CN101794156B - 适用于光电跟踪仪的航行锁定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于光电跟踪仪的航行锁定装置，主要包括置有加解锁控制模块的微处理器、第一继电器组合、第二继电器组合、电机、限位开关组、含有开关档片的加解锁执行机构。加解锁控制模块根据上位控制计算机发出的加/解锁指令，通过第一继电器组合控制电机正/反转；限位开关组被开关档片触发时，通过第二继电器组合切断电机的驱动电压并向微处理器输出加/解锁到位信号。本发明解决了光电跟踪仪在航行或运输过程中机构的自动锁定问题，而且具有组成简单、体积小、重量轻、适装性好、可靠性高等优点，不仅可用于光电跟踪仪，也可用于其他同类带有回转机构的设备。

Description

适用于光电跟踪仪的航行锁定装置

技术领域

本发明涉及一种锁定装置，主要涉及一种适用于回转机构的锁定装置，尤其涉及一种适用于光电跟踪仪的航行锁定装置。

背景技术

光电跟踪仪是集可见光、红外、激光等多种光电传感器于一体的综合型光电探测和跟踪设备，这些光电传感器在光电跟踪仪方位和俯仰机构的带动下完成对目标的测距和稳定跟踪。为了保证跟踪精度，一般情况下，光电跟踪仪的方位和俯仰机构均采用直流力矩电机直接驱动的形式实现各自的运动，而这种形式的机构往往都具有较小的摩擦力矩。当光电跟踪仪不工作处于停机状态并随载体航行或运输时，由于载体的运动，如舰船随波浪的摇摆、车辆因路面的颠簸等，都可能引起方位和俯仰机构的自由转动或摆动，而自由转动或摆动往往会带来振动、冲击等问题。因此有必要给这些机构加设锁定装置，防止其自由转动或摆动，以保护光电跟踪仪的相应零部件及承载的各种光电传感器。

目前常用的锁定装置有手动和自动两大类。手动锁定装置具有锁定可靠等优点，但由于需要人的参与且对操作人员的要求较高，常常会出现一些要求加锁时没有加锁，要求解锁时又没解锁的情况，特别是在一些人不易或无法接近的场所，不仅操作麻烦，而且还存在人身安全隐患，虽然有的手动锁定装置设置成机电互锁，仍不能克服操作复杂的弊端，因此对于自动化程度要求高的光电跟踪仪来讲，这种手动锁定装置不便使用。自动锁定装置应用比较广泛的有液压(气动)锁定装置以及电磁锁定装置。液压(气动)锁定装置必须有液压缸(或气压缸)以及止回阀、液压泵(或气压源)、电磁换向阀等较复杂的配套***，应用场合受到一定的限制。电磁锁定装置往往体积大，而且不论采用上电加锁型还是去电加锁型的工作原理，都存在着加锁或解锁时常带电的情况，这在实际工作中是极为不利的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有手动锁定装置操作难度大、自动化程度低，液压(气动)锁定装置配套***复杂、应用有限以及电磁锁定装置体积大、常带电的缺点，提供一种以自动工作方式为主的小型锁定装置，解决光电跟踪仪在航行或运输过程中方位和俯仰机构的自动锁定问题，同时该锁定装置还具有简单方便的手动操作功能。

为解决上述技术问题，本发明提供的锁定装置包括置有加解锁控制模块的微处理器、第一驱动器、含有第一和第二继电器的第一继电器组合、电机、加解锁执行机构、含有第一和第二光电开关的限位开关组、含有第一驱动电路和第二驱动电路的第二驱动器和含有第三、第四继电器的第二继电器组合；所述的加解锁执行机构含有框架式本体、涡轮蜗杆副、螺杆传动轴、推力螺母、锁定销、缓冲弹簧、两个止挡销、锁定滑套、滑动导槽、滑动导销、开关档片和盖板，所述框架式本体含有一个纵向通孔和两个水平孔，第一水平孔为通孔且位于框架式本体的下部，第一水平孔与纵向通孔以相切方式导通，第二水平孔位于框架式本体的中部且第二水平孔的一端与纵向通孔以相贯方式导通；涡轮蜗杆副中的蜗杆两端通过两个第一轴承分别固连在第一水平孔的两端且蜗杆的一端与电机的转轴固连；所述螺杆传动轴的下段与涡轮蜗杆副中的蜗轮轴孔固连且位于涡轮轴孔两端外侧的螺杆传动轴部位通过两个第二轴承分别固连在纵向通孔的中下部和下端口，螺杆传动轴的中段设有外螺纹且上段为导向杆；所述推力螺母与螺杆传动轴中段的外螺纹配合；所述的锁定销为空心圆柱体，其内孔带有两个台阶面，第一台阶面至锁定销一端的大直径孔壁上均布两个沿轴线方向的腰形孔；所述锁定滑套内部带有多个环形凹槽且槽内涂有润滑油；所述两个止挡销径向对称固连在所述推力螺母的上段部位；所述缓冲弹簧和所述锁定销依次套在所述导向杆的外部，锁定销 带腰形孔的一端套在推力螺母的上段且两个止挡销分别位于锁定销的两个腰形孔中，缓冲弹簧的两端分别定位在推力螺母的上端面和锁定销的第二台阶面处；所述锁定销的腰形孔段外部套锁定滑套且锁定滑套的外部与框架式本体的上端口固连；所述滑动导槽为带有矩形槽的板状体且与框架式本体固连，滑动导槽位于所述纵向通孔与第二水平孔的相贯处且矩形槽的长度方向与所述纵向通孔的方向一致；所述滑动导销一端固连在所述推力螺母的一侧且另一端位于滑动导槽的矩形孔内；所述开关档片固连在滑动导销的另一端；所述第二水平孔的端口固连所述盖板且盖板上安装所述第一、第二光电开关，第一光电开关与第二光电开关之间的距离等于螺杆传动轴移动的行程；在锁定状态下，所述锁定销的上端部***到光电跟踪仪方位或俯仰旋转件的锁定孔中，在解锁状态下，所述锁定销的上端部从光电跟踪仪方位或俯仰旋转件的锁定孔中全部退出；所述加解锁控制模块的功能是，根据上位控制计算机给出的加锁指令或解锁指令，通过第一驱动器控制第一继电器组合驱动电机正转或反转，根据第三继电器给出的加锁到位信号，向上位控制计算机回告加锁到位信息，根据第四继电器给出的解锁到位信号，向上位控制计算机回告解锁到位信息；当第一光电开关被开关档片触发时，其输出信号通过第一驱动电路控制第三继电器切断第一继电器组合向电机输出的正转电压，并通过第三继电器向微处理器的I/O口发送加锁到位信号；当第二光电开关被开关档片触发时，其输出信号通过第二驱动电路控制第四继电器切断第一继电器组合向电机输出的反转电压，并通过第三继电器向微处理器的I/O口发送解锁到位信号。

根据本发明，所述推力螺母的内螺纹与所述螺杆传动轴中段的外螺纹均为梯形螺纹。

根据本发明，第一至第四继电器均为双触点继电器；所述第一继电器的第一输入端的一个端子与所述第三继电器的第一输出端相连，第一输入端的另一个端子悬空，第一继电器的第二输入端的一个端子接地，另一个端子悬空，第一继电器的第一、第二输出端对应接在所述电机的正、负接线柱上； 所述第二继电器的第一输入端的一个端子与所述第四继电器的第一输出端相连，第一输入端的另一个端子悬空，第二继电器的第二输入端的一个端子接地，另一个端子悬空；第二继电器的第一、第二输出端对应接在所述电机的正、负接线柱上；第三和第四继电器的第一输入端与外部第一电源相连接，第二输入端的两个端子一个接地，另一个与外部第二电源相连接，第三和第四继电器的第二输出端对应接在微处理器的I/O口的不同端，当加解锁控制模块输出加锁信号时，第一继电器吸合，第二继电器断开；当加解锁控制模块输出解锁信号时，第一继电器断开，第二继电器吸合；当开关档片未正对第一光电开关时，第三、第四继电器同时吸合，当第一光电开关被触发，第三继电器的第一输出端与第一继电器的输入端断开，第三继电器的第二输出端向微处理器的I/O口输出加锁到位信号，第四继电器仍保持吸合；当开关档片未正对第二光电开关时，第三、第四继电器同时吸合，当第二光电开关被触发，第四继电器的第一输出端与第二继电器的输入端断开，第四继电器的第二输出端向微处理器的I/O口输出解锁到位信号，第三继电器仍保持吸合。

本发明的有益效果体现在以下几个方面：

(1)在本发明中，微处理器根据上位计算机的要求控制第一、第二继电器的通断，驱动电路根据第一、第二继电器的通断情况驱动电机正转或反转，由此使执行机构中的锁定销***或退出光电跟踪仪旋转件的锁定孔中，从而实现了对光电跟踪仪的自动加锁或自动解锁的功能。本发明不仅解决了光电跟踪仪的方位和俯仰机构在航行或运输过程中的可靠锁定问题，而且在加锁到位或解锁到位后可以断电而提高了光电跟踪仪的安全性，尤其是对于安装在载体舱外高处的光电跟踪仪来说，本发明自动化程度所体现的优越性尤为突出。

(2)本发明通过控制第一继电器组合输出+28V或-28V电压给电机，以控制电机正转或反转，实现对光电指向器的方位或俯仰机构进行自动加锁和解锁的功能，当加锁或解锁到位后，通过第二驱动器自动切断28V电源，电机停止转动，解决了加解锁执行机构到位后对电机堵转和电源的自动保护的 功能。

(3)本发明中，当微控制器检测到加锁或解锁到位信号后，微处理器撤消加锁或解锁控制信号，第一驱动器输出高电平给第一继电器组合，并切断第一继电器组合，第一继电器组合输出无电压，各继电器处于自然状态，这不但降低了本发明中的电器功耗，而且也提高各元器件的寿命及电路的可靠性。

(4)本发明采用减速比大、传动平稳、结构紧凑的蜗杆蜗轮减速机构及具有反行程自锁功能、强度较好、摩擦较小、效率较高、传动功率较大的梯形螺旋副，因此，使本发明中的加解锁执行机构具有结构组成简单、体积小、重量轻、适装性好、可靠性高的特点，不仅可用于光电跟踪仪，也可用于其他同类带有回转机构的设备，如雷达等。

附图说明

图1是本发明锁定装置的组成与原理框图。

图2是本发明锁定装置的锁定控制基本电路组成图。

图3是本发明中加解锁控制模块的工作流程框图。

图4是本发明中加解锁执行机构的组成及解锁状态示意图。

图5是图4中所示的推力螺母结构剖面示意图。

图6是图4中所示的滑动导销结构示意图。

图7是本发明中加解锁执行机构的锁定状态示意图。

具体实施方式

正如图1所示，本发明优选实施例提供的锁定装置包括置有加解锁控制模块的微控制器8、第一驱动器7、第一继电器组合6、电机3、加解锁执行机构1、限位开关组2、第二驱动器4和第二继电器组合5。

根据图2所示，微控制器8由AT89C2051型微处理器D1、MAX488异步串行接口驱动电路D2、第一至第三电容器C1、C2、C3、第一、第二电阻器R1、 R2和晶体振荡器G1组成。其中：第一电容器C1和第二电阻器R2组成微处理器D1的上电复位电路；第二和第三电容器C2、C3以及晶体振荡器G1组成微处理器D1的时钟振荡器电路；第一电阻器R1为异步串行接口驱动电路D2的接收电阻。异步串行接口驱动电路D2与微处理器D1中的异步串行口连接，构成标准的RS422接口。微处理器D1内置有加解锁控制模块，当微控制器8上电后，在上电复位电路和时钟荡器电路的控制下，微处理器D1按照图3所示的流程进行操作，即加解锁控制模块在初始化之后通过RS422接口接收上位控制计算机发来的控制指令，在对控制指令解码后进行判断，若判断为加锁指令，通过微处理器D1的I/O口向第一驱动器7输出加锁指令，即向第一驱动器7的A、B端分别送信号“1”、“0”，然后判断是否有加锁到位信号，当接到第三继电器K3输出的加锁到位信号即高电平信号后，通过RS422接口向上位控制计算机回告加锁到位信息，并将送入到A端口的信号“1”变为信号“0”；若判断为解锁指令，通过微处理器D1的I/O口向第一驱动器7输出解锁指令，即向第一驱动器7的A、B分别送信号“0”、“1”；然后判断是否有解锁到位信号，当接到第四继电器k4输出的解锁到位信号即高电平信号后，通过RS422接口向上位控制计算机回告解锁到位信息，并将送入到B端口的信号“1”变为信号“0”。撤销加锁、解锁信号的目的是，第一驱动器7输出高电平给第一继电器组合6，并切断第一继电器组合6，第一继电器组合6输出无电压，各继电器处于自然状态，可降低控制电路的功耗，提高各元器件的寿命及电路的可靠性

第一继电器组合6含有第一、第二继电器K1、K2及其对应的第一、第二保护二极管V1、V2，第一继电器组合6由第一驱动器7控制。第二继电器组合5含有第三、第四继电器K3、K4及其对应的第三、第四保护二极管V3、V4，第二继电器组合5由第二驱动器4控制；第一至第四继电器K1～K4均采用双触点继电器。第一继电器K1的第一输入端的一个端子与第三继电器K3的第一输出端相连，第一输入端的另一个端子悬空；第一继电器K1的第二输入端的一个端子接地，另一个端子悬空；第一继电器K1的第一、第二输出端对应接在电机3的正、负接线柱上。第二继电器K2的第一输入端的一个端子与第 四继电器K4的第一输出端相连，第一输入端的另一个端子悬空；第二继电器K2的第二输入端的一个端子接地，另一个端子悬空；第二继电器K2的第一、第二输出端对应接在电机3的正、负接线柱上。第三和第四继电器K3和K4的第一输入端均与外部28V电源相连接，第二输入端的两个端子均一个接地，另一个接外部5V电源；第三和第四继电器K3和K4的第二输出端分别接在微处理器D1的I/O口的不同端。

第一驱动器7是一个型号为54LS145的继电器译码驱动电路D3。第一驱动器7的A、B端口与微处理器D1的I/O口相连，C、D端口接地。当第一驱动器7的A、B端口输入信号分别为“1”、“0”时，第二继电器K2断开，第一继电器组合6向电机3输出+28V电压；当第一驱动器7的A、B端口输入信号分别为“0”、“1”时，第一继电器K1断开，第一继电器组合6向电机3输出-28V电压，当第一驱动器7的A、B端口同时为“0”、“0”时，第一、第二继电器K1、K2全断开，电机3的输入端无驱动电压。

限位开关组2由第一、第二光电开关V7、V8和第三电阻器R3组成，第一、第二光电开关V7、V8的型号为GK102，第三电阻器R3作为第一、第二光电开关V7、V8的限流保护电阻且与外部5V电源相连。当第一光电开关V7被加解锁执行机构1中的开关挡片110触发后，向第二驱动器4的第一驱动电路输出高电平信号；当第二光电开关V8被加解锁执行机构1中的开关挡片110触发后，向第二驱动器4的第二驱动电路输出高电平，第一、第二光电开关V7、V8在未触发状态下均输出低电平。

第二驱动器4由两个驱动电路组成，第一驱动电路用于驱动第三继电器K3并由第一上拉电阻R4、第一限流电阻R5和第一三极管V5组成，第一驱动电路的输入端与第一光电开关V7的输出端相连。当第一光电开关V7未正对加解锁执行机构1中的开关挡片110时，第一驱动电路向第三继电器K3的控制端输出高电平信号，第三继电器K3吸合且其第一输出端向第一继电器K1的输入端输出28V电压，同时其第二输出端向微处理器D1的I/O口的相应端输出低电平信号，第四继电器K4吸合且其第一输出端向第二继电器K2的输入端输出28V电压，同时其第二输出端向微处理器D1的I/O口的相应端输出 低电平信号；当第一光电开关V7被加解锁执行机构1中的开关挡片110触发时，第一驱动电路向第三继电器K3的控制端输出低电平信号，第三继电器K3断开且其第一输出端无电压输出，同时其第二输出端向微处理器D1的I/O口相应端输出高电平信号，第四继电器K4仍为吸合状态。第二驱动电路用于驱动第四继电器K4并由第二上拉电阻R6、第二限流电阻R7和第二三极管V6组成，第二驱动电路的输入端与第二光电开关V8的输出端相连。当第二光电开关V8未正对加解锁执行机构1中的开关挡片110时，第二驱动电路向第四继电器K4的控制端输出高电平信号，第四继电器K4吸合且其第一输出端向第二继电器K2的输入端输出28电压，同时其第二输出端向微处理器D1的I/O口的相应端输出低电平信号，第三继电器K 3吸合且其第一输出端向第一继电器K1的输入端输出28V电压；当第二光电开关V8被加解锁执行机构1中的开关挡片110触发时，第二驱动电路向第四继电器K4的控制端输出低电平信号，第四继电器K4断开且其第一输出端无电压输出，同时其第二输出端向微处理器D1的I/O口相应端输出高电平信号，第三继电器K 3仍为吸合状态。

电机3由一个60LYX003型直流力矩电机M和保护电容C4组成，直流力矩电机M接收第一、第二继电器K1、K2组合输出的+28V或-28V电压，实现正转或反转，同时带动加解锁执行机构1实现加锁或解锁功能。

根据图4所示，加解锁执行机构1包括框架式本体101、由蜗杆Z₁和蜗轮Z₂构成的蜗轮蜗杆副、螺杆传动轴102、推力螺母103、锁定销104、缓冲弹簧105、两个止挡销106、锁定滑套107、滑动导槽108、滑动导销109、开关挡片110和盖板111。框架式本体101(参见图5)带有一个纵向通孔101-1和两个水平孔101-2、101-3，第一水平孔101-2为通孔且位于框架式本体101的下部，第一水平孔101-2与纵向通孔101-1以相切方式导通，第二水平孔为矩形孔且长度方向与纵向通孔的方向一致，第二水平孔位于框架式本体101的中部且一端与纵向通孔以相贯方式导通，在框架式本体101的上下两端还各设有四个与光电跟踪仪固定件相连的安装孔。蜗杆Z₁两端通过两个第一轴承分别固连在框架式本体101的第一水平孔两端，蜗杆Z₁的一端与电机3的转轴固连且另一端沿径向固连有一销钉Xd。螺杆传动轴102的下段与蜗轮Z₂ 轴孔固连且位于蜗轮Z₂轴孔两端外侧的螺杆传动轴102部位通过两个第二轴承分别固连在框架式本体101纵向通孔的中下部和下端口，蜗轮Z₂与蜗杆Z₁啮合；螺杆传动轴102的中段设有梯形外螺纹且上段为导向杆螺杆。传动轴与蜗轮蜗杆副组成减速机构，该减速机构具有减速比大、传动平稳、结构紧凑、体积小等优点。推力螺母103(参见图6)带有梯形内螺纹且与螺杆传动轴102中段的梯形外螺纹配合，梯形螺旋具有强度好、摩擦较小、效率较高、传动功率较大等优点，同时梯形螺旋副具有反行程自锁功能，能够保证被锁机构的位置锁定可靠。推力螺母103的外圆柱分两段，上段直径较小且在径向对称位置有两个带沉孔的螺孔103-1，下段直径较大且沿外壁轴向设有开槽103-2。锁定销104为空心圆柱体且外表面有较高的光洁度，其内孔带有两个台阶面，第一台阶面至锁定销104一端的大直径孔壁上均布两个沿轴线方向的腰形孔。缓冲弹簧105为圆柱形压簧且和锁定销104依次套在螺杆传动轴102导向杆的外部，锁定销104带腰形孔的一端套在推力螺母103的上段，缓冲弹簧105两端分别固定在推力螺母103的上端面和锁定销104的第二台阶面处。两个止挡销106分别固连在推力螺母103上的两个螺孔103-1内，两个止挡销106的头部可以在锁定销104相应的腰形孔滑动。锁定滑套107具有良好的耐磨和减摩性能，其内部带有多个环形凹槽且槽内涂有润滑脂，锁定滑套107套在锁定销104外部且与框架式本体101的上端口固连。滑动导槽108为带有矩形槽的板状体且与框架式本体101第二水平孔101-3的环形孔底固连，滑动导槽108矩形槽的长度方向与框架式本体101纵向通孔101-1的方向一致。滑动导销109的底盘通过两个螺钉固连在推力螺母103的开槽103-2中，其中间部位位于滑动导槽108的矩形槽内，顶端则固连有开关挡片110。盖板111安装在框架式本体101第二水平孔101-3的端口，限位开关组2固连在盖板111上，其第一光电开关V7与第二光电开关V8之间的距离等于锁定销104移动的行程。在本实施例中框架式本体101的材料为铸铝ZL114A，蜗杆Z₁、螺杆传动轴102、锁定销104和止挡销106的材料均为合金钢40Cr，蜗轮Z₂、推力螺母103、锁定滑套107、滑动导槽108和滑动导销109的材料均为锡青铜QSn7-0.2，缓冲弹簧105的材料为合金钢65Mn，开关挡片110和 盖板111的材料均为铝合金2A12。

下面结合优选实施例叙述本发明的作用过程。

当微控制器8接收到上位控制计算机的加锁指令后输出加锁信号给第一驱动器7，第一驱动器7输出信号控制第一继电器组合6吸合，若此时加解锁执行机构1在加锁到位位置时，第一光电开关V7向第二驱动器4输出加锁到位信号即高电平，第二驱动器4输出信号控制第二继电器组合5吸合，第二继电器组合5切断输出给第一继电器组合6的28V电压即第一继电器组合6无输出电压，加解锁执行机构1自动保护无反应；当加解锁执行机构1不在加锁到位位置时，第一继电器组合6接收第二继电器组合5输出的28V电压同时输出+28V电压给电机3，电机3开始正转，通过蜗轮蜗杆副驱动螺杆传动轴102反转，由于滑动导销109限制了推力螺母103和螺杆传动轴102之间的相对转动，因此推力螺母103带动滑动导销109和开关挡片110且通过缓冲弹簧105推动锁定销104一起沿轴向上移，当锁定销104移动到加锁位置即锁定销104的头部全部***到光电跟踪仪方位或俯仰转台的锁定孔时(参见图7)，开关挡片110与第一光电开关V7作用且第一光电开关V7向第二驱动器4输出加锁到位信号，第二驱动器4控制第二继电器组合5吸合，第二继电器组合5切断输出给第一继电器组合6的28V电压即第一继电器组合6无输出电压，电机3停止正传，加锁结束，同时第二继电器组合5输出高电平信号给微控制器8，后者向上位计算机***回告加锁到位信息。相反地，当微控制器8接收到上位计算机的解锁指令后输出解锁信号给第一驱动器7，第一驱动器7输出信号控制第一继电器组合6吸合，若加解锁执行机构1在解锁到位位置时，第二光电开关V8向第二驱动器4输出解锁到位信号，第二驱动器4控制第二继电器组合5吸合，第二继电器组合5切断输出给第一继电器组合6的28V电压即第一继电器组合6无输出电压，加解锁执行机构1自动保护无反应，若加解锁执行机构1不在解锁到位位置时，第一继电器组合6接收第二继电器组合5输出的28V电压同时输出-28V电压给电机3，电机3开始反转，螺杆传动轴102正转，推力螺母103带动滑动导销109和开关挡片110且通过两个止挡销106拉动锁定销104一起沿轴向下移，当锁定销104 移动到解锁位置即锁定销104的头部全部从光电跟踪仪方位或俯仰转台的锁定孔中退出时(参见图4)，开关挡片110与第二光电开关V8作用且第二光电开关V8向第二驱动器4输出解锁到位信号，第二驱动器4控制第二继电器组合5吸合，第二继电器组合5切断输出给第一继电器组合6的28V电压即第一继电器组合6无输出电压，电机3停止反传，解锁结束，同时第二继电器组合5输出高电平信号给微控制器8，后者向上位计算机***回告解锁到位信息。

同样，使用固连在蜗杆Z₁另一端的销钉Xd外接一个手轮或手柄，通过旋转手轮或手柄驱动锁定销104***或退出光电跟踪仪方位或俯仰转台的锁定孔，就可以实现对光电跟踪仪的手动加锁或手动解锁。

Claims (3)

1.一种适用于光电跟踪仪的航行锁定装置，其特征在于：包括置有加解锁控制模块的微处理器[D1]、第一驱动器[7]、含有第一、第二继电器[K1、K2]的第一继电器组合[6]、电机[3]、加解锁执行机构[1]、含有第一、第二光电开关[V7、V8]的限位开关组[2]、含有第一驱动电路、第二驱动电路的第二驱动器[4]以及含有第三、第四继电器[K3、K4]的第二继电器组合[5]；所述的加解锁执行机构含有框架式本体[101]、涡轮蜗杆副、螺杆传动轴[102]、推力螺母[103]、锁定销[104]、缓冲弹簧[105]、两个止挡销[106]、锁定滑套[107]、滑动导槽[108]、滑动导销[109]、开关档片[110]和盖板[111]，所述框架式本体[101]含有一个纵向通孔[101-1]和两个水平孔[101-2、101-3]，第一水平孔[101-2]为通孔且位于框架式本体[101]的下部，第一水平孔[101-2]与纵向通孔[101-1]以相切方式导通，第二水平孔[101-3]位于框架式本体[101]的中部且第二水平孔[101-3]的一端与纵向通孔[101-1]以相贯方式导通；涡轮蜗杆副中的蜗杆[Z₁]两端通过两个第一轴承分别固连在第一水平孔[101-2]的两端且蜗杆[Z₁]的一端与电机[3]的转轴固连；所述螺杆传动轴[102]的下段与涡轮蜗杆副中的蜗轮[Z₂]轴孔固连且位于涡轮[Z₂]轴孔两端外侧的螺杆传动轴[102]部位通过两个第二轴承分别固连在纵向通孔[101-1]的中下部和下端口，螺杆传动轴[102]的中段设有外螺纹且上段为导向杆；所述推力螺母[103]与螺杆传动轴[102]中段的外螺纹配合；所述的锁定销[104]为空心圆柱体，其内孔带有两个台阶面，第一台阶面至锁定销一端的大直径孔壁上均布两个沿轴线方向的腰形孔；所述锁定滑套[107]内部带有多个环形凹槽且槽内涂有润滑油；所述两个止挡销[106]径向对称固连在所述推力螺母[103]的上段部位；所述缓冲弹簧[105]和所述锁定销[104]依次套在所述导向杆的外部，锁定销[104]带腰形孔的一端套在推力螺母[103]的上段且两个止挡销[106]分别位于锁定销[104]的两个腰形孔中，缓冲弹簧[105]的两端分别定位在推力螺母[103]的上端面和锁定销[104]的第二台阶面处；所述锁定销[104]的腰形孔段外部套锁定滑套[107]且锁定滑套[107]的外部与框架式本体[101]的上端口固连；所述滑动导槽[108]为带有矩形槽的板状体且与框架式本体[101]固连，滑动导槽[108]位于所述纵向通孔[101-1]与第二水平孔[101-2]的相贯处且矩形槽的长度方向与所述纵向通孔[101-1]的方向一致；所述滑动导销[109]一端固连在所述推力螺母[103]的一侧且另一端位于滑动导槽[108]的矩形孔内；所述开关档片[110]固连在滑动导销[109]的另一端；所述第二水平孔[101-3]的端口固连所述盖板[111]且盖板[111]上安装所述第一、第二光电开关[V7、V8]，第一光电开关[V7]与第二光电开关[V8]之间的距离等于螺杆传动轴[102]移动的行程；在锁定状态下，所述锁定销[104]的上端部***到光电跟踪仪方位或俯仰旋转件的锁定孔中，在解锁状态下，所述锁定销[104]的上端部从光电跟踪仪方位或俯仰旋转件的锁定孔中全部退出；所述加解锁控制模块的功能是，根据上位控制计算机给出的加锁指令或解锁指令，通过第一驱动器[7]控制第一继电器组合[6]驱动电机[3]正转或反转，根据第三继电器[K3]给出的加锁到位信号，向上位控制计算机回告加锁到位信息，根据第四继电器[K4]给出的解锁到位信号，向上位控制计算机回告解锁到位信息；当第一光电开关[V7]被开关档片[110]触发时，其输出信号通过第一驱动电路控制第三继电器[K3]切断第一继电器组合[6]向电机[3]输出的正转电压，并通过第三继电器[K3]向微处理器[D1]的I/O口发送加锁到位信号；当第二光电开关[V8]被开关档片[110]触发时，其输出信号通过第二驱动电路控制第四继电器[K4]切断第一继电器组合[6]向电机[3]输出的反转电压，并通过第四继电器[K4]向微处理器[D1]的I/O口发送解锁到位信号。

2.根据权利要求1所述的适用于光电跟踪仪的航行锁定装置，其特征在于：所述推力螺母[103]的内螺纹与所述螺杆传动轴[102]中段的外螺纹均为梯形螺纹。

3.根据权利要求1或2所述的适用于光电跟踪仪的航行锁定装置，其特征在于：第一至第四继电器[K1～K4]均为双触点继电器，所述第一继电器[K1]的第一输入端的一个端子与所述第三继电器[K3]的第一输出端相连，第一输入端的另一个端子悬空，第一继电器[K1]的第二输入端的一个端子接地，另一个端子悬空，第一继电器[K1]的第一、第二输出端对应接在所述电机[3]的正、负接线柱上；所述第二继电器[K2]的第一输入端的一个端子与所述第四继电器[K4]的第一输出端相连，第一输入端的另一个端子悬空，第二继电器[K2]的第二输入端的一个端子接地，另一个端子悬空；第二继电器[K2]的第一、第二输出端对应接在所述电机[3]的正、负接线柱上；第三和第四继电器[K3、K4]的第一输入端与外部第一电源相连接，第二输入端的两个端子一个接地，另一个与外部第二电源相连接，第三、第四继电器[K3、K4]的第二输出端对应接在所述微处理器[D1]的I/O口的不同端，当加解锁控制模块输出加锁信号时，第一继电器[K1]吸合，第二继电器[K2]断开；当加解锁控制模块输出解锁信号时，第一继电器[K1]断开，第二继电器[K2]吸合；当开关档片[110]未正对第一光电开关[V7]时，第三、第四继电器[K3、K4]同时吸合，当第一光电开关[V7]被触发，第三继电器[K3]的第一输出端与第一继电器[K1]的输入端断开，第三继电器[K3]的第二输出端向微处理器[D1]的I/O口输出加锁到位信号，第四继电器[K4]仍保持吸合；当开关档片[110]未正对第二光电开关[V8]时，第三、第四继电器[K3、K4]同时吸合，当第二光电开关[V8]被触发，第四继电器[K4]的第一输出端与第二继电器[K2]的输入端断开，第四继电器[K4]的第二输出端向微处理器[D1]的I/O口输出解锁到位信号，第三继电器[K3]仍保持吸合。

Images