[发明专利]一种惯性稳定平台的方位驱动支撑系统结构

说明书

技术领域

本发明属于航空遥感技术领域，适用于承载较大而又要求自重较小的航空遥感大负载三轴惯性稳定平台系统，涉及一种安装于大负载惯性稳定平台内部的方位驱动支撑系统，可以实现方位方向的自由、精确调整，是一套完整的支撑驱动一体化结构。是磁轴承在惯性稳定技术领域的一种结构及方法创新，也可用于其它需要高精度驱动支撑的机械机构之中如数控车床等。

背景技术

航空遥感大负载惯性稳定平台是机载对地观测的关键设备之一，其功能是支承成像载荷并隔离飞行载体三个方向姿态角运动及外部扰动，使成像载荷视轴在惯性空间内始终跟踪并垂直于当地水平，提高成像分辨率。然而由于航空应用环境的限制，惯性稳定平台结构上需要同时具有体积小、重量轻和承载比大等特点，因此设计上需要在满足动静态性能要求的前提下进行紧凑性优化设计。

在现有的航空惯性稳定平台设计中，现有惯性稳定平台存在许多不足，总体表现为在体积大、负载/自重比小、精度差等方面的系统性不足，即难以找到集以上各方面优点为一体的产品。由于商品化等因素影响，国外体积小重量轻的产品往往精度较低、承载力小，而精度高的产品又往往体积和重量较大；另外，许多产品国外稳定平台的代表如瑞士Leica公司的PAV30及最新的产品PAV80，国内稳定平台如专利200910089155.6和201110214640.9等，其框架轴系都是采用纯机械支撑，多以钢丝轴承作为支撑部件，当承载大负载时，各框架轴承承担的压力很大，因此增大了机械轴承的摩擦力，当各框架轴进行转动控制负载姿态时，该摩擦力会进一步影响控制精度。方位框与平台本体直接接触，无法实现姿态微调，导致其精度难以进一步提高。

发明内容

本发明的技术解决问题是：针对航空遥感三轴惯性稳定平台中方位驱动、支撑的不足，提出一种精度高、体积小、质量轻、结构紧凑的磁悬浮方位驱动支撑系统。

本发明技术方案具体如下：一种惯性稳定平台的方位驱动支撑系统结构，包括：方位内框托盘1、方位下外框2、径向磁轴承定子3、方位上外框4、深沟球轴承5、深沟球轴承转轴6、方位内框盖板7、止推轴承转轴8、止推轴承9、轴向磁轴承传感器10、径向磁轴承传感器11、方位电机定子12、方位电机转子13、方位转子隔环14、径向磁轴承转子15、方位内框16、轴向磁轴承转子17和轴向磁轴承定子18；所述方位内框托盘1、方位下外框2、方位上外框4、方位内框盖板7和方位内框16构成方位框体结构部分；所述方位电机定子12和方位电机转子13构成方位驱动部分；所述径向磁轴承定子3、径向磁轴承转子15、径向磁轴承传感器11、轴向磁轴承定子18、轴向磁轴承转子17和轴向磁轴承传感器10构成方位支撑部分；所述深沟球轴承5、深沟球轴承转轴6、止推轴承转轴8和止推轴承9构成磁悬浮轴承保护部分；方位内框16为该系统结构的转子核心部件，轴向磁轴承转子17箍入方位内框16突出的圆盘面上，方位电机转子13、方位转子隔环14、径向磁轴承转子15依次从下方套入方位内框16的下侧圆柱面上，径向磁轴承转子15顶死在方位内框16的直口上，方位转子隔环14隔开方位电机转子13和径向磁轴承转子15，这样避免了电磁干扰，方位电机转子13由方位内框托盘1顶住在方位内框16上；盖板7和方位内框托盘1通过螺钉分别紧定在方位内框16的上方和下方，阻止灰尘以及杂质的入侵；方位下外框2、方位上外框4为该系统结构的定子核心部件，两者通过直口导向安装和精确定位，并且用螺钉紧固；轴向磁轴承定子18反装在方位上外框4的顶部，径向磁轴承定子3固定在方位下外框2的上部；轴向磁轴承传感器10、径向磁轴承传感器11分别固定在方位下外框2的上面和内侧面；深沟球轴承5、止推轴承9卡在方位上外框4的侧槽内部，深沟球轴承转轴6、止推轴承转轴8嵌入方位上外框4上孔内部，各自贯穿深沟球轴承5和止推轴承9，分别为深沟球轴承5、止推轴承9提供旋转的依托；