CN105301756A - 一种超低速旋转承载平台 - Google Patents

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韩兴明
戴广文
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    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
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Abstract

本发明提供一种超低速旋转承载平台，包括支撑机构、旋转机构、相互独立的驱动***以及液压***，所述支撑机构包括实验台、以及固定在所述实验台上的底座；所述旋转机构包括设置在所述实验台中心的方位轴，所述方位轴一端固定在所述实验台上，另一端与回转台中心转动连接，所述回转台的下表面设有被动齿圈、上表面设有承载平台；所述驱动***包括双电机消隙机构、中间力矩电机***以及直接驱动式电机***。本发明实现大直径工作台的超低速连续旋转，承载能力大；旋转安全可靠、可实现正反方向的连续转动；设有编码器，对回转台的位移和位置进行准确测量，对电机的动作进行控制；设有磁滞制动器***，可实现模拟负载的预加。

Description

一种超低速旋转承载平台
技术领域
本发明涉及一种承载平台，尤其是一种超低速旋转承载平台。
背景技术
天文学研究过程中，望远镜照向太空是必须的一种手段，而且要求一天24小时随着地球的自转保证照向太空的方向是不变的，这就要求望远镜的支承平台24小时转一圈，实现超低速旋转。如此超低速旋转以目前的电机和减速机是无法完成的。
发明内容
为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种超低速旋转承载平台。
本发明采用的技术方案为：一种超低速旋转承载平台，包括支撑机构、旋转机构、相互独立的驱动***以及液压***，所述支撑机构包括实验台、以及固定在所述实验台上的底座；所述旋转机构包括设置在所述实验台中心的方位轴，所述方位轴一端固定在所述实验台上，另一端与回转台中心转动连接，所述回转台的下表面设有前后对称分布的两个被动齿圈、上表面设有承载平台，所述承载平台上设有T型槽；所述驱动***包括双电机消隙机构、中间力矩电机***以及直接驱动式电机***。
进一步的，所述底座的底面由带凹槽的圆形辐射分布的支座组成。
进一步的，所述双电机消隙机构包括固定在所述底座侧面的两个消隙电机，两个所述消隙电机分别与精密减速机相连，所述精密减速机的输出轴上连接主动齿轮，所述主动齿轮与被动齿圈相啮合。
进一步的，所述的消隙电机自带有正弦编码器。
进一步的，所述中间力矩电机***包括与底座及方位轴相连的力矩电机定子、以及与回转台相连的力矩电机转子，所述力矩电机定子与力矩电机转子构成力矩电机。
进一步的，所述直接驱动式电机***包括与底座相连的4米级电机定子、以及与回转台相连的4米级电机转子，所述4米级电机定子与4米级电机转子构成4米级电机。
进一步的，所述方位轴上还设有精密轴承和角度编码器。
进一步的，与两个所述消隙电机呈90度的方位上，固定于底座侧面上设有磁滞制动器。
进一步的，所述实验台下部设有液压***，液压油通过分油器分别与进油口相连通。
本发明的积极效果在于：
1、实现了大直径工作台的超低速连续旋转，承载能力较大。
2、安全可靠、旋转稳定，可实现正反方向的连续转动。
3、设有编码器，对回转台的位移和位置进行准确的测量，对电机的动作进行控制。
4、固定在底座侧面上的带有减速机的磁滞制动器***，可实现模拟负载的预加。
附图说明
图1为本发明底座的俯视图；
图2为本发明沿图1中A-A方向的主视图；
图3为本发明双电机消隙机构的结构示意图；
图4为图2中Z区域的局部放大结构示意图；
图5为图2中C区域的局部放大结构示意图；
图6为本发明承载平台的俯视图；
图中：实验台1；角度编码器2；消隙电机3；精密减速机4；主动齿轮5；被动齿圈6；回转台7；4米级电机转子8；4米级电机定子9；底座10；方位轴11；力矩电机转子12；力矩电机定子13；精密轴承14；进油口15；磁滞制动器16；承载平台17；T型槽18；支座19。
下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构和原理做进一步详细的说明。
具体实施方式
如图1-图6所示：一种超低速旋转承载平台，包括支撑机构、旋转机构、相互独立的驱动***以及液压***，所述支撑机构包括实验台1、以及固定在所述实验台1上的底座10，所述底座10上部安装有静压导轨，提供对回转台7的承载，所述底座10的底面由带凹槽的圆形辐射分布的支座19组成，所述底座10采用高强度的HT300铸铁件，具有足够的强度和吸震性，通过地脚螺钉固定在地基上,并通过精密的机床调整垫铁进行调平。所述旋转机构包括设置在所述实验台1中心的方位轴11，所述方位轴11一端固定在所述实验台1上，另一端与回转台7中心转动连接，所述回转台7的下表面设有前后对称分布的两个被动齿圈6、上表面设有承载平台17，所述承载平台17上设有T型槽18，所述回转台7采用高强度的HT300铸铁件，具有足够的强度和吸震性，所述实验台1下部设有液压***，回转台7的下面为与静压导轨的结合面，液压油通过分油器分别与进油口15相连通，通过静压导轨为回转台7在底座10上的旋转提供稳定的、低摩擦力的支撑，静压导轨的液压油由液压***来提供，当液压达到一定压力时，可以对回转台7有支承作用；回转台7绕方位轴11旋转，方位轴11上安装有精密轴承14，所述精密轴承14角接触球轴承，为回转台7的旋转提供精度保证，所述方位轴11上还安装有角度编码器2，通过与安装在回转台7上的码盘配合，实现对回转台7的位移和位置进行最直接和准确的测量，实现对回转台7转动的检测，进而实现对回转台7的闭环控制。
本发明回转台7的旋转可由三套驱动***分别单独驱动，这三套驱动***分别包括能消除齿轮传动间隙，保证传动间隙的，固定在所述底座10侧面的双电机消隙机构；固定在回转台7中心的中间力矩电机***；固定在所述底座10辐射分布支座19上的直接驱动式电机***；所述双电机消隙机构包括前后对称分布在回转台7下部、固定在所述底座10侧面的两个消隙电机3，两个所述消隙电机3分别与精密减速机4相连，所述精密减速机4的输出轴上连接主动齿轮5，所述主动齿轮5与被动齿圈6相啮合，通过驱动与回转台7连接为一体的被动齿圈6转动而实现回转台7的旋转，通过控制两台消隙电机3的组合作用，实现主动齿轮5与被动齿圈6的，不管是正转还是反转的无间隙传动，并且消隙电机3自带正弦编码器，能实现对电机的位置和运转状态进行实时监控，进而实现电机的闭环控制。
如图4所示，所述中间力矩电机***包括与底座10及方位轴11相连的力矩电机定子13、以及与回转台7相连的力矩电机转子12，所述力矩电机定子13与力矩电机转子12构成力矩电机；通过力矩电机定子13和力矩电机转子12的相互作用，直接驱动回转台7旋转。
如图5所示，所述直接驱动式电机***包括与底座10相连的4米级电机定子9、以及与回转台7相连的4米级电机转子8，所述4米级电机定子9与4米级电机转子8构成4米级电机；通过4米级电机定子9和4米级电机转子8的相互作用，直接驱动回转台7旋转。
如图1所示，与两个所述消隙电机3呈90度的方位上，固定于所述底座10一侧设有磁滞制动器16，磁滞制动器16带有配套使用的减速机，减速机的输出轴上设有主动齿轮，与两个所述被动齿圈6呈90度的方向上、安装在回转台7上还设有相同的被动齿圈6(图中未标出)，磁滞制动器16的主动齿轮与被动齿圈6(图中未标出)啮合，通过减速机带动主动齿轮旋转，主动齿轮与回转台7上的被动齿圈6(图中未标出)相啮合，进而产生阻碍齿圈旋转的反向力，可以实现模拟负载的预加，磁滞制动器16的制动力可编程调节，进而实现模拟负载力大小的调节。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种超低速旋转承载平台，其特征在于：包括支撑机构、旋转机构、相互独立的驱动***以及液压***，所述支撑机构包括实验台(1)、以及固定在所述实验台(1)上的底座(10)；所述旋转机构包括设置在所述实验台(1)中心的方位轴(11)，所述方位轴(11)一端固定在所述实验台(1)上，另一端与回转台(7)中心转动连接，所述回转台(7)的下表面设有前后对称分布的两个被动齿圈(6)、上表面设有承载平台(17)，所述承载平台(17)上设有T型槽(18)；所述驱动***包括双电机消隙机构、中间力矩电机***以及直接驱动式电机***。
2.根据权利要求1所述的一种超低速旋转承载平台，其特征在于：所述底座(10)的底面由带凹槽的圆形辐射分布的支座(19)组成。
3.根据权利要求1所述的一种超低速旋转承载平台，其特征在于：所述双电机消隙机构包括固定在所述底座(10)侧面的两个消隙电机(3)，两个所述消隙电机(3)分别与精密减速机(4)相连，所述精密减速机(4)的输出轴上连接主动齿轮(5)，所述主动齿轮(5)与被动齿圈(6)相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种超低速旋转承载平台，其特征在于：所述的消隙电机(3)自带有正弦编码器。
5.根据权利要求1所述的一种超低速旋转承载平台，其特征在于：所述中间力矩电机***包括与底座(10)及方位轴(11)相连的力矩电机定子(13)、以及与回转台(7)相连的力矩电机转子(12)，所述力矩电机定子(13)与力矩电机转子(12)构成力矩电机。
6.根据权利要求1所述的一种超低速旋转承载平台，其特征在于：所述直接驱动式电机***包括与底座(10)相连的4米级电机定子(9)、以及与回转台(7)相连的4米级电机转子(8)，所述4米级电机定子(9)与4米级电机转子(8)构成4米级电机。
7.根据权利要求1所述的一种超低速旋转承载平台，其特征在于：所述方位轴(11)上还设有精密轴承(14)和角度编码器(2)。
8.根据权利要求1或3所述的一种超低速旋转承载平台，其特征在于：与两个所述消隙电机(3)呈90度的方位上，且固定于底座(10)侧面上设有磁滞制动器(16)。
9.根据权利要求1所述的一种超低速旋转承载平台，其特征在于：所述实验台(1)下部设有液压***，液压油通过分油器分别与进油口(15)相连通。
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