一种用于光电稳定平台的阻力矩可调式制动装置的制作方法

本实用新型涉及光电稳定平台制动设备领域，具体的说是一种用于光电稳定平台的阻力矩可调式制动装置。

背景技术：

光电稳定平台是目前国内外应用最广泛的超视距侦察、观瞄设备。广泛应用于无人机、直升机等平台上。由于其属于高精密光电产品同时又应用于复杂的振动、冲击环境中，故如何使其在起飞/降落（大冲击条件）以及空中非工作状态时保持最有利的姿态是提升光电产品可靠性、降低故障率的重要手段之一。

目前应用比较广泛的方法主要有三种：1）在稳定平台断电后利用继电器将伺服电机两极短接在一起 ，这种方法局限于应用伺服电机传动系统中，但是随着光电稳定平台作用距离越来越远、稳定精度越来越高，目前高精度稳定平台外框架力矩电机的应用越来越多，市场对一款适应于该传动系统的制动装置需求迫切。2）利用电磁继电器在稳定平台断电后带动销轴插入转动件对应位置的孔中。这种方法只能实现有限位置的制动，同时将继电器本身的故障串联进系统中，如果继电器发生故障销轴将在运动件的孔中不能正常拔出，稳定平台将没办法正常工作，再加上这种制动装置通常提价较大，很难满足目前稳定平台日益小型化的要求。3）永磁铁制动装置，这种方法是在相对运动的两个零件特定位置上分别安装两个微型强力磁铁，当稳定平台旋转到特定位置后磁铁产生较大的吸引力实现制动。这种方法特点是结构简单，可靠性高，缺点是制动力矩在安装完成后较难改变，另外这种装置在光电稳定平台中也限制了平台的运动角度范围。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种力矩可调、结构空间小、可靠性高并且可以实现在任意回转角度制动的用于光电稳定平台的阻力矩可调式制动装置。使光电稳定平台在飞机起飞、降落以及非正常着陆的情况下可以保持在一个相对安全的姿态，从而提高光电稳定平台的环境适应能力和可靠性。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种用于光电稳定平台的阻力矩可调式制动装置，包括用于与光电稳定平台的外俯仰框架固定连接的基座板、开设在基座板上的滑孔、滑动设置在滑孔中的摩擦块、用于驱动摩擦块从滑孔中伸出以使摩擦块通过摩擦力将光电稳定平台制动的驱动机构以及用于控制摩擦块回收入滑孔中以解除摩擦块对光电稳定平台制动作用的回位机构；驱动机构包括第一楔形块和第二楔形块，且第一楔形块的楔形斜面和第二楔形块的楔形斜面相互滑动配合设置，其中的第一楔形块远离其楔形斜面的一端滑动设置在滑孔中并与摩擦块固定连接，第二楔形块配合安装在丝杠上，在基座板上设有用于驱动丝杠转动的动力元件；回位机构包括回位弹簧，回位弹簧的一端与基座板固定连接，另一端与第一楔形块固定连接。

优选的，在基座板上固定设有套设在第二楔形块中部外周的导向框架，导向框架的内缘与第二楔形块的外缘形状相应并用于避免第二楔形块以丝杠为中心产生的转动。

优选的，第二楔形块的外缘的形状为矩形。

优选的，动力元件包括固定在基座板上的伺服电机，伺服电机的输出轴与丝杠的一端传动连接，丝杠的另一端转动设置在固定于基座板上的轴座内。

优选的，在第一楔形块上设有楔形斜面的一端并位于第二楔形块的两侧分别设有弹簧座板，在基座板上对应弹簧座板的位置设有导向杆，导向杆的一端与基座板固定，另一端穿设在开设于弹簧座板上的通孔内，回位弹簧套设在导向杆上并位于弹簧座板和基座板之间。

优选的，第一楔形块和第二楔形块相互垂直设置，第二楔形块平行于基座板的板面设置。

优选的，在第二楔形块上开设有贯穿第二楔形块长度方向并用于与丝杠配合的丝孔；在第一楔形块的楔形斜面上设有用于避让丝杠的让位槽。

优选的，摩擦块采用橡胶材料制作。

优选的，摩擦块通过螺钉与第一楔形块固定连接。

优选的，在基座板的外缘间隔设有多个用于与光电稳定平台的外俯仰框架固定连接的螺栓孔。

有益效果

本实用新型优选采用伺服电机作为制动过程的动力元件，利用第二楔形块上的丝孔和丝杠之间的螺纹自锁机构保证伺服电机断电后依旧保持在制动状态。同时为了减少伺服电机力矩需求，装置装置采用了“丝杠-螺母（第二楔形块）”传动对伺服电机输出力矩进行放大，同时应用由第一楔形块和第二楔形块上楔形斜面组成的楔形机构对螺母传动方向进行换向，再由设置在第一楔形块上的摩擦块伸出并与被制动件接触来进行制动。伺服电机停机后由于丝杠与第二楔形块之间的螺纹自锁，可依旧保证摩擦块的压紧状态不变即保持锁紧状态。当伺服电机反转丝杠带动第二楔形块远离第一楔形块后，回位弹簧推动第一楔形块向上运动完成制动装置解锁。

本实用新型可以实现对稳定平台俯仰方向运动过程中的任意位置的进行制动，同时可以根据同一稳定平台的不同状态以及不同稳定平台的制动力矩要求不同而进行力矩大小调整。

本实用新型可沿稳定平台侧面固定，可以极大地减少对平台载荷空间的影响。同时由于本实用新型优选采用橡胶材料制作的摩擦块与被制动金属件的表面摩擦来实现制动，并且根据实际过程中制动力矩设置一般为该方向电机力矩额定力矩的1/5以下，所以即便制动组件发生故障并不影响稳定平台的正常功能，从而大大降低了该装置的应用风险。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为实用新型的剖面结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图中标记：1、动力元件，2、丝杠，3、第二楔形块，4、导向框架，5、弹簧座板，6、导向杆，7、滑孔，8、轴座，9、回位弹簧，10、第一楔形块，11、基座板，12、螺栓孔，13、摩擦块，14、让位槽，15、丝孔。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型的一种用于光电稳定平台的阻力矩可调式制动装置，包括用于与光电稳定平台的外俯仰框架固定连接的基座板11、开设在基座板11上的滑孔7、滑动设置在滑孔7中的摩擦块13、用于驱动摩擦块13从滑孔7中伸出以使摩擦块13通过摩擦力将光电稳定平台制动的驱动机构以及用于控制摩擦块13回收入滑孔7中以解除摩擦块13对光电稳定平台制动作用的回位机构。

基座板11为矩形平板，在基座板11的外缘间隔开设有多个螺栓孔12，以配合螺钉将本实用新型整体安装在稳定平台的外俯仰框架侧部，进而减少对平台载荷空间的影响。滑孔7为矩形，开设在基座板11一端的中心位置，且滑孔7的轴向垂直于基座板11的板面。

驱动机构包括第一楔形块10和第二楔形块3，第一楔形块10和第二楔形块3的主体均为正方柱状并相互垂直设置呈L状，第二楔形块3平行于基座板11的板面分布，第一楔形块10远离第二楔形块3的一端滑动设置在滑孔7中并与摩擦块13通过螺钉可拆卸连接。在第一楔形块10和第二楔形块3相互靠近的一端均有楔形斜面，且第一楔形块10的楔形斜面和第二楔形块3的楔形斜面相互滑动配合设置，以使第二楔形块3在驱动机构作用下沿自身长度方向移动时，推动第一楔形块10以自身长度方向，即垂直于基座板11的方向运动，从而使固定在第一楔形块10上的摩擦块13从滑孔7中伸出，与稳定平台的被制动件接触，并通过摩擦力进行制动。本实施例中的摩擦块13采用橡胶材料制作，根据实际过程中制动力矩设置一般为该方向电机力矩额定力矩的1/5以下，所以即便制动组件发生故障并不影响稳定平台的正常功能，从而大大降低了该装置的应用风险。

在第二楔形块3上沿第二楔形块3的长度方向开设有贯穿第二楔形块3的丝孔15，丝孔15中配合安装有丝杠2，在基座板11上设有用于驱动丝杠2转动的动力元件1，在第一楔形块10的楔形斜面上设有让位槽14，以避免在第一楔形块10沿滑孔7轴向滑动过程中与丝杠2产生接触碰撞。

本实施例中的动力元件1包括固定在基座板11上的伺服电机，伺服电机的输出轴与丝杠2的一端传动连接，丝杠2的另一端转动设置在固定于基座板11上的轴座8内。利用丝杠2和第二楔形块3之间的螺纹自锁结构保证了伺服电机断电后依旧保持在制动状态。为了减少伺服电机力矩需求，本实用新型采用了丝杠2和第二楔形块3形成的“丝杠-螺母”传动对伺服电机输出力矩进行放大，同时应用由第一楔形块10和第二楔形块3组成的楔形结构对螺母传动方向进行换向。丝杠2的一端设有轴座8进行支撑，防止由于悬臂结构造成的丝杠2一端翘起引起“丝杠-螺母”结构的卡死。为了避免第二楔形块3以丝杠2为中心产生转动，本实施例在基座板11上固定设有套设在第二楔形块3中部外周的导向框架4，导向框架4的内缘与第二楔形块3的外缘形状相应。

本实用新型的回位机构包括回位弹簧9、设置在第一楔形块10上设有楔形斜面一端并位于第二楔形块3的两侧的两块弹簧座板5以及设置在基座板11上分别对应弹簧座板5的位置的两根导向杆6，导向杆6的一端与基座板11固定，另一端穿设在开设于弹簧座板5上的通孔内，回位弹簧9套设在导向杆6上并位于弹簧座板5和基座板11之间，其一端与弹簧座板5固定，另一端与基座板11固定。

如图1所示，本实用新型在实施过程中，当伺服电机正转驱动丝杠2转动，推动第二楔形块3向右运动，第二楔形块3推动第一楔形块10向下运动，使摩擦块13与被制动件压紧，伺服电机停机后由于丝杠2与第二楔形块3之间的螺纹自锁依旧保证摩擦块13的压紧状态不变即保持锁紧状态。当伺服电机反转丝杠2带动第二楔形块3向左运动后，由回位弹簧9推动第一楔形块10向上运动完成制动装置解锁。