一种光电吊舱方位360°旋转轴系结构的制作方法

本实用新型涉及一种光电设备，具体涉及一种光电吊舱方位360°旋转轴系结构。

背景技术：

航空器在飞行过程中，需要使用光电吊舱对地面相关信息进行实时采集，比如沿途的图像，视频等信息。光电吊舱通常工作状态为对地成像，俯仰轴系为光电吊舱提供上下转动视野，以满足飞行器在不同高度时光电吊舱对不同远近的目标进行探测，方位轴系为光电吊舱提供横向转动视野，方位支架转动，以满足光电吊舱对横向目标进行探测。由于光电吊舱通常需要横向全方位360°视野，方位轴系与俯仰负载之间的通讯电缆必须通过方位轴系连接轴的中心孔穿出。通常的光电吊舱方位轴系的设计是采用轴承、电机均与方位空心轴连接的方案，方位轴系与俯仰负载的通讯电缆通过方位空心轴的开孔穿出，该常规方案一直存在方位轴系刚度低、体积尺寸大、走线难设计问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种光电吊舱方位360°旋转轴系结构，它能够将电机驱动力矩通过光电滑环的外壳传递，俯仰轴系的负载通过方位支架上的凸台座支承，方位支架横向转动时，方位轴系与俯仰负载的通讯信号通过光电滑环传递，不需要为通讯线缆额外设计走线方式，走线简单，便于拆卸维修。

本实用新型的目的是这样实现的：一种光电吊舱方位360°旋转轴系结构，包括方位支架，所述方位支架的上顶端设置一柱状凸台座，所述柱状凸台座的轴心线与方位支架的回转中心线共线，所述柱状凸台座的中心设置上下贯通的沉孔，所述柱状凸台座上端通过轴承与一转塔安装座下端形成可转动地对接，所述柱状凸台座与转塔安装座在轴向上限位，所述转塔安装座的上口端固定方位电机，所述方位电机的轴心线与方位支架的回转中心线共线，所述沉孔中固定一光电滑环，所述光电滑环的轴心线与方位电机的轴心线共线，所述光电滑环的筒状外壳的下端固定在沉孔中，所述光电滑环的筒状外壳的上端向上伸出方位电机的中心孔，所述筒状外壳与方位电机的中心孔周向固定。

所述筒状外壳的下段设置连接法兰盘，该法兰盘的下端面与光电滑环的外壳构成凸止口结构，该凸止口结构与沉孔形成止口定位结构，连接法兰盘的下端面与沉孔的下底面配合，所述连接法兰盘上设置多个轴向在上下方向上延伸的锥形沉孔，所述筒状外壳通过穿过锥形沉孔的连接螺钉与柱状凸台座连接固定。

所述柱状凸台座上端套置滚动轴承并伸入一转塔安装座下端的内孔中，所述滚动轴承的内圈固定在柱状凸台座的头部，所述滚动轴承的外圈固定在转塔安装座上端的内孔中。

所述柱状凸台座的上端外圆周设置轴承安装轴颈，所述轴承安装轴颈上安装上、下滚动轴承，所述上、下滚动轴承之间间隔有内隔圈、外隔圈，所述下滚动轴承通过轴承安装轴颈下端的第一限位轴肩进行限位，所述柱状凸台座的上口端通过内螺纹孔连接一方位轴承内压圈，所述方位轴承内压圈的外翻边对上滚动轴承的上端内圈进行压紧，所述转塔安装座在内压圈对应位置设置上孔肩对上滚动轴承进行轴向限位，所述转塔安装座的下口端通过外螺纹固定一方位轴承外压圈，所述方位轴承外压圈的内翻边对下滚动轴承的外圈进行压紧固定。

所述转塔安装座的上口端的内孔设置孔肩，该孔肩与转塔安装座上端的内孔构成一个朝上的凹止口，所述方位电机的下端的凸止口与朝上的凹止口配合，所述方位电机通过紧固件与转塔安装座紧固。

所述方位电机的内孔为三级阶梯孔，其中三级阶梯孔的中间孔段的孔径最小，所述筒状外壳外柱面包括三级阶梯轴段，其中三级阶梯轴段的中间轴段与中间孔段配合，三级阶梯轴段的大径轴段与第三级阶梯孔配合，所述三级阶梯轴段上的小径轴段通过外螺纹螺纹配合一电机压圈，所述电机压圈沉入第一级阶梯孔内并对中间孔段进行轴向压紧。

所述转塔安装座的上端设置连接法兰，连接法兰上设置螺栓过孔。

所述滚动轴承为双向推力角接触球轴承或调心圆锥滚子轴承。

采用上述方案，有益效果如下，所述柱状凸台座上端通过轴承与一转塔安装座下端形成可转动地对接构成荷载轴系，能够保证方位支架能够横向360°转动，能够在上下方向上对方位支架进行支承，其中荷载承载轴的位于信号传递轴系外圈，荷载承载轴系的结构设计限制较小，荷载轴系的连接结构的强度大、刚度高，方位轴系与俯仰负载的通讯信号通过滑环内部传递，滑环的下端信号连接经过沉孔底部传递到俯仰轴系内，滑环的上端信号连接向上传递给机体，信号传递轴系位于荷载承载轴系的中心，采用这种中心布置的驱动结构，通讯线路结构紧凑，走线简单。转塔安装座用于与机体固定，所述转塔安装座的上口端固定方位电机，继而对方位电机的外圆周进行圆周方向上的定位，方位支架的旋转力矩由方位电机提供，通过位于凸台座中心的滑环的外壳能够将方位电机的驱动力矩传递方位支架，从而带动整个方位轴系360°旋转，采用这种中心布置的驱动结构能够保证荷载轴系的承载均匀，防止偏载。本实用新型将方位360°旋转轴系结构的信号传递轴系和荷载承载轴系分开，本实用新型可实现方位轴系360°旋转，同时可避免常规光电吊舱方位轴系刚度低、体积尺寸大、走线难设计等问题，适用于批量生产的解决方案。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中a-a剖视图。

附图中，10为滚动轴承，21为内隔圈，22为外隔圈，30为内压圈，31为外翻边，40为方位轴承外压圈，41为内翻边，100为方位支架，110为柱状凸台座，111为沉孔，112为轴承安装轴颈，200为转塔安装座，210为孔肩，300为方位电机，400为光电滑环，410为筒状外壳，415为大径轴段，416为中间轴段，417为小径轴段，450为电机压圈。

具体实施方式

参照附图，将详细描述本实用新型的具体实施方案。

参见图1至图2，一种光电吊舱方位360°旋转轴系结构的一种实施例，一种光电吊舱方位360°旋转轴系结构，包括方位支架100，所述方位支架100下端的叉口内支承可俯仰的光电球；所述方位支架100的上顶端设置一柱状凸台座110，方位支架100与柱状凸台座110可为一体结构，一体结构能够提高柱状凸台座110与方位支架100的连接强度和刚度，所述柱状凸台座110的轴心线与方位支架100的回转中心线共线，所述柱状凸台座110的中心设置上下贯通的沉孔111。所述柱状凸台座110上端套入一转塔安装座200内孔中，所述柱状凸台座110与转塔安装座200形成转动配合，所述柱状凸台座110与转塔安装座200在轴向上限位，本实施例中，所述柱状凸台座110上端套置滚动轴承10并伸入一转塔安装座200下端的内孔中，所述滚动轴承10的内圈固定在柱状凸台座110的头部，所述滚动轴承10的外圈固定在转塔安装座200上端的内孔中，通过轴承实现转动对接和轴向限位，所述轴承可为双向推力角接触球轴承或调心滚动轴承等；进一步地，所述柱状凸台座110的上端外圆周设置轴承安装轴颈112，所述轴承安装轴颈上安装上、下滚动轴承10，所述上、下滚动轴承10之间间隔有内隔圈21、外隔圈22，所述下滚动轴承10通过轴承安装轴颈下端的第一限位轴肩进行限位，所述柱状凸台座110的上口端通过内螺纹孔连接一方位轴承内压圈30，所述方位轴承内压圈30的外翻边31对上滚动轴承10的上端内圈进行压紧，所述转塔安装座200在内压圈对应位置设置上孔肩210对上滚动轴承10进行轴向限位，所述转塔安装座的下口端通过外螺纹固定一方位轴承外压圈40，所述方位轴承外压圈40的内翻边41对下滚动轴承的外圈进行压紧固定，其中上、下滚动轴承均为双向推力角接触球轴承；若上、下滚动轴承均采用圆锥滚子轴承，上、下滚动轴承可采用背对配合方式实现转动对接和竖直方向的承载。

所述转塔安装座200的上口端的内孔设置孔肩210，该孔肩210与转塔安装座200上端的内孔构成一个朝上的凹止口，所述方位电机300的下端的凸止口与朝上的凹止口配合，所述方位电机300通过螺钉与转塔安装座200的朝上的凹止口的定位端面连接。所述方位电机300的轴心线与方位支架100的回转中心线共线。所述沉孔111中固定一光电滑环400，所述光电滑环400可为帽式滑环，所述筒状外壳410的下段设置连接法兰盘，该法兰盘的下端面与光电滑环400的外壳构成凸止口结构，该凸止口结构与沉孔111形成止口定位结构，连接法兰盘的下端面与沉孔111的下底面配合，所述连接法兰盘上设置多个轴向在上下方向上延伸的锥形沉孔111，所述柱状凸台座110的底部设置若干个环绕底孔且与锥形沉孔111对应的螺钉孔，所述筒状外壳410通过穿过锥形沉孔111的连接螺钉与柱状凸台座110连接固定。所述光电滑环400的轴心线与方位电机300的轴心线共线，所述光电滑环400的筒状外壳410的上端向上伸出方位电机300的中心孔以便于滑环的上端与机体进行信号连接。所述筒状外壳410与方位电机300的中心孔周向固定，本实施中，所述方位电机300的内孔为三级阶梯孔，其中三级阶梯孔的中间孔段的孔径最小，所述筒状外壳410外柱面包括三级阶梯轴段，其中三级阶梯轴段的中间轴段416与中间孔段配合，三级阶梯轴段的大径轴段415与第三级阶梯孔配合，所述三级阶梯轴段上的小径轴段417通过外螺纹螺纹配合一电机压圈450，所述电机压圈450沉入第一级阶梯孔内并对中间孔段进行轴向压紧。所述转塔安装座200的上端设置连接法兰与机体连接，所述连接法兰上设置螺栓过孔，并通过螺栓过孔的螺栓与机体固定。

采用上述方案，进行信号采集时，转塔安装座200用于与机体固定，柱状凸台座110与转塔安装的连接结构构成荷载轴系，能够保证方位支架100能够横向360°转动，能够在上下方向上对方位支架100进行支承，方位轴系与俯仰负载的通讯信号通过滑环内部传递，信号传递轴系位于荷载承载轴系的中心，滑环的下端信号连接经过沉孔111底部传递到俯仰轴系内，滑环的上端信号连接传递给机体，方位电机驱动滑环的外壳360°旋转，通过位于凸台座中心的滑环的外壳能够将方位电机的驱动力矩传递方位支架100，从而带动整个方位轴系360°旋转，方位轴系为光电吊舱提供横向转动视野。本实用新型将方位360°旋转轴系结构的信号传递轴系和荷载承载轴系分开，本实用新型可实现方位轴系360°旋转，同时可避免常规光电吊舱方位轴系刚度低、体积尺寸大、走线难设计等问题，适用于批量生产的解决方案。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。