一种多维自适应随动线缆约束机构的制作方法

本实用新型涉及一种线缆约束装置，具体涉及一种多维自适应随动线缆约束机构。

背景技术：

随着科技进步，有越来越多的任务载荷搭载在飞行器平台上进行科学探测或者军事活动。为扩展传感载荷的探测空间角域度，一般在传感载荷上加装多轴伺服转动装置(以下简称转动装置)，随着传感载荷功能和性能的提升，其对转动装置的介质(包含光、射频、低频、液、强电等)传输能力的要求就越来越高。多维度伺服系统旋转角度大，旋转角度组合状态复杂多样，任务载荷与伺服间互联传输线缆，运动轨迹行程范围大、运动端的轨迹不规则。

为使转动装置外部随动线缆动态时不干涉设备单元，通常可有两种情况：

1.单维驱动，线缆路径较有规律，可通过弹性结构规划线缆的动态路径，保证线缆不与设备单元摩擦；

2.多维度运动，线缆运动路径无规律、且复杂，此种情况下，即要保证线缆伸长空间，又要避免短距离的线缆干涉设备单元，而多条线缆布设的最长和最短距离可达到10倍，针对这种情况，如果线缆没有固定，在小角度、短距离时，线缆不可避免出现干涉，以及设备单元或线缆之间相互挤压的情况。

为避免传输线缆在任务载荷与转动装置的运动包络内碰撞、磨损，目前，通常会增加线缆固定点，但是线缆固定点两端线缆相对与固定点运动方式不规则，线缆固定点同时承受弯曲和扭转复合应力；而线缆两端受力不协调，在长期运行后线缆在固定点附近会出现磨损和断裂问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种多维自适应随动线缆约束机构，该约束机构加装自适应随动线缆约束，实现线缆在任意角度的限位，可保证线缆在大角度范围内随动自如，保证线缆在随动中不承受超极限的弯曲扭转应力，大大提高线缆或管线的使用寿命。

本实用新型提供如下技术方案：

一种多维自适应随动线缆约束机构，其特征在于，所述约束机构包括纵轴、第一紧固件、转向件、纵向转动件、第二紧固件和线缆卡箍及紧固件；

所述转向件由横向转动件和横轴组成；所述横向转动件套装在所述纵轴上，所述横向转动件能够围绕所述纵轴360°自由旋转；所述第一紧固件在所述横向转动件上方与所述纵轴连接；所述纵向转动件通过所述第二紧固件安装在所述横轴一端，且所述纵向转动件能够围绕所述第二紧固件相对所述横轴360°自由旋转；

所述线缆卡箍及紧固件与所述纵向转动件相连接，线缆约束在所述线缆卡箍及紧固件的卡箍内。

进一步地，所述约束机构还包括第一限位环，在所述横向转动件与所述第一紧固件之间所述第一限位环套在所述纵轴上。

进一步地，所述约束机构还包括第二限位环，所述转向件的所述横轴中心具有内螺纹孔，所述纵向转动件中心具有沉头通孔，所述第二限位环设置在所述沉头通孔内，所述第二紧固件穿过所述第二限位环紧固在所述横轴的所述内螺纹孔内，所述纵向转动件围绕所述第二限位环相对所述横轴360°环形自由旋转。

进一步地，在所述第一限位环内设有限位凸台，在所述第二限位环靠近所述横轴的端部也设有所述限位凸台。

进一步地，在所述第一限位环内和所述第二限位环端部的所述限位凸台数量为一个或多个。

进一步地，所述限位凸台为圆柱翻边结构。

进一步地，所述纵轴中间具有限位部，所述限位部底面为所述约束机构安装面；所述横向转动件位于所述限位部上方。

进一步地，所述纵轴上下具有外螺纹，所述纵轴螺纹固定在所述线缆约束点上，所述第一紧固件与所述纵轴螺纹连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型由两部分旋转机构扩展多维度的线缆活动范围，提供线缆自适应随动空间，实现传动机构随动线缆的自适应调整，最终保证了线缆在任意转动角度的约束和角度的自适应调节，同时线缆不受弯曲扭转应力，避免线缆在大、小角度随动、伸缩时出现干涉、折弯、挤压及扭曲问题，减小线缆弯曲半径动态变化范围，大大提升线缆抗疲劳特性。因此，本实用新型提升了随动传输线缆的使用可靠性，延长了随动线缆的使用期限。

本实用新型通过横向转动件和纵向转动件分别围绕纵轴和横轴360°环形自由旋转，实现线缆自适应调节；第一限位环和第二限位环可避免第一紧固件和第二紧固件的松动，并通过限位凸台进行限位，并控制横向转动件和纵向转动件的轴向间隙，保证横向转动件和纵向转动件在旋转时不摩擦端面的线缆或其它紧固件。

附图说明

图1为本实用新型多维自适应随动线缆约束机构示意图；

图2为本实用新型多维自适应随动线缆约束机构组成爆炸示意图；

图3为本实用新型中第一限位环安装及外形图；

图4为本实用新型的第二限位环安装及外形图；

图5为单维度线缆通过本实用新型改进前后线缆弯曲角度变化原理示意图。

其中：1、纵轴；2.第一紧固件；3.第一限位环；4.转向件；5.纵向转动件；6.第二限位环；7.第二紧固件；8.线缆卡箍及紧固件。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本申请文件中的上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部等方位或位置关系用语是基于附图所示的方位或位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例记载了一种多维自适应随动线缆约束机构，该约束机构安装在线缆约束点，用于约束随动线缆，并实现随动线缆的自适应调整。

如图1和图2所示，该约束机构主要包括纵轴1、第一紧固件2、第一限位环3、转向件4、纵向转动件5、第二限位环6、第二紧固件7和线缆卡箍及紧固件8。

纵轴1上下具有外螺纹，并通过下方的螺纹固定在线缆约束点位置上。在纵轴1中间具有限位部。限位部底面为该约束机构安装面。

转向件4由横向转动件和横轴组成，横向转动件套装在纵轴1上，位于限位部上方，在横向转动件上方第一限位环3和第一紧固件2依次套在纵轴1上，第一紧固件2通过与纵轴1螺纹连接，将横向转动件限位在限位部与第一限位环3之间，横向转动件可围绕纵轴1360°环形自由旋转。转向件4的横轴中心具有内螺纹孔，纵向转动件5中心具有沉头通孔，第二限位环6设置在沉头通孔内，纵向转动件5、第二限位环6分别与横轴同轴设置。第二紧固件7穿过第二限位环6紧固在横轴的内螺纹孔内，连接纵向转动件5和横轴。纵向转动件5可围绕第二限位环6相对横轴360°环形自由旋转，第二限位环6和第二紧固件7对纵向转动件5进行轴向限位。

如图3所示，在第一限位环3内设有一个或多个限位凸台，如图4所示，在第二限位环6靠近横轴的端部设有一个或多个均布的限位凸台。通过限位凸台，第一限位环3和第二限位环6分别与纵轴1和横轴紧固连接，保证第一限位环3和第二限位环6不随横向转动件和纵向转动件5转动，确保第一紧固件2和第二紧固件7与纵轴1和横轴的螺纹连接不松动。另外，该限位凸台也可设置在纵轴1和横轴上，同样对第一限位环3和第二限位环6提供限位功能。由于本实施例的限位凸台为内置式设计，可避免限位凸台与横向转动件或纵向转动件在线缆转动中出现相对位移导致的线缆剐蹭和磨损。

本实施例的限位凸台可采用圆柱翻边结构，该结构不仅对第一、第二限位环3、6圆柱径向轨迹进行限位，同时还对横向转动件和纵向转动件5轴向间隙进行控制，保证横向、纵向转动件在旋转时不摩擦端面的线缆或其它紧固件。

本实施例的第一限位环3套装在纵轴1上，第二限位环6套在第二紧固件7上，横向转动件采用第一限位环3的圆柱底面作为导向和限位，纵向转动件5采用第二限位环6的圆柱面作为导向和限位，第一限位环3和第二限位环6可分别保证横向转动件和纵向转动件5不脱出，同时限位环的圆柱面旋转受力均衡，旋转路径光顺不卡滞，同时第一限位环3和第二限位环6还分别支撑第一紧固件2和第二紧固件7，预留横向转动件和纵向转动件5的运动间隙(运动间隙大于转动件厚度)，可保证横向转动件和纵向转动件5旋转灵活。

线缆卡箍及紧固件8通过螺栓固定在纵向转动件5上，线缆约束限位在卡箍内，如图5所示，在约束点上，对线缆的约束轴由传统的纵向轴变为横向轴，使得线缆与约束点轴向夹角由传统的150°降低到60°，大大降低线缆折弯角度和受损风险。

虽然上面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本实用新型的示意性实现方式的解释，并非对本实用新型包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本实用新型范围的限制，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本实用新型保护范围之内。