專利名稱：液壓反饋云臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及潛器用云臺，具體地說是一種水下觀察、攝像、打撈及施工作業(yè)用液壓反饋云臺。
背景技術(shù)：
云臺是一種可實現(xiàn)俯仰(垂直)或橫掃(水平)運動輸出的機電裝置。目前在水下機器人(潛器)上應(yīng)用的云臺主要有以液壓源和電源為動力的兩種液壓式云臺主要用于自身具有液壓源并以液壓為主驅(qū)動的潛器，但由于不具備反饋功能，即無法將懸掛其上的攝像機橫掃或俯仰角度位置信息提供給操作員，使得操作員調(diào)整潛器位置或姿態(tài)的操作很難完成；電動式云臺雖然可具備反饋功能，但其體積和重量都較大，且無法用于以液壓為驅(qū)動的潛器上。而體積和重量對潛器的設(shè)計而言，又是兩個必須考慮的重要參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有液壓和電動式云臺無反饋、笨重、掃描范圍小的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種液壓反饋云臺，它具有反饋功能，不僅輕型，而且進(jìn)一步擴大了掃描運動范圍。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是由方位運動、俯仰運動及反饋傳動三部分機構(gòu)組成，其中俯仰運動機構(gòu)由俯仰齒輪箱、俯仰齒輪軸、俯仰齒輪及俯仰齒條組成，安裝在帶有上下箱蓋的俯仰齒輪箱上的俯仰齒輪軸與攝像機掛架及照明燈相連，俯仰齒輪在俯仰齒輪軸上，并與上下運動的俯仰齒條嚙合，所述俯仰齒條與反饋傳動機構(gòu)中螺桿安裝在一起；方位運動機構(gòu)主要由安裝在一起的方位上、下箱體、導(dǎo)向套、方位回轉(zhuǎn)套、方位齒輪、左右設(shè)置的半油缸、方位齒條組成，位于上箱體中的、通過導(dǎo)向套縱向與方位回轉(zhuǎn)套相連的方位齒輪與水平運動的方位齒條嚙合，所述方位齒條安裝在半油缸里，所述方位回轉(zhuǎn)套另一端安裝在俯仰齒輪箱蓋上；反饋傳動機構(gòu)主要由俯仰電位計支承套、方位電位計支承套、方位電位計齒輪、螺母、導(dǎo)向套、螺桿、軸齒輪、兩個電位計及六芯插座組成，分方位反饋傳動機構(gòu)、俯仰反饋傳動機構(gòu)，所述方位運動機構(gòu)中方位齒輪向上與方位電位計齒輪固連，方位電位計齒輪與一個電位計軸上的軸齒輪嚙合，在軸齒輪上方、通過軸與安裝在支撐套A上的電位計相連，所述電位計電位信號經(jīng)六芯插座與水上操作室中控制單元電連接；另一個所述俯仰反饋轉(zhuǎn)動機構(gòu)中電位計安裝在支撐套B上，另安裝一小軸承于方位齒輪上所設(shè)的座里，所述電位計的軸穿過支撐套B、通過小軸承蓋與螺母安裝在一起；所述螺桿一端與俯仰運動機構(gòu)中的俯仰齒條相連，另一端穿過方位運動機構(gòu)中的導(dǎo)向套、方位齒輪與螺母安裝在一起，在螺桿上安裝一帶分割環(huán)的傳動銷于回轉(zhuǎn)鋼環(huán)上方、螺母下方，嵌在方位齒輪內(nèi)孔里，所述螺桿上半部與螺母安裝在一起的部分具有螺紋槽，傳動銷通過螺母上的孔插裝于螺桿的螺紋槽中；所述方位上、下箱體之間設(shè)有軸承，在下箱體中，其內(nèi)壁與方位回轉(zhuǎn)套之間設(shè)有軸承；在所述方位上、下箱體及左、右設(shè)置的半油缸上設(shè)有油道；導(dǎo)向套頂端具有與方位上箱體內(nèi)壁接觸連接的圓形端面，所述圓形端面上設(shè)一回轉(zhuǎn)鋼環(huán)于其上的槽中，與螺母對應(yīng)處的槽接觸連接；在所述回轉(zhuǎn)套與俯仰齒輪箱蓋之間設(shè)有過渡密封套；在所述上蓋下方設(shè)有電線托板。
本實用新型具有如下優(yōu)點1.具有簡單、輕型特點。本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊、精巧、輕型。
2.具有信號反饋功能。本實用新型傳動穩(wěn)定、準(zhǔn)確，將云臺的方位及俯仰運動位置，轉(zhuǎn)換成電位信號反饋出去，實現(xiàn)了潛器的準(zhǔn)確位姿調(diào)整操作。


圖1為本實用新型主視圖。
圖2為圖1的左視圖。
圖3為圖1的俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及工作原理詳述本實用新型。
如圖1、2、3所示，本實用新型由水平方向的方位運動、俯仰運動及反饋傳動三部分機構(gòu)組成，其中俯仰運動機構(gòu)由俯仰齒輪箱5、俯仰齒輪軸16、俯仰齒輪17及俯仰齒條18組成，安裝在帶有上、下箱蓋4、6的俯仰齒輪箱5上的俯仰齒輪軸16在箱體外側(cè)與攝像機掛架及照明燈相連，俯仰齒輪17通過卡環(huán)及銷釘安裝在俯仰齒輪軸16上，并與上下運動的俯仰齒條18嚙合，所述俯仰齒條18作為活塞通過螺母12與反饋傳動機構(gòu)中螺桿20安裝在一起；方位運動機構(gòu)主要由安裝在一起的方位上、下箱體2、3、導(dǎo)向套13、方位回轉(zhuǎn)套14、方位齒輪24、左右設(shè)置的半油缸25、方位齒條26組成，位于帶上蓋1的上箱體2中的、通過導(dǎo)向套13縱向與方位回轉(zhuǎn)套14相連在一起的方位齒輪24與水平運動的方位齒條26嚙合，所述方位齒條26作為活塞安裝在左右設(shè)置的半油缸25里，所述方位回轉(zhuǎn)套14另一端通過過渡密封套15安裝在俯仰齒輪箱蓋4上，導(dǎo)向套13套裝在螺桿20外，其頂端具有與方位上箱體2內(nèi)壁接觸連接的圓形端面，圓形端面上設(shè)一回轉(zhuǎn)鋼環(huán)21，于其上的槽中，與螺母12對應(yīng)處所設(shè)的槽接觸連接；反饋傳動機構(gòu)主要由俯仰電位計支承套8、方位電位計支承套9、方位電位計齒輪11、螺母12、導(dǎo)向套13、螺桿20、軸齒輪27、兩個電位計29及六芯插座30組成，分方位反饋傳動機構(gòu)、俯仰反饋傳動機構(gòu)，所述方位運動機構(gòu)中方位齒輪24向上與方位電位計齒輪11固連，方位電位計齒輪11與一個方位信號反饋用電位計29軸上的軸齒輪27嚙合，在軸齒輪27上方的、通過軸與安裝在支撐套A9上的電位計29相連，所述電位計29電位信號通過接插件座31經(jīng)六芯插座30與水上操作室中控制單元(現(xiàn)有技術(shù))電連接；所述俯仰反饋傳動機構(gòu)中俯仰信號反饋用電位計29安裝在支撐套B8上，另安裝一小軸承10于方位齒輪24上所設(shè)的座里，所述電位計29的軸穿過支撐套B8、通過小軸承蓋28與螺母12安裝在一起；所述螺桿20一端與俯仰運動機構(gòu)中的俯仰齒條18相連，另一端穿過方位運動機構(gòu)中的導(dǎo)向套13、方位齒輪24與螺母12安裝在一起，在螺桿20上安裝一帶分割環(huán)的傳動銷22于回轉(zhuǎn)鋼環(huán)21上方、螺母12下方，傳動銷22一端嵌在方位齒輪24內(nèi)孔里，所述螺桿20上半部與螺母12安裝在一起的部分具有螺紋槽，傳動銷22另一端通過螺母12上的孔插裝于螺桿20的螺紋槽中；
所述方位上、下箱體2、3之間設(shè)有軸承19，在下箱體3中，其內(nèi)壁與方位回轉(zhuǎn)套14之間設(shè)有軸承19；在所述方位上、下箱體2、3及左、右設(shè)置的半油缸25上設(shè)有油道，與液壓源相連；在所述上蓋1下方設(shè)有電線托板7。
本實用新型工作原理如下當(dāng)高壓油經(jīng)左或右設(shè)置的半油缸25油道進(jìn)入后，推動方位齒條26向右或左運動，帶動方位齒輪24，與之安裝在一起的方位回轉(zhuǎn)套14、俯仰齒輪箱5及俯仰齒輪軸16隨之轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)橫掃運動；同時，方位齒輪24向上帶動方位電位計齒輪11、方位電位計軸上的軸齒輪27，帶動方位用電位計29的軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而改變電位計29值，使云臺的橫掃運動與所述電位計29輸出電位值的變化，建立起一一對應(yīng)的關(guān)系；電位計29的電位信號經(jīng)六芯插座30傳回操控室。
當(dāng)高壓油經(jīng)方位上、下箱體2、5上油道進(jìn)入后，推動俯仰齒條18上、下運動，帶動俯仰齒輪17及俯仰齒輪軸16轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)俯仰運動；同時，俯仰齒條18向上帶動螺桿20、螺母12運動，帶動俯仰用電位計29的軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)而改變電位計29值，使云臺的俯仰運動與所述電位計29輸出電位值的變化，建立起一一對應(yīng)的關(guān)系；電位計29的電位信號經(jīng)六芯插座30傳回操控室。
螺桿20上半部具有螺紋槽，通過傳動銷22將俯仰齒條18的上、下直線運動轉(zhuǎn)為變螺母12回轉(zhuǎn)運動。
權(quán)利要求1.一種液壓反饋云臺，其特征在于由方位運動、俯仰運動及反饋傳動三部分機構(gòu)組成，其中俯仰運動機構(gòu)由俯仰齒輪箱(5)、俯仰齒輪軸(16)、俯仰齒輪(17)及俯仰齒條(18)組成，安裝在帶有上下箱蓋(4、6)的俯仰齒輪箱(5)上的俯仰齒輪軸(16)與攝像機掛架及照明燈相連，俯仰齒輪(17)在俯仰齒輪軸(16)上，并與上下運動的俯仰齒條(18)嚙合，所述俯仰齒條(18)與反饋傳動機構(gòu)中螺桿(20)安裝在一起；方位運動機構(gòu)主要由安裝在一起的方位上、下箱體(2、3)、導(dǎo)向套(13)、方位回轉(zhuǎn)套(14)、方位齒輪(24)、左右設(shè)置的半油缸(25)、方位齒條(26)組成，位于上箱體(2)中的、通過導(dǎo)向套(13)縱向與方位回轉(zhuǎn)套(14)相連的方位齒輪(24)與水平運動的方位齒條(26)嚙合，所述方位齒條(26)安裝在半油缸(25)里，所述方位回轉(zhuǎn)套(14)另一端安裝在俯仰齒輪箱蓋(4)上；反饋傳動機構(gòu)主要由俯仰電位計支承套(8)、方位電位計支承套(9)、方位電位計齒輪(11)、螺母(12)、導(dǎo)向套(13)、螺桿(20)、軸齒輪(27)、兩個電位計(29)及六芯插座(30)組成，分方位反饋傳動機構(gòu)、俯仰反饋傳動機構(gòu)，所述方位運動機構(gòu)中方位齒輪(24)向上與方位電位計齒輪(11)固連，方位電位計齒輪(11)與一個電位計(29)軸上的軸齒輪(27)嚙合，在軸齒輪(27)上方、通過軸與安裝在支撐套A(9)上的電位計(29)相連，所述電位計(29)電位信號經(jīng)六芯插座(30)與水上操作室中控制單元電連接；另一個所述俯仰反饋轉(zhuǎn)動機構(gòu)中電位計(29)安裝在支撐套B(8)上，另安裝一小軸承(10)于方位齒輪(24)上所設(shè)的座里，所述電位計(29)的軸穿過支撐套B(8)、通過小軸承蓋(28)與螺母(12)安裝在一起；所述螺桿(20)一端與俯仰運動機構(gòu)中的俯仰齒條(18)相連，另一端穿過方位運動機構(gòu)中的導(dǎo)向套(13)、方位齒輪(24)與螺母(12)安裝在一起，在螺桿(20)上安裝一帶分割環(huán)的傳動銷(22)于回轉(zhuǎn)鋼環(huán)(21)上方、螺母(12)下方，嵌在方位齒輪(24)內(nèi)孔里，所述螺桿(20)上半部與螺母(12)安裝在一起的部分具有螺紋槽，傳動銷(22)通過螺母(12)上的孔插裝于螺桿(20)的螺紋槽中。
2.按照權(quán)利要求1所述液壓反饋云臺，其特征在于所述方位上、下箱體(2、3)之間設(shè)有軸承(19)，在下箱體(3)中，其內(nèi)壁與方位回轉(zhuǎn)套(14)之間設(shè)有軸承(19)。
3.按照權(quán)利要求1所述液壓反饋云臺，其特征在于在所述方位上、下箱體(2、3)及左、右設(shè)置的半油缸(25)上設(shè)有油道。
4.按照權(quán)利要求1所述液壓反饋云臺，其特征在于導(dǎo)向套(13)頂端具有與方位上箱體(2)內(nèi)壁接觸連接的圓形端面，所述圓形端面上設(shè)一回轉(zhuǎn)鋼環(huán)(21)于其上的槽中，與螺母(12)對應(yīng)處的槽接觸連接。
5.按照權(quán)利要求1所述液壓反饋云臺，其特征在于在所述回轉(zhuǎn)套(14)與俯仰齒輪箱蓋(4)之間設(shè)有過渡密封套(15)。
6.按照權(quán)利要求1所述液壓反饋云臺，其特征在于在所述上蓋(1)下方設(shè)有電線托板(7)。
專利摘要本實用新型涉及一種液壓反饋云臺。由方位運動、俯仰運動及反饋傳動三部分機構(gòu)組成,其中:俯仰運動機構(gòu)中安裝在俯仰齒輪箱上的俯仰齒輪軸與攝像機掛架及照明燈相連,俯仰齒輪在俯仰齒輪軸上,與安裝在螺桿上的俯仰齒條嚙合;方位運動機構(gòu)中的安裝在方位回轉(zhuǎn)套上的方位齒輪與安裝在半油缸里的方位齒條嚙合,方位回轉(zhuǎn)套另一端在俯仰齒輪箱蓋上;反饋傳動機構(gòu)分方位反饋傳動機構(gòu)、俯仰反饋傳動機構(gòu);螺桿在導(dǎo)向套里、位于俯仰齒條與螺母間,其上具有螺紋槽,螺桿上安裝一帶分割環(huán)的傳動銷于回轉(zhuǎn)鋼環(huán)上方、螺母下方,嵌在方位齒輪內(nèi)孔里,其傳動銷通過螺母插裝于螺桿螺紋槽中。它具有反饋功能,不僅輕型,而且能擴大掃描運動范圍。
文檔編號F16M11/02GK2509427SQ0125155
公開日2002年9月4日 申請日期2001年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月21日
發(fā)明者康守權(quán), 何立巖, 孫斌 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所