方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器的制造方法
【專利摘要】方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器，本發(fā)明涉及一種望遠(yuǎn)鏡、經(jīng)緯儀用制動(dòng)器，電機(jī)安裝板固連在基座上板的下表面，步進(jìn)電機(jī)固連在電機(jī)安裝板上，驅(qū)動(dòng)齒輪固連在步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，電磁鐵固連在電磁鐵固定板上，電磁鐵固定板固連在電機(jī)安裝板上，傳感器固連在電機(jī)安裝板上，位置銷壓縮復(fù)位彈簧與電磁鐵的伸縮桿固連，固定座固連在基座上板的上表面，導(dǎo)向軸穿在固定座的軸孔中，可沿軸向移動(dòng)，摩擦片壓縮預(yù)載彈簧與導(dǎo)向軸固連，絲桿螺母與摩擦片固連，滾珠絲桿通過軸承組件與固定座形成轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，絲桿齒輪固連在滾珠絲桿的一端，與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，本發(fā)明中的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，不發(fā)熱，更有利于方位軸系的結(jié)構(gòu)排布。
【專利說明】方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制動(dòng)器，特別涉及一種望遠(yuǎn)鏡、經(jīng)緯儀用方位軸系制動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]大型望遠(yuǎn)鏡的方位軸系轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很大，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中突然掉電，很難在短時(shí)間內(nèi)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，需加裝制動(dòng)器使其快速制動(dòng)。市場(chǎng)上的制動(dòng)器主要分為兩種，一種是電磁制動(dòng)器，一種是液壓制動(dòng)器，電磁制動(dòng)器工作模式是通電釋放，掉電制動(dòng)，儀器工作時(shí)制動(dòng)器一直處于通電狀態(tài)，長時(shí)間通電會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，不利于望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)的觀測(cè)；液壓制動(dòng)器需配備液壓缸，占用空間較大，給望遠(yuǎn)鏡方位軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)望遠(yuǎn)鏡、經(jīng)緯儀方位軸系的特殊要求，設(shè)計(jì)一種占用空間小、不發(fā)熱的機(jī)械式制動(dòng)器，一種方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器，包括:步進(jìn)電機(jī)、絲桿齒輪、驅(qū)動(dòng)齒輪、電機(jī)安裝板、固定座、兩個(gè)預(yù)載彈簧、摩擦片、絲桿螺母、導(dǎo)向軸、滾珠絲桿、軸承組件、傳感器、位置銷、復(fù)位彈簧、電磁鐵固定板、電磁鐵。電機(jī)安裝板固連在基座上板的下表面，步進(jìn)電機(jī)固連在電機(jī)安裝板上，驅(qū)動(dòng)齒輪固連在步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，電磁鐵固連在電磁鐵固定板上，電磁鐵固定板固連在電機(jī)安裝板上，傳感器固連在電機(jī)安裝板上，位置銷壓縮復(fù)位彈簧與電磁鐵的伸縮桿固連，固定座固連在基座上板的上表面，導(dǎo)向軸穿在固定座的軸孔中，可沿軸向移動(dòng)，摩擦片壓縮預(yù)載彈簧與導(dǎo)向軸固連，絲桿螺母與摩擦片固連，滾珠絲桿通過軸承組件與固定座形成轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，絲桿齒輪固連在滾珠絲桿的一端，與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]圖1為方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器的制動(dòng)狀態(tài)示意圖；
[0005]圖2為方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器的釋放狀態(tài)示意圖；
[0006]圖3為方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器的側(cè)面示意圖；
[0007]圖4為方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器中位置銷的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做具體描述:
[0009]如圖1和2所示，望遠(yuǎn)鏡、經(jīng)緯儀不工作時(shí)，此時(shí)摩擦片8在預(yù)載彈簧7的作用下與轉(zhuǎn)臺(tái)下端表面接觸，制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)以保持方位軸系固定不動(dòng)，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡準(zhǔn)備工作時(shí)，步進(jìn)電機(jī)I按設(shè)定的步數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪3隨步進(jìn)電機(jī)I的轉(zhuǎn)動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)絲桿齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿齒輪2帶動(dòng)滾珠絲桿11在軸承組件12中轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)絲桿螺母9向下移動(dòng)，絲桿螺母9帶動(dòng)摩擦片8和導(dǎo)向軸10克服預(yù)載彈簧7的彈力向下移動(dòng)，導(dǎo)向軸10沿固定座6的軸孔向下移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)定的步數(shù)，此時(shí)絲桿齒輪2上的銷孔與電機(jī)安裝板4上的銷孔對(duì)正，位置銷14在復(fù)位彈簧15的作用下插入絲桿齒輪2的銷孔，同時(shí)位置銷14壓住傳感器13上的彈片產(chǎn)生高電平告知上位機(jī)制動(dòng)器處于釋放狀態(tài)，儀器方位軸系可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)I斷電，位置銷14限制絲桿齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)器保持釋放狀態(tài)。
[0010]當(dāng)望遠(yuǎn)鏡、經(jīng)緯儀出現(xiàn)“飛車”等意外狀況需緊急制動(dòng)時(shí)，給電磁鐵17上電，電磁鐵17的伸縮桿縮回，與其固連的位置銷14克服復(fù)位彈簧15的彈力，從絲桿齒輪2的銷孔中拔出，因滾珠絲桿11與絲桿螺母9不具有自鎖性，絲桿齒輪2也不再受位置銷14的限制，摩擦片8在預(yù)載彈簧7作用下向上快速移動(dòng)，與轉(zhuǎn)臺(tái)下端表面摩擦制動(dòng)，位置銷14與傳感器13的彈片脫離，傳感器13產(chǎn)生低電平告知上位機(jī)制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)。
[0011]本發(fā)明中的制動(dòng)器摩擦力的大小取決于預(yù)載彈簧7的預(yù)載和摩擦片8與轉(zhuǎn)臺(tái)的摩擦系數(shù)，預(yù)載彈簧7的預(yù)載越大，提供的正壓力越大，產(chǎn)生的摩擦力越大，摩擦片8與轉(zhuǎn)臺(tái)的摩擦系數(shù)越大產(chǎn)生的摩擦力越大。儀器制動(dòng)所需摩擦力為f，摩擦片8與轉(zhuǎn)臺(tái)的摩擦系數(shù)為μ，則預(yù)載彈簧7所需預(yù)載力P為f/μ，步進(jìn)電機(jī)I的保持轉(zhuǎn)矩為T1，驅(qū)動(dòng)齒輪3與絲桿齒輪2的減速比為i，絲桿齒輪2的轉(zhuǎn)矩為i.T1，滾珠絲桿11將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為軸向力克服預(yù)載彈簧7的預(yù)載力P，滾珠絲桿11的螺距為L，傳動(dòng)效率為η，按下式計(jì)算步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩:
[0012]
【權(quán)利要求】
1.方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器，包括:步進(jìn)電機(jī)(I)、絲桿齒輪(2)、驅(qū)動(dòng)齒輪(3)、固定座(6)、兩個(gè)預(yù)載彈簧(7)、摩擦片(8)、絲桿螺母(9)、導(dǎo)向軸(10)、滾珠絲桿(11)、軸承組件(12)、傳感器(13)、位置銷(14)、復(fù)位彈簧(15)和電磁鐵(17)，其特征是，驅(qū)動(dòng)齒輪(3)固連在步進(jìn)電機(jī)(I)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，傳感器(13)固連在電機(jī)安裝板(4)上，位置銷(14)壓縮復(fù)位彈簧(15)與電磁鐵(17)的伸縮桿固連,固定座(6)固連在基座上板(5)的上表面,導(dǎo)向軸(10)穿在固定座(6)的軸孔中，摩擦片(8)壓縮預(yù)載彈簧(7)與導(dǎo)向軸(10)固連，絲桿螺母(9)與摩擦片(8)固連，滾珠絲桿(11)通過軸承組件(12)與固定座(6)形成轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，絲桿齒輪(2)固連在滾珠絲桿(11)的一端，與驅(qū)動(dòng)齒輪(3)嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方位軸系機(jī)械式制動(dòng)器，其特征在于，還包括電機(jī)安裝板(4)和電磁鐵固定板(16 )，步進(jìn)電機(jī)(I)固連在電機(jī)安裝板(4 )上，電機(jī)安裝板(4 )固連在基座上板(5)的下表面，電磁鐵(17)固連在電磁鐵固定板(16)上，電磁鐵固定板(16)固連在電機(jī)安裝板(4)上。
【文檔編號(hào)】F16D123/00GK103791001SQ201410039888
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】王志臣, 王國強(qiáng), 喬兵 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所