本发明属于滚珠丝杠固定部件，涉及一种带有高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件，尤其是一种带有附加力矩为0的紧凑型高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件。
背景技术：
为了实现观瞄过程中的视场变化，目前现有的观瞄具中常使用连续变焦光学系统，通过变倍透镜的位置变化，实现连续的视场变化。由于连续变焦光学系统的精度要求较高，对变倍透镜移动过程中的位置精度提出了一定的要求。一般的，变倍透镜定心装于变倍镜框中，使用精密级直线导轨对变倍透镜的移动起到精确导向的作用，使用旋转电机及精密滚珠丝杠对变倍透镜的移动起到精确驱动作用。通过调整直线导轨与滚珠丝杠的平行度，使变倍透镜在整个行程内平滑运动，实现稳定可靠的连续变焦成像效果。
此外，在整个光学系统的最大视场和最小视场两个位置处，需要设置结构限位装置，限制变倍透镜进一步移出工作区域，同时为控制系统寻找视场零位提供参考。由于变倍透镜的轴向位置精度往往要求较为精确(一般应控制在±0.01mm精度范围内)，因此，结构限位装置要设置为可调整装置，用以弥补加工、装配过程中的公差累计对变倍透镜实际位置的影响；同时，由于在最大视场、最小视场两个极限位置处，由旋转电机带动精密滚珠丝杠，驱动变倍镜框对限位装置起到冲击作用，故要求限位装置不仅应具有调整功能，还要具有较高的可靠性。
此外，限位调整装置的安装位置也会对极限位置处的成像效果产生影响。具体的，当旋转电机通过精密滚珠丝杠带动变倍镜框到达极限位置处时，若限位装置与变倍镜框的接触点和旋转电机轴线不同轴，则会对变倍镜框产生附加力矩的作用，造成变倍镜框及变倍镜产生角偏，从而影响成像质量。因此，限位装置与变倍镜框的接触点应与旋转电机轴同轴，这样理论上对变倍透镜框造成的附加力矩为0。
特别的，观瞄具作为一种精密观测用光学仪器，其结构空间往往较小，在小空间内设置限位调整装置，同时需要考虑到限位调整装置的装调、固定难易程度，往往较为困难。因此在滚珠丝杠固定部件及限位装置设计时还要考虑进一步减小体积，提高紧凑性。
技术实现要素：
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种带有高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件，用于实现滚珠丝杠的固定；同时兼顾限位装置的可调整、高可靠性、紧凑型、附加力矩为0、装调工艺性等要求。
技术方案
一种带有高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件，其特征在于包括连续变焦光学系统提供安装平台面的观瞄具基座1、滚珠丝杠8、固定端轴承座9、固定端轴承10、固定端轴承外压圈11、固定端轴承内压圈12、浮动端轴承座14、浮动端轴承15、浮动端轴承压圈16、前限位调整螺柱18和后限位调整螺柱19；固定端轴承座9、固定端轴承10、固定端轴承外压圈11和固定端轴承内压圈12固定于观瞄具基座1下端、位于变倍电机5的一侧；浮动端轴承座14、浮动端轴承15和浮动端轴承压圈16固定于观瞄具基座1下端、固定端轴承座9的另一端；滚珠丝杠8连接于固定端轴承10与浮动端轴承15之间，其中固定端的滚珠丝杠8通过联轴器7与变倍电机5的动力输出轴连接，观瞄具基座1上端的变倍镜框4连接于滚珠丝杠8中部的丝母上；所述两端的轴承配合对滚珠丝杠8的丝杆起到固定及支撑作用；所述固定端轴承座9上设有后限位调整螺柱19；所述浮动端轴承座14上设有前限位调整螺柱18。
所述固定端轴承座9与固定端轴承10之间设有固定端轴承消隙垫片13。
所述浮动端轴承座14与浮动端轴承15之间设有浮动端轴承消隙垫片17。
所述后限位调整螺柱19与固定端轴承座9之间加入限位调整垫片，用于对后限位调整螺柱19进行固定。
所述前限位调整螺柱18与浮动端轴承座14之间加入限位调整垫片，用于对前限位调整螺柱18进行固定。
所述固定端轴承10采用成对使用的深沟球轴承。
所述浮动端轴承15采用成对使用的深沟球轴承。
有益效果
本发明提出的一种带有高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件，在观瞄具基座的下端通过两个轴承固定一个丝杠，轴承上分别设有限位机构；丝杠中部设有一个螺母，用于固定变倍透镜基座，并带动变倍透镜基座在丝杠上能够移位。本发明将限位装置同滚珠丝杠固定部件设计为一体式结构，进一步减小了空间尺寸；能够防止对变倍镜框产生附加力矩的作用，消除了该附加力矩对于变倍透镜角偏的影响；将前、后限位调整装置以及固定端、浮动端轴承座的固定方向设置为与变倍镜框的运动方向同向，进一步提高了限位调整装置的可靠性；对固定端轴承、浮动端轴承设置有消隙装置，能够有效提升变倍滚珠丝杠的固定刚度，提升变倍镜框的运动精度，使其满足连续变焦光学系统的各透镜轴向距离要求。
本发明的有益效果是：
(1)提供了一种带有高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件，其前、后限位装置直接固定连接于现有的固定端轴承座、浮动端轴承座零件上，且使用限位调整垫片用于限位装置的微调，进一步简化了限位装置的结构形式；将限位装置同滚珠丝杠固定部件设计为一体式结构，进一步减小了空间尺寸，整体较为紧凑；
(2)将前、后限位调整装置与变倍电机旋转轴设置于同一轴线上，能够防止对变倍镜框产生附加力矩的作用，消除了该附加力矩对于变倍透镜角偏的影响，从而提高了成像质量；
(3)将前、后限位调整装置以及固定端、浮动端轴承座的固定方向设置为与变倍镜框的运动方向同向，避免了前、后限位调整装置以及固定端、浮动端轴承座由于静摩擦力不足被装跑的可能，进一步提高了限位调整装置的可靠性；
(4)对固定端轴承、浮动端轴承设置有消隙装置，能够有效提升变倍滚珠丝杠的固定刚度，提升变倍镜框的运动精度，使其满足连续变焦光学系统的各透镜轴向距离要求；
(5)限位调整装置的装配环节较为简单方便，装配工艺性较好。
附图说明
图1为带有高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件整体结构示意图。
图2为带有高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件正视图。
图3为带有高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件俯视图。
图中：1、观瞄具基座，2、变倍导轨，3、变倍透镜，4、变倍镜框，5、变倍电机，6、变倍电机座，7、联轴器，8、滚珠丝杠，9、固定端轴承座，10、固定端轴承，11、固定端轴承外压圈，12、固定端轴承内压圈，13、固定端轴承消隙垫片，14、浮动端轴承座，15、浮动端轴承，16、浮动端轴承压圈，17、浮动端轴承消隙垫片，18、前限位调整螺柱，19、后限位调整螺柱，20、限位调整垫片，21、螺钉。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
观瞄具基座1上有变倍导轨2、变倍透镜3和变倍镜框4，观瞄具基座1下端有变倍电机5、变倍电机座6、联轴器7、滚珠丝杠8、固定端轴承座9、固定端轴承10、固定端轴承外压圈11、固定端轴承内压圈12、固定端轴承消隙垫片13、浮动端轴承座14、浮动端轴承15、浮动端轴承压圈16、浮动端轴承消隙垫片17、前限位调整螺柱18、后限位调整螺柱19、限位调整垫片20、螺钉21等零件。
观瞄具基座1为整个连续变焦光学系统提供安装平台面；变倍导轨2通过螺钉21固定安装于观瞄具基座1上，变倍导轨2的滑座上通过螺钉21安装固定有变倍镜框4，对变倍透镜3起到导向和支撑作用。
所述变倍电机5通过变倍电机座6安装固定于观瞄具基座1上，变倍电机5的动力输出轴通过联轴器7与滚珠丝杠8固定端进行固定，变倍滚珠丝杠8上的丝母通过螺钉21与变倍镜框4进行固定，对变倍镜框4起到驱动作用。
所述滚珠丝杠8的固定端处安装有固定端轴承10、固定端轴承座9、固定端轴承消隙垫片13、固定端轴承压圈；滚珠丝杠8的浮动端处安装有浮动端轴承15、浮动端轴承座14、浮动端轴承消隙垫片17、浮动端轴承压圈16；
所述固定端轴承座9、浮动端轴承座14通过螺钉21与基座进行连接固定，两端轴承配合对滚珠丝杠8的丝杆起到固定及支撑作用。
考虑到空间尺寸大小，固定端轴承10优选成对使用的深沟球轴承。为了进一步消除成对使用的固定端轴承10的轴向间隙及径向间隙，使传动精度满足光学系统要求，需要在两固定端轴承10之间加减固定端轴承消隙垫片13。具体的，将固定端轴承10、固定端轴承消隙垫片13通过固定端轴承外压圈11安装固定于固定端轴承座9内，将固定端轴承座9安装到滚珠丝杠8的固定端，使用固定端轴承内压圈12压紧固定端轴承10，使其中一个固定端轴承10的内圈同滚珠丝杠8固定端轴肩接触。通过加减固定端轴承消隙垫片13，使固定端轴承内圈、外圈间的摩擦阻力达到一定值，从而实现固定端轴承10的有效消隙和预紧。
同样的，考虑到空间尺寸大小，浮动端轴承15优选成对使用的深沟球轴承。为了进一步消除成对使用的浮动端轴承15的径向间隙，使传动精度满足光学系统要求，需要在两浮动端轴承15之间加减浮动端轴承消隙垫片17。具体的，将浮动端轴承、浮动端轴承消隙垫片17通过浮动端轴承压圈16安装固定于浮动端轴承座14内，将浮动端轴承座14安装到滚珠丝杠8的浮动端，通过加减浮动端轴承消隙垫片17，使浮动端轴承15外圈圆跳动为0，从而实现浮动端轴承15的径向有效消隙。
所述滚珠丝杠8的丝母通过螺钉21与变倍镜框4进行固定，推动变倍镜框4沿着导轨实现前后精密运动。变倍镜框4上安装固定有变倍透镜3，变倍透镜3与其他透镜一起组成光学系统，当变倍透镜3前后移动时，实现视场连续变化的效果。
所述固定端轴承座9上安装固定有后限位调整螺柱19，可通过旋拧后限位调整螺柱19调节其与变倍镜框4之间的相对距离，实现后限位调整作用；调整完毕后，可在后限位调整螺柱19与固定端轴承座9之间加入限位调整垫片20，用于对后限位调整螺柱19进行固定。
限位调整螺柱19与固定端轴承座9通过螺纹连接，限位调整螺柱19采用螺钉与固定端轴承座9连接。
所述浮动端轴承座14上安装固定有前限位调整螺柱18，可通过旋拧前限位调整螺柱18调节其与变倍镜框4之间的相对距离，实现前限位调整作用；调整完毕后，可在前限位调整螺柱18与浮动端轴承座14之间加入限位调整垫片20，用于对前限位调整螺柱18进行固定。
前限位调整螺柱18浮动端轴承座14通过螺纹连接，前限位调整螺柱18采用螺钉与浮动端轴承座14连接。
由于前限位调整螺柱、后限位调整螺柱与变倍电机在同一条轴线上，故当变倍镜框在变倍电机带动下撞击至前限位调整螺柱、后限位调整螺柱时，前限位调整螺柱、后限位调整螺柱的反作用力方向与变倍电机旋转轴同轴，故不会对变倍镜框产生附加力矩的作用，从而防止了该附加力矩对于变倍透镜角偏的影响。
由于前限位调整螺柱、后限位调整螺柱的螺纹轴线与变倍镜框的运动方向同向，故当变倍镜框在变倍电机带动下撞击至前限位调整螺柱、后限位调整螺柱时，前限位调整螺柱、后限位调整螺柱能够有效抵挡变倍镜框的冲击力，不会由于静摩擦力不足造成前限位调整螺柱、后限位调整螺柱产生相对于固定端轴承座、浮动段轴承座的位置变动。同理，由于固定端轴承座、浮动端轴承座安装固定方向与变倍镜框的运动方向同向，故当变倍镜框在所述变倍电机带动下撞击至前限位调整螺柱、后限位调整螺柱时，固定端轴承座、浮动端轴承座能够有效抵挡变倍镜框的冲击力，不会由于静摩擦力不足造成固定端轴承座、浮动端轴承座产生相对于观瞄具基座的位置变动。从而能够保证前限位调整螺柱、后限位调整螺柱的限位功能的高可靠性。
此外，本发明涉及的一种带有高可靠性限位装置的滚珠丝杠固定部件将限位装置同滚珠丝杠固定部件设计为一体式结构，进一步减小了空间尺寸，整体较为紧凑。
在进行装配时，首先将变倍电机5安装固定于变倍电机座6上，将变倍透镜3安装固定于变倍镜框4上，将固定端轴承座9、固定端轴承10、固定端轴承消隙垫片13、固定端轴承外压圈11、后限位调整螺柱19装配成为一体，有效消除固定端轴承10的轴向、径向间隙后，安装固定于滚珠丝杠8的固定端，使用固定端轴承内压圈12将装配体同滚珠丝杠8进行固定；将浮动端轴承座14、浮动端轴承15、浮动端轴承消隙垫片17、浮动端轴承压圈16、前限位调整螺柱18固定成为一体，有效消除浮动端轴承15的径向间隙后安装固定于滚珠丝杠8的浮动端。
将变倍导轨2安装固定于观瞄具基座1上，将变倍镜框4安装固定于变倍导轨2上，调整变倍导轨2相对于光轴的平行度，使变倍透镜3光轴固定到合适位置上。然后使用螺钉21将变倍镜框4同滚珠丝杠8的丝母进行固定，使用螺钉21将固定端轴承座9、浮动端轴承座14安装固定于基座上。
在进行变倍镜框4前限位调整时，首先将变倍镜框4向前移动，使之与前限位调整螺柱18接触，测量变倍透镜3与其他透镜的轴向距离，通过旋拧前限位调整螺柱18，确定变倍透镜3的前限位位置。随后在前限位调整螺柱18与浮动端轴承座14之间塞入限位调整垫片20，拧紧前限位调整螺柱18，即完成变倍透镜前限位的调整工作。
按照同样的方法对变倍镜框4后限位进行调整。首先将变倍镜框4向后移动，使之与后限位调整螺柱19接触，测量变倍透镜3与其他透镜的轴向距离，通过旋拧后限位调整螺柱19，确定变倍透镜3的前限位位置。随后在后限位调整螺柱19与固定端轴承座9之间塞入限位调整垫片20，拧紧后限位调整螺柱19，即完成变倍透镜后限位的调整工作。
最后将变倍电机座6通过螺钉21安装固定于观瞄具基座1上，使用联轴器7将变倍电机5旋转轴同滚珠丝杠8固定端进行固定。