一种用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构的制作方法
【专利摘要】一种用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构，包括蜗杆组件、两个蜗杆轴承、偏心套筒、两个滑动轴承、扳手组件、蜗轮、手轮组件。偏心套筒的两端分别通过滑动轴承可转动地安装在待安装的安装座上。扳手组件固定在偏心套筒的一端。蜗杆组件可转动地安装在偏心套筒中，蜗杆组件的轴心偏离于偏心套筒的回转轴心。蜗杆组件包括心轴和蜗杆，蜗轮与蜗杆能够随着偏心套筒的转动啮合或者脱离啮合；手轮组件固定在心轴的第一端。蜗轮安装在箱体内的方位轴系上。扳动扳手，实现蜗杆与蜗轮啮合，摇动手轮组件实现微调；反向扳动扳手，蜗杆与蜗轮脱开，实现大速率回转。本发明结构简单，有效减少系统体积和重量；操作简便，显著提高操作者工作效率。
【专利说明】一种用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构
【技术领域】
[0001]本发明属于精密机械【技术领域】，作为便携式方位跟踪云台系统方位轴系的关键机构，用于实现方位轴大范围快速回转调整、微调及自锁功能。
【背景技术】
[0002]便携式方位跟踪云台系统(以下简称云台系统)以寻北仪为基础，配合激光照射器，提供目标的精确方位和引导，是激光末制导装备的重要组成部分。云台系统是为地面激光照射引导系统配套研制的，主要用于地面激光照射引导系统的方位和姿态测量。云台系统能够实现方位和俯仰两个自由度的转动，并实时输出载体的方位角和姿态角，实现跟踪测角。方位角的测量范围为0°至360°，且要求方位轴系实现两种运动方式:方位角的大范围快速回转和方位角的微调、自锁。
[0003]目前，常见的解脱锁紧机构分为两类:一类为径向摩擦抱紧机构，一类为轴向摩擦阻尼机构。径向摩擦抱紧机构，要实现大范围快速回转和微调的切换，径向摩擦副需压紧机构，该径向压紧力将造成轴系倾斜，导致轴系回转倾斜；轴向摩擦阻尼机构，不存在径向力，但摩擦副长时间工作将磨损，导致机构功能失效。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括:
[0006]一种用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构，包括蜗杆组件、两个蜗杆轴承、偏心套筒、两个滑动轴承、扳手组件、蜗轮以及手轮组件，其中，偏心套筒的第一端和第二端分别通过两个滑动轴承可转动地安装在待安装的安装座上，偏心套筒中空腔的中心线偏离于其回转轴线，并且偏心套筒的侧壁上设置有连通至其中空腔的开口 ；蜗杆组件包括心轴和蜗杆，心轴的两端通过两个蜗杆轴承可转动地安装在偏心套筒的中空腔中；蜗杆套装于心轴上，并且蜗杆在心轴上的安装位置与偏心套筒上开口的位置相对应；蜗轮的轴线与心轴的轴线垂直；扳手组件固定在偏心套筒的第二端，并能够扳动偏心套筒转动一定的角度，从而使得蜗轮与蜗杆进入啮合状态或者脱离啮合；手轮组件固定在心轴的第一端，手轮组件位于偏心套筒的第一端且与偏心套筒的第一端间隔布置，手轮组件能够带动心轴转动。
[0007]进一步地，偏心套筒上设置有第一台肩和第二台肩，偏心套筒的第一端上套装有压盖，并且一个滑动轴承位于压盖与第一台肩之间；扳手组件包括限位盖板、定位球、弹簧、以及扳手，其中，限位盖板套装在偏心套筒的第二端上，并且，另一个滑动轴承位于第二台肩与该限位盖板之间；限位盖板的远离滑动轴承的第一侧面上设有一段弧形滑槽，滑槽与偏心套筒的回转轴线同心，滑槽的始端与末端各具有一个定位锥形沉孔，并且两个定位锥形沉孔之间的夹角为90度；扳手通过螺钉套装固定在偏心套筒的第二端的端面上，扳手包括转动把手部和安装部，安装部的朝向限位盖板的端面上设置有第一圆孔和第二圆孔，当安装到位时，安装部盖设在偏心套筒第二端的端面上，偏心套筒的第二端插设于第一圆孔中，并通过螺钉与安装部固定连接，定位球和弹簧顺序地放置在第二圆孔中，并且定位球在弹簧的弹力作用下抵接限位盖板的滑槽；当扳动扳手的转动把手部时，定位球能够沿着限位盖板的滑槽滑动，并且定位球能够分别定位于滑槽两端的两个定位锥形沉孔中，将扳手分别定位于锁紧状态或者解锁状态，并实现蜗轮与蜗杆的啮合或分离。
[0008]进一步地，在压盖与偏心套筒的外壁之间以及限位盖板与偏心套筒的外壁之间还分别设置有密封圈。
[0009]进一步地，蜗杆组件还包括键和弹性挡圈，其中，蜗杆的一端通过心轴上的第一轴肩定位，蜗杆的另一端通过弹性挡圈定位；心轴上还设置有键槽，蜗杆的内环壁上相应地设置有凹槽，键位于键槽和凹槽中，由此在心轴与蜗杆之间传递扭矩。
[0010]进一步地，所述两个蜗杆轴承分别为第一蜗杆轴承和第二蜗杆轴承，且二者均为滚动轴承；所述解脱锁紧机构还包括密封盖和堵头，其中，心轴的两端分别具有第二轴肩和第三轴肩，偏心套筒的内腔壁上分别设置有第一环形凸台和第二环形凸台，并且第一环形凸台的位置与第二轴肩的位置对应，第二环形凸台的位置与第三轴肩的位置对应；密封盖通过螺钉套装固定在偏心套筒第一端的端面上，密封盖包括端盖部和筒形套装部，当安装到位时，第一蜗杆轴承套装在心轴上、并且第一蜗杆轴承的内圈抵靠心轴的第二轴肩；第一蜗杆轴承的外圈的第一侧面抵靠在偏心套筒的第一环形凸台上，密封盖的套装部抵靠在第一蜗杆轴承的外圈的第二侧面上，密封盖的端盖部与偏心套筒的第一端面接触，并且心轴的第一端穿过密封盖而伸出；堵头基本上为圆柱形，堵头的第一端具有沉孔，堵头的第二端具有装配螺纹孔，当安装到位时，第二蜗杆轴承套装在心轴上、并且第二蜗杆轴承内圈抵靠心轴的第三轴肩；第二蜗杆轴承外圈的第一侧面抵靠在偏心套筒的第二环形凸台上，堵头的第一端抵靠第二蜗杆轴承外圈的第二侧面；心轴的第二端延伸在堵头的沉孔中；并且堵头的第二端抵靠在扳手的安装部上。
[0011]进一步地，手轮组件包括手轮、手轮过渡件、手柄过渡件、手柄轴、以及手柄，其中，手轮包括彼此连接的圆盘部和套装部，其中，圆盘部的中部具有彼此连通的第一腔和第二腔，并且第一腔的直径大于第二腔的直径；套装部的内腔进一步与圆盘部的第二腔连通，套装部的侧壁上具有定位螺纹孔；心轴的第一端上具有盲孔，并且心轴的第一端上具有外螺纹，当安装到位时，手轮的套装部套装在心轴的第一端上，定位螺钉装配在套装部的定位螺纹孔和心轴的盲孔中；心轴的第一端伸入圆盘部的第一腔，并通过螺母与手轮连接在一起；手轮过渡件固定在手轮的第一腔的腔底上，并且手轮过渡件在手轮上的固定位置偏离于手轮的中心位置，手轮过渡件包括第一连接块、第二连接块、以及横向连接块，其中，第一连接块和第二连接块彼此间隔地固定在横向连接块的相同侧，第一连接块和第二连接块上设置有同轴的安装孔，手柄过渡件通过贯穿第一连接块和第二连接块上的安装孔的销钉可转动地安装在第一连接块和第二连接块之间；手柄过渡件包括基本上呈“L”形布置的第一连接段和第二连接段，第一连接段上设置有通孔，第一连接段通过穿设于第一连接块上的安装孔、第一连接段上的通孔、以及第二连接块上的安装孔的销钉安装在第一连接块与第二连接块之间；第二连接段上设置有螺纹通孔；手柄轴包括顺序连接的第一圆柱段、第二圆柱段、以及第三圆柱段，第二圆柱段的直径最大，第一圆柱段上具有外螺纹，手柄轴通过该第一圆柱段上的外螺纹与手柄过渡件上的螺纹通孔的配合螺纹连接于手柄过渡件的第二连接段上；第三圆柱段的远离第二圆柱段的端部具有中心螺纹孔；手柄可转动地套装在手柄轴的第三圆柱段上；手柄的一端抵靠手柄轴的第二圆柱段，另一端通过螺接于手柄轴的中心螺纹孔中的螺钉进行轴向限位。
[0012]进一步地，在密封盖与手轮的套装部之间以及堵头与偏心套筒之间还设置有密封圈。
[0013]与现有技术相比，根据本发明的用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构具有如下技术效果:
[0014]由于蜗轮蜗杆的设置，能够实现微调并自锁，因此实现简化系统结构、小型化、轻量化目的；由于偏心套筒的设置，实现微调、大范围回转两种工作模式的切换，因此达到简便操作、精简结构目的；由于扳手组件的设置，实现蜗轮蜗杆啮合、解脱两种状态的切换，因此达到简便操作的目的；由于手轮组件的设置，实现结构设计模块化，因此实现提高装配工艺性的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为根据本发明的解脱锁紧机构的结构示意图；
[0016]图2为根据本发明的偏心套筒的剖视图；
[0017]图3为根据本发明的限位盖板的示意图；
[0018]图4为根据本发明的扳手的示意图；
[0019]图5为根据本发明的蜗杆组件的示意图；
[0020]图6为根据本发明的心轴的结构示意图；
[0021]图7为根据本发明的密封盖的结构示意图；
[0022]图8为根据本发明的堵头的结构示意图；
[0023]图9a为根据本发明的手轮的结构示意图；图9b为根据本发明的手轮过渡件的结构示意图；
[0024]图1Oa为根据本发明的手轮过渡件的主视图；图1Ob为图1Oa中的手轮过渡件的左视图；
[0025]图11为根据本发明的手柄过渡件的示意图；
[0026]图12为根据本发明的手柄轴的结构示意图；
[0027]图13a和图13b分别为根据本发明的手柄的剖视图和侧视图；
[0028]图14a和图14b分别为根据本发明的手轮组件的剖视图和主视图；
[0029]图15a和图15b分别为根据本发明的蜗杆的剖视图和主视图；
[0030]图16a和图16b分别为根据本发明的扳手组件的剖视图和主视图；
[0031]如图17a-图17b分别为根据本发明的蜗轮蜗杆解脱和锁紧时扳手的位置示意图。
[0032]附图标号说明:
[0033]1、密封盖；2、压盖；3、滑动轴承；4、心轴；5、蜗杆轴承；6、键；7、蜗杆；8、弹性挡圈；9、偏心套筒；10、堵头；11、定位球；12、弹簧；13、扳手；14、安装座；15、蜗轮；16、手轮；17、手轮过渡件；18、限位盖板；19、限位板；20、手柄轴；21、手柄；22、手柄过渡件。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合附图和具体实施例对根据本发明的用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构做进一步详细的说明。
[0035]需要说明的是，本发明的解脱锁紧机构主要应用于方位跟踪云台系统方位轴系，但不以方位跟踪云台系统方位轴系为限。当应用于方位跟踪云台系统方位轴系时，本领域技术人员能够理解的是，下面将描述的偏心套筒9的两端通常安装在箱体14(也是下面描述的待安装的安装座)的两个轴承孔中，而蜗轮15则安装在方位跟踪云台系统方位轴系上。
[0036]如图1所示，根据本发明的用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构包括:蜗杆组件，两个蜗杆轴承5，偏心套筒9，两个滑动轴承3，扳手组件，蜗轮15，以及手轮组件。
[0037]如图1和图2所示，偏心套筒9的第一端和第二端分别通过两个滑动轴承3可转动地安装在待安装的安装座14上。偏心套筒9中空腔的中心线偏离于其回转轴线，并且偏心套筒9的侧壁上设置有连通至其中空腔的开口 91。扳手组件固定在偏心套筒9的第二端。如下面将描述的，扳手组件能够带动偏心套筒转动，从而实现蜗轮与蜗杆的啮合和解脱。
[0038]如图1，蜗杆组件通过两个蜗杆轴承5可转动地安装在偏心套筒9的中空腔中。蜗杆组件的轴心偏离于偏心套筒9的回转轴心。具体地，如图5所示，蜗杆组件包括心轴4和蜗杆7，蜗杆7套装于心轴4上,偏心套筒9的侧壁上设置有开口 91,开口 91的位置与蜗杆7在心轴4上的安装位置相对应，从而使得蜗杆7能够与蜗轮实现啮合。
[0039]蜗轮15的轴线与心轴4的轴线垂直，并且蜗轮15与蜗杆7能够随着偏心套筒9的转动而进入啮合状态或者脱离啮合。
[0040]手轮组件固定在心轴4的第一端，并且手轮组件位于偏心套筒9的第一端且与偏心套筒9的第一端间隔布置。手轮组件能够带动心轴4转动，从而实现蜗轮与蜗杆之间的微调。
[0041]本发明中，为了实现蜗轮蜗杆的啮合与分离，设置了偏心套筒9。偏心套筒9的中空腔的中心线偏离于偏心套筒的回转轴线，将蜗杆组件以偏离于偏心套筒9的回转轴线的方式设置在偏心套筒9的中空腔中，当朝着某一个方向扳动连接在偏心套筒9 一端的扳手时，偏心套筒9随着扳手一起转动，从而可以使蜗杆7与蜗轮15分离，此时，通过转动设置在蜗杆组件一端(即偏心套筒9的另一端)的手轮，可以实现蜗杆7与蜗轮15之间的微调。而当反向扳动扳手时，又可以实现蜗杆7与蜗轮15的啮合。
[0042]具体地，如图2所示，偏心套筒9基本上为圆筒形，偏心套筒9的中空腔的中心线偏离于偏心套筒9的回转轴线。偏心套筒9的外壁上设置有第一台肩92和第二台肩93。第一台肩92靠近于偏心套筒9的第一端,第二台肩93靠近于偏心套筒9的第二端。
[0043]如图1，偏心套筒9的第一端上套装有压盖2，并且其中一个滑动轴承3装配在压盖2与第一台肩92之间，由此，通过压盖2和第一台肩92可以实现该滑动轴承3在偏心套筒9第一端上的轴向定位。另一个滑动轴承3安装在偏心套筒9第二端上的第二台肩93的位置处，并通过该第二台肩93以及下面将描述的扳手组件中的限位盖板18对该另一个滑动轴承3在偏心套筒9上进行轴向限位。
[0044]此处，本领域技术人员能够理解的是，如上所述，偏心套筒9的第一端和第二端分别通过两个滑动轴承3可转动地安装在待安装的安装座14上，为了进一步对两个滑动轴承3，3进行轴向限位，外部对偏心套筒9进行安装的安装座14上通常也应设置有相应的台肩类结构，以便与压盖2、限位盖板18、以及偏心套筒9上的第一台肩和第二台肩一起，共同实现对两个滑动轴承的轴向限位。本文中，设置压盖2的目地是为了协助对滑动轴承的轴向限位，因此，只要能将压盖套装在偏心套筒的第一端上对滑动轴承进行限定即可，至于压盖2的具体结构在本文中不做具体限定。
[0045]结合图3和图16a-图16b，扳手组件包括限位盖板18、定位球11、弹簧12、以及扳手13。其中，限位盖板18套装在偏心套筒9的第二端上。并且，上述的另一个滑动轴承3位于第二台肩93与该限位盖板18之间。
[0046]如图3所示，限位盖板18为板状件(本优选实施例中为方形板件)，其上具有中心偏离于限位盖板18的中心的通孔。当安装到位时，偏心套筒9的第二端自限位盖板18上的通孔中伸出。为了实现限位作用，可以将限位盖板通过螺钉固定在安装座14上。限位盖板18的远离滑动轴承3的第一侧面(或称外侧面)上设有一段弧形滑槽181，滑槽181与偏心套筒9的回转轴线同心，滑槽181的始端与末端各具有一个定位锥形沉孔182、183，并且两个定位锥形沉孔182、183之间的夹角为90度。
[0047]扳手13通过螺钉套装固定在偏心套筒9的第二端的端面上。如图4所示，扳手13包括转动把手部131和安装部132，该安装部套装固定在偏心套筒9的第二端的端面上。具体地，安装部132的朝向限位盖板18的端面上设置有第一圆孔1321和第二圆孔1322，当安装到位时，安装部132盖设在偏心套筒9第二端的端面上，偏心套筒9的第二端插设于第一圆孔1321中，并通过螺钉与安装部(132)固定连接。定位球11和弹簧12顺序地放置在第二圆孔1322中，并且定位球11在弹簧12的弹力作用下抵接限位盖板18的滑槽181 (即位于滑槽中)。当扳动扳手13的转动把手部131时，定位球11能够沿着限位盖板18的滑槽181滑动，并能够分别定位于滑槽181两端的两个定位锥形沉孔182、183中，从而将扳手13分别定位于锁紧状态或者解锁状态，从而实现蜗轮15与蜗杆7的啮合或分离。
[0048]在如图所示的优选实施例中，为了增强本机构的密封效果，可以在压盖2与偏心套筒9的外壁之间以及限位盖板18与偏心套筒9的外壁之间还分别设置有密封圈。
[0049]此外，在限位盖板18采用非耐磨材料，如铝材，的情况下，可以在限位盖板18的滑槽181中安装一限位板19，该限位板选用不锈钢材料以保证其硬度与耐磨性。
[0050]如图5和图15a-图15b所示，蜗杆组件还包括键6和弹性挡圈8，其中，蜗杆7与蜗轮15配合。如图5所示，蜗杆7的一端通过心轴4上的第一轴肩41定位，蜗杆7的另一端通过弹性挡圈8定位。心轴4上还设置有键槽42，蜗杆7的内环壁上相应地设置有凹槽71，键6位于键槽42和凹槽71中，由此在心轴4与蜗杆7之间传递扭矩，从而通过心轴的转动带动蜗杆转动，进一步实现蜗轮与蜗杆之间的啮合。蜗轮与蜗杆的具体结构采用本领域技术人员公知的结构即可，在此不做具体限定。
[0051]如图1所示，前述的两个蜗杆轴承5、5分别为第一蜗杆轴承5和第二蜗杆轴承5，且二者均采用滚动轴承。本发明的解脱锁紧机构还包括密封盖I和堵头10，用于对心轴4进行轴向限位。
[0052]如图1、图2、图6-图8所示，心轴4的两端分别具有第二轴肩42和第三轴肩43，偏心套筒9的内腔壁上分别设置有第一环形凸台94和第二环形凸台95，并且第一环形凸台94的位置与第二轴肩42的位置对应，第二环形凸台95的位置与第三轴肩43的位置对应。
[0053]密封盖I通过螺钉套装固定在偏心套筒9第一端的端面上。密封盖I包括端盖部101和筒形套装部102，当安装到位时，第一蜗杆轴承5套装在心轴4上、并且第一蜗杆轴承5的内圈抵靠心轴4的第二轴肩42 ;第一蜗杆轴承5的外圈的第一侧面抵靠在偏心套筒9的第一环形凸台94上，密封盖I的套装部102抵靠在第一蜗杆轴承5的外圈的第二侧面上，密封盖I的端盖部101与偏心套筒9的第一端面接触，并且心轴4的第一端自密封盖I伸出。
[0054]堵头10基本上为圆柱形，堵头10的第一端具有沉孔1001，堵头10的第二端具有装配螺纹孔1002。当安装到位时，第二蜗杆轴承5套装在心轴4上、并且第二蜗杆轴承5内圈抵靠心轴4的第三轴肩43 ;第二蜗杆轴承5外圈的第一侧面抵靠在偏心套筒9的第二环形凸台95上，堵头10的第一端抵靠第二蜗杆轴承5外圈的的第二侧面；心轴4的第二端延伸在堵头10的沉孔1001中；并且堵头10的第二端抵靠在扳手13的安装部132上。由于本发明中的堵头是嵌装在偏心套筒9的内腔中的，为了便于堵头的安装和拆卸，在堵头上设置装配螺纹孔1002，在拆装时，可以在装配螺纹孔1002中拧紧螺钉，通过拉动螺钉实现堵头的安装和拆卸。
[0055]手轮组件包括手轮16、手轮过渡件17、手柄过渡件22、手柄轴20、以及手柄21。
[0056]具体地，如图9a-图14b所示，手轮16套装在心轴4的第一端上。手轮16包括彼此连接的圆盘部161和套装部162，其中，圆盘部161的中部具有彼此连通的第一腔1611和第二腔1612，并且第一腔1611的直径大于第二腔1612的直径。套装部162的内腔进一步与圆盘部161的第二腔1612连通，套装部162的侧壁上具有定位螺纹孔1621。
[0057]心轴4的第一端上具有盲孔44，并且心轴4的第一端上具有外螺纹，当安装到位时，手轮16的套装部162套装在心轴4的第一端上，定位螺钉装配在套装部162的定位螺纹孔1621和心轴4的盲孔44中；心轴4的第一端伸入圆盘部161的第一腔1611，并通过螺母与手轮16连接在一起。
[0058]手轮过渡件17固定例如通过胶接、焊接、螺接等方式进行固定在手轮16的第一腔1611的腔底上，并且手轮过渡件17在手轮16上的固定位置偏离于手轮16的中心位置，手轮过渡件17包括第一连接块171、第二连接块172、以及横向连接块173。其中，第一连接块171和第二连接块172彼此间隔地固定在横向连接块173的相同侧，第一连接块171和第二连接块172上设置有同轴的安装孔，手柄过渡件22通过贯穿第一连接块171和第二连接块172上的安装孔的销钉可转动地安装在第一连接块171和第二连接块172之间。
[0059]手柄过渡件22包括基本上呈“L”形布置的第一连接段221和第二连接段222，第一连接段221上设置有通孔，第一连接段221通过穿设于第一连接块171上的安装孔、第一连接段221上的通孔、以及第二连接块172上的安装孔的销钉安装在第一连接块171与第二连接块172之间。第二连接段222上设置有螺纹通孔2221。
[0060]手柄轴20包括顺序连接的第一圆柱段201、第二圆柱段202、以及第三圆柱段203，第二圆柱段202的直径最大，第一圆柱段201上具有外螺纹，手柄轴20通过该第一圆柱段201上的外螺纹与手柄过渡件22上的螺纹通孔2221的配合螺纹连接于手柄过渡件22的第二连接段222上。第三圆柱段203的远离第二圆柱段202的端部具有中心螺纹孔2031。
[0061]手柄21可转动地套装在手柄轴20的第三圆柱段203上。手柄21的一端抵靠手柄轴20的第二圆柱段202，另一端通过螺接于手柄轴20的中心螺纹孔2031中的螺钉进行轴向限位。
[0062]在本发明中，通过手轮过渡件17和手柄过渡件22的设置，当不需要使用手柄21时，可以将手柄轴20和手柄21如图1所示的折叠起来，从而减小解脱锁紧机构占据的空间。而当需要使用手柄21时，只需将手柄轴20和手柄21转动至与手轮16垂直的位置，然后手握手柄21即转动手轮。此外，由于手柄的轴线与手轮的轴线存在偏心，推动手柄可转化为手轮16绕其中心的旋转。同时，手柄可以绕手柄轴自由旋转，使操作更加省力、顺畅。手轮组件安装在心轴的一端，手轮组件与心轴4通过定位销传递扭矩，且通过螺母与心轴4的连接实现轴向定位。
[0063]此外，为适应密封的要求，可以在密封盖I与手轮16的套装部162之间以及堵头10与偏心套筒9之间设置密封圈。
[0064]综上所述:由于蜗轮蜗杆设置，实现微调并自锁，同时实现简化系统结构、达到小型化、轻量化目的；由于偏心套筒的设置，实现微调、大范围回转两种工作模式的切换，简便操作、精简结构；由于扳手组件的设置，实现蜗轮蜗杆啮合、解脱两种状态的切换，达到便于操作的目的；由于手轮组件的设置，实现结构设计模块化，提高装配工艺性、便利操作。
[0065]结合图17a-图17b，根据本发明的解脱锁紧机构的工作原理如下:
[0066]系统正常工作至跟踪测角程序时，系统视轴与前方目标相差较大角度，扳动扳手13，使得偏心套筒9转动至使得蜗轮与蜗杆解脱的位置。在扳动扳手的同时，扳手13带动定位球11和弹簧12动作，定位球11在外力作用下被挤出定位锥形沉孔，弹簧12受力被压缩，定位球11在滑槽中滚动，当定位球11滚动至图17a所示位置时(即，偏心套筒9的解锁位置，设定此时定位球所在位置为滑槽的始端)，蜗轮与蜗杆脱开。方位轴自由回转，实现大范围快速跟踪。此种模式同样适用于目标快速行驶，系统快速跟踪测角的过程中。此外，当前方目标成队列，系统需快速瞄准两个距离较远目标时，同样可以采用此种工作模式。
[0067]当系统视轴逼近目标，且前方目标缓慢移动，系统小角度跟踪测量时，扳动扳手13使得蜗轮蜗杆处于啮合。在扳动扳手的同时，扳手13带动定位球11滑出滑槽始端的定位锥形沉孔，沿着滑槽移动至图17b所示位置(此时定位球所在位置为滑槽的末端)，使得蜗轮与蜗杆进入啮合状态。此时，摇动手轮组件，由于手轮16的回转中心与心轴4同轴，蜗杆7绕蜗轮15旋转，便可以实现方位角小角度跟踪测角。
[0068]在此，需要说明的是，本说明书中未详细描述的内容，是本领域技术人员通过本说明书中的描述以及现有技术能够实现的，因此，不做赘述。
[0069]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用来限制本发明的保护范围。对于本领域的技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，可以对本发明做出若干的修改和替换，所有这些修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构，其特征在于，包括蜗杆组件、两个蜗杆轴承(5，5)、偏心套筒(9)、两个滑动轴承(3，3)、扳手组件、蜗轮(15)以及手轮组件，其中， 偏心套筒(9)的第一端和第二端分别通过两个滑动轴承(3，3)可转动地安装在待安装的安装座(14)上，偏心套筒(9)中空腔的中心线偏离于其回转轴线，并且偏心套筒(9)的侧壁上设置有连通至其中空腔的开口(91)； 蜗杆组件包括心轴(4)和蜗杆(7)，心轴(4)的两端通过两个蜗杆轴承(5，5)可转动地安装在偏心套筒(9)的中空腔中；蜗杆(7)套装于心轴(4)上，并且蜗杆(7)在心轴(4)上的安装位置与偏心套筒(9)上开口(91)的位置相对应； 蜗轮(15)的轴线与心轴(4)的轴线垂直；扳手组件固定在偏心套筒(9)的第二端，并能够扳动偏心套筒(9)转动一定的角度，从而使得蜗轮(15)与蜗杆(7)进入啮合状态或者脱离啮合； 手轮组件固定在心轴(4)的第一端，手轮组件位于偏心套筒(9)的第一端且与偏心套筒(9)的第一端间隔布置，并且手轮组件能够带动心轴⑷转动，实现蜗杆与蜗轮之间的微调。
2.根据权利要求1所述的用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构，其特征在于，偏心套筒(9)上设置有第一台肩(92)和第二台肩(93)，偏心套筒(9)的第一端上套装有压盖(2)，并且一个滑动轴承(3)位于压盖(2)与第一台肩(92)之间；扳手组件包括限位盖板(18)、定位球(11)、弹簧(12)、以及扳手(13)，其中， 限位盖板(18)套装在偏心套筒(9)的第二端上，并且，另一个滑动轴承(3)位于第二台肩(93)与该限位盖板(18)之间；限位盖板(18)的远离滑动轴承(3)的第一侧面上设有一段弧形滑槽(181)，滑槽(181)与偏心套筒(9)的回转轴线同心，滑槽(181)的始端与末端各具有一个定位锥形沉孔(182，183)，并且两个定位锥形沉孔(182，183)之间的夹角为90度； 扳手(13)通过螺钉套装固定在偏心套筒(9)第二端的端面上，扳手(13)包括转动把手部(131)和安装部(132)，安装部(132)的朝向限位盖板(18)的端面上设置有第一圆孔(1321)和第二圆孔(1322)，当安装到位时，安装部(132)盖设在偏心套筒(9)第二端的端面上，偏心套筒(9)的第二端插设于第一圆孔(1321)中，并通过螺钉与安装部(132)固定连接，定位球(11)和弹簧(12)顺序地放置在第二圆孔(1322)中，并且定位球(11)在弹簧(12)的弹力作用下抵接限位盖板(18)的滑槽(181);当扳动扳手(13)的转动把手部(131)时，定位球(11)能够沿着限位盖板(18)的滑槽(181)滑动，并能够分别定位于滑槽(181)两端的两个定位锥形沉孔(182，183)中，将扳手(13)分别定位于锁紧状态或者解锁状态，并实现蜗轮与蜗杆的啮合或分离。
3.根据权利要求2所述的用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构，其特征在于，在压盖(2)与偏心套筒(9)的外壁之间以及限位盖板(18)与偏心套筒(9)的外壁之间还分别设置有密封圈。
4.根据权利要求1或2所述的用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构，其特征在于， 蜗杆组件还包括键(6)和弹性挡圈(8)，其中，蜗杆(7)的一端通过心轴(4)上的第一轴肩(41)定位，蜗杆(7)的另一端通过弹性挡圈(8)定位；心轴(4)上还设置有键槽(42)，蜗杆⑵的内环壁上相应地设置有凹槽(71)，键(6)位于键槽(42)和凹槽(71)中，由此在心轴⑷与蜗杆(7)之间传递扭矩。
5.根据权利要求4所述的用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构，其特征在于，所述两个蜗杆轴承(5，5)分别为第一蜗杆轴承(5)和第二蜗杆轴承(5)，且二者均为滚动轴承；所述解脱锁紧机构还包括密封盖(1)和堵头(10)，其中， 心轴(4)的两端分别具有第二轴肩(42)和第三轴肩(43)，偏心套筒(9)的内腔壁上分别设置有第一环形凸台(94)和第二环形凸台(95)，并且第一环形凸台(94)的位置与第二轴肩(42)的位置对应，第二环形凸台(95)的位置与第三轴肩(43)的位置对应； 密封盖(1)通过螺钉套装固定在偏心套筒(9)第一端的端面上，密封盖(1)包括端盖部(101)和筒形套装部(102)，当安装到位时，第一蜗杆轴承(5)套装在心轴(4)上、并且第一蜗杆轴承(5)的内圈抵靠心轴(4)的第二轴肩(42);第一蜗杆轴承(5)的外圈的第一侧面抵靠在偏心套筒(9)的第一环形凸台(94)上，密封盖(1)的套装部(102)抵靠在第一蜗杆轴承(5)的外圈的第二侧面上，密封盖(1)的端盖部(101)与偏心套筒(9)的第一端面接触，并且心轴(4)的第一端穿过密封盖(1)而伸出； 堵头(10)基本上为圆柱形，堵头(10)的第一端具有沉孔(1001)，堵头(10)的第二端具有装配螺纹孔(1002)，当安装到位时，第二蜗杆轴承(5)套装在心轴(4)上、并且第二蜗杆轴承(5)的内圈抵靠心轴(4)的第三轴肩(43);第二蜗杆轴承(5)的外圈的第一侧面抵靠在偏心套筒(9)的第二环形凸台(95)上，堵头(10)的第一端抵靠第二蜗杆轴承(5)外圈的第二侧面；心轴(4)的第二端延伸在堵头(10)的沉孔(1001)中；并且堵头(10)的第二端抵靠在扳手(13)的安装部(132)上。
6.根据权利要求5所述的用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构，其特征在于，手轮组件包括手轮(16)、手轮过渡件(17)、手柄过渡件(22)、手柄轴(20)、以及手柄(21)，其中， 手轮(16)包括彼此连接的圆盘部(161)和套装部(162)，其中，圆盘部(161)的中部具有彼此连通的第一腔(1611)和第二腔(1612)，并且第一腔(1611)的直径大于第二腔(1612)的直径；套装部(162)的内腔进一步与圆盘部(161)的第二腔(1612)连通，套装部(162)的侧壁上具有定位螺纹孔(1621)； 心轴(4)的第一端上具有盲孔(44)，并且心轴(4)的第一端上具有外螺纹，当安装到位时，手轮(16)的套装部(162)套装在心轴(4)的第一端上，定位螺钉装配在套装部(162)的定位螺纹孔(1621)和心轴(4)的盲孔(44)中；心轴(4)的第一端伸入圆盘部(161)的第一腔(1611)，并通过螺母与手轮(16)连接在一起； 手轮过渡件(17)固定在手轮(16)的第一腔(1611)的腔底上，并且手轮过渡件(17)在手轮(16)上的固定位置偏离于手轮(16)的中心位置，手轮过渡件(17)包括第一连接块(171)、第二连接块(172)、以及横向连接块(173)，其中，第一连接块(171)和第二连接块(172)彼此间隔地固定在横向连接块(173)的相同侧，第一连接块(171)和第二连接块(172)上设置有同轴的安装孔，手柄过渡件(22)通过贯穿第一连接块(171)和第二连接块(172)上的安装孔的销钉可转动地安装在第一连接块(171)和第二连接块(172)之间；手柄过渡件(22)包括基本上呈“L”形布置的第一连接段(221)和第二连接段(222)，第一连接段(221)上设置有通孔，第一连接段(221)通过穿设于第一连接块(171)上的安装孔、第一连接段(221)上的通孔、以及第二连接块(172)上的安装孔的销钉安装在第一连接块(171)与第二连接块(172)之间；第二连接段(222)上设置有螺纹通孔(2221)； 手柄轴(20)包括顺序连接的第一圆柱段(201)、第二圆柱段(202)、以及第三圆柱段(203)，第二圆柱段(202)的直径最大，第一圆柱段(201)上具有外螺纹，手柄轴(20)通过该第一圆柱段(201)上的外螺纹与手柄过渡件(22)上的螺纹通孔(2221)的配合螺纹连接于手柄过渡件(22)的第二连接段(222)上；第三圆柱段(203)的远离第二圆柱段(202)的端部具有中心螺纹孔(2031)； 手柄(21)可转动地套装在手柄轴(20)的第三圆柱段(203)上；手柄(21)的一端抵靠手柄轴(20)的第二圆柱段(202)，另一端通过螺接于手柄轴(20)的中心螺纹孔(2031)中的螺钉进行轴向限位。
7.根据权利要求6所述的用于方位跟踪云台系统方位轴系的解脱锁紧机构，其特征在于，在密封盖⑴与手轮(16)的套装部(162)之间以及堵头(10)与偏心套筒(9)之间还设置有密封圈。
【文档编号】F16H1/16GK104482928SQ201410660050
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】邢立华, 李宏川, 李超, 白滢, 袁宇, 石阳, 贾学强, 李亚楠, 吕成方, 王保晶, 李鹏, 袁倩, 高利鑫 申请人:北京兴华机械厂