性和抗弯能力，保证其跟踪精度。

光电跟踪仪的方位装置一般采用立轴式结构，图1、图2给出了两种常用的结构形式。图1所示的方位装置上下各配置一只向心轴承1、2，上端再加一只推力轴承3，测角元件4和驱动元件5根据结构布局等要求安装在两个向心轴承之间或其他位置。由于采用了推力轴承，这种形式具有较大的承载能力，但也增加了结构的复杂性以及装置的体积和重量，因此适用于较大的跟踪转台。此外该装置还存在以下不足：(1)对安装推力轴承的平面与方位主轴的垂直度以及相关零件的轴向尺寸精度要求较高，否则会发生干涉(或过定位)，引起较大的装配应力；(2)推力轴承的摩擦力矩较大且其滚动体的离心力随转速而变化，导致摩擦力矩变化范围较大，影响伺服控制性能和系统跟踪精度。

图2所示的方位装置上端采用一对角接触球轴承6(或圆锥滚子轴承)，下端采用一只圆柱滚子轴承7，测角元件4和驱动元件5根据结构布局等要求安装在两种轴承之间或其他位置。这是一种典型的配置方式，承载能力大，应用范围广。但也存在一定的不利因素：即在使用相同轴承的情况下，轴承晃动量等误差对方位装置精度的影响与轴承跨距L成反比，且其刚度与轴承跨距L成正比，因此为了提高精度和刚度，就要保证轴承间有足够长的跨距，从而导致装置高度的增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有光电跟踪仪方位装置存在的不足，为安装于舰炮托架上的光电跟踪仪提供一种装配方便、体积小、重量轻、精度高、具有足够的横向支承刚度且高度满足要求的方位装置，以提高光电跟踪仪的机械特性和抗弯能力，改善光电跟踪仪的伺服控制性能，保证其跟踪精度。

为解决上述技术问题，本发明提供的方位装置包括含有静止部分、转动部分以及两者之间相连的多个轴承、旋转变压器和力矩电机，其特征在于：在所述静止部分中，内轴承座固连在方位基座的中心通孔内，轴承转接座大间隙套在内轴承座的上段且轴承转接座的外侧与方位基座固连；在转动部分中，方位联接盘同轴固连在方位轴的上端面；所述方位联接盘和内轴承座均带有中心通孔；所述方位轴同轴套在所述内轴承座的外部且使方位联接盘与轴承转接座实现端面接触；在所述方位轴与所述内轴承座形成的环形空间中，由上至下依次安装一对背靠背的角接触球轴承、支承隔圈和深沟球轴承；支承隔圈的两个端面分别与背靠背的角接触球轴承的下端外圈和深沟球轴承的上端外圈接触；背靠背角接触球轴承的上、下端内圈均与所述内轴承座固连，上端外圈与所述方位轴固连；深沟球轴承的内圈与所述内轴承座为间隙配合且轴向不固定，下端外圈通过轴承压圈与方位轴的下端面压紧；所述力矩电机和所述旋转变压器安装在所述方位基座和所述方位轴构成的环形空间中，且力矩电机和旋转变压器之间设有屏蔽隔圈，力矩电机和旋转变压器的转子均与方位轴的外壁固连，力矩电机和旋转变压器的定子均与方位基座的内壁固连；在所述轴承转接座与方位联接盘之间的环形空间中安装外支承轴承，外支承轴承为向心轴承，其内圈与方位联接盘固连，外圈与轴承转接座为间隙配合且轴向不固定。

在本发明中，所述屏蔽隔圈采用厚度为0.5mm～3mm的软磁合金1J50制作。此外，在方位联接盘与轴承转接座的接触面上设有相互共轭的环形槽和环形台并组成径向迷宫式密封结构，所述环形槽内涂满润滑脂。

本发明的有益效果体现在以下几个方面：