CN111735345B - 一种便携式自动化调姿发射器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式自动化调姿发射器，包括炮筒、调姿机构和底座；所述调姿机构包括俯仰运动调节***和回转运动调节***；所述俯仰运动调节***包括立轴支承座、直线运动单元和支承杆，所述炮筒后部与立轴支承座铰接，所述支承杆一端与炮筒滑动连接；所述直线运动单元驱动支承杆另一端相对立轴支承座移动；所述回转运动调节***包括回转平台和转动运动单元，所述直线运动单元安装在回转平台上，转动运动单元驱动回转平台转动；所述转动运动单元安装在底座上。本发明使用伺服电机、滚珠丝杠机构、皮带传动机构进行运动控制，可结合控制***进行高精度姿态调节控制，提高导弹发射命中精度，还可实现无人自主发射，并且机械结构调姿方式成本低、调姿***稳定。

Description

一种便携式自动化调姿发射器

技术领域

本发明涉及导弹发射装置领域，具体是一种适用于微型导弹的便携式自动化调姿发射器。

背景技术

通过对现有的调姿发射器研究，进行姿态调节的方法主要有人工手摇控制和自动化控制两类，但是人工手摇控制需要通过肉眼反复观察、操作达到发射角度，耗时长、精度低且抗干扰能力低，与现在信息化战争的快速反应要求存在很大差距，而且自动化控制的精度很高，因此可实现网络化远程监控自动发射的自动化调姿发射器更具有实用价值和广阔的发展前景。

此外，目前研制的调姿发射器大多体积大、自重大，需要多人配合使用维护，不便于单兵携带作战使用，且效率低，成本高，转移速度慢，因此亟须一种可折叠便于携带的自动化调姿发射器，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种便携式自动化调姿发射器。可结合控制***进行高精度姿态调节控制，提高导弹发射命中精度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种便携式自动化调姿发射器，包括炮筒、调姿机构、底座、俯仰运动控制***和回转运动控制***；所述调姿机构包括俯仰运动调节***和回转运动调节***；

所述俯仰运动调节***包括立轴支承座、直线运动单元和支承杆，所述炮筒后部与立轴支承座铰接，所述支承杆一端与炮筒滑动连接；所述直线运动单元驱动支承杆另一端相对立轴支承座移动；

所述回转运动调节***包括回转平台和转动运动单元，所述直线运动单元安装在回转平台上，转动运动单元驱动回转平台转动；

所述转动运动单元安装在底座上；

所述转动运动单元为皮带传动机构；

所述皮带传动机构包括回转轴、从动轮、驱动轮和第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴与驱动轮连接，驱动轮与从动轮通过皮带传动，从动轮与回转平台通过回转轴连接；

所述转动运动单元还包括推力滚子轴承、止动环垫圈、止推轴承座和第一平键，所述第一伺服电机安装在止推轴承座上，第一伺服电机输出轴通过第一平键与驱动轮连接，回转轴通过带推力滚子轴承的止推轴承座限制轴向移动，止动环垫圈安装在推力滚子轴承上的凹槽中，止推轴承座上四周安置四个轮组稳定从动轮；

所述直线运动单元为滚珠丝杠机构；

所述滚珠丝杠机构包括滚珠丝杠、丝杠螺母、第二伺服电机和电机壳，电机壳设置在第二伺服电机外部；第二伺服电机输出端与滚珠丝杠连接，丝杠螺母与滚珠丝杠螺纹连接；所述立轴支承座安装在电机壳上；所述支承杆一端与丝杠螺母连接，另一端通过滑动环与炮筒滑动连接；

所述底座为可折叠的三脚架结构；

发射前进行调姿时，由俯仰运动控制***生成控制指令，控制第二伺服电机工作，经联轴器传动带动丝杠转动，从而使丝杠螺母进行直线运动，最后根据三角形法则，实现发射俯仰角变化，同时，回转运动控制***生成控制指令，控制第一伺服电机工作，经皮带传动机构带动回转平台转动，从而实现发射方位角变化。

进一步，所述直线运动单元还包括第二平键、立式轴承座、滚针轴承和联轴器，第二伺服电机输出轴通过第二平键、联轴器与滚珠丝杠的一端连接，滚珠丝杠通过带有滚针轴承的立式轴承座连接。

进一步，所述底座包括底座平台、若干支撑柱、连接环、杆件、滑块和中心稳定轴，若干所述支撑柱端部铰接在底座平台四周，中心稳定轴端部设置在底座平台上，连接环套在支撑柱上，连接环通过支撑柱上凸起实现连接环限位，连接环通过杆件与中心稳定轴上的滑块连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明使用伺服电机、滚珠丝杠机构、皮带传动机构进行运动控制，可结合控制***进行高精度姿态调节控制，提高导弹发射命中精度，还可实现无人自主发射，并且机械结构调姿方式成本低、调姿***稳定。

进一步，底座可折叠，节约空间便于携带，适合单兵作战。

附图说明

图1为一种便携式自动化调姿发射器的整体结构示意图。

图2为所述俯仰运动调节***的结构示意图。

图3为所述回转运动调节***的结构示意图。

图4为所述可折叠底座的结构示意图。

图中：炮筒1、调姿机构2、底座3、滚珠丝杠4、丝杠螺母5、第二平键6、立式轴承座7、滚针轴承8、联轴器9、第二伺服电机10、电机壳11、立轴支承座12、回转平台13、回转轴14、从动轮15、驱动轮16、推力滚子轴承17、止动环垫圈18、第一伺服电机19、止推轴承座21、第一平键22、底座平台23、支撑柱24、连接环25、杆件26、滑块27、中心稳定轴28。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种便携式自动化调姿发射器，包括炮筒1、调姿机构2及底座3；所述炮筒1后部通过立轴支承座12装在电机壳11上，所述调姿机构安装在底座平台20上，所述调姿机构包括俯仰运动调节***和回转运动调节***；俯仰运动调节***用于调节炮筒1相对底座3的俯仰角度。回转运动调节***用于调节炮筒1相对底座3的回转角度。

所述俯仰运动调节***包括立轴支承座12、直线运动单元和支承杆29，所述炮筒1后部与立轴支承座12铰接，所述支承杆29一端与炮筒1滑动连接；所述直线运动单元驱动支承杆29另一端相对立轴支承座12移动；

所述回转运动调节***包括回转平台13和转动运动单元，所述直线运动单元安装在回转平台13上，转动运动单元驱动回转平台13转动；

所述转动运动单元安装在底座3上。

作为优选地实施例，所述直线运动单元为滚珠丝杠机构。通过滚珠丝杠机构实现炮筒1相对底座3的俯仰角度。当然其他可以实现俯仰角度调整的传动机构也可以采用。

作为优选地实施例，所述直线运动单元为皮带传动机构。通过皮带传动机构实现相对底座3的回转角度。当然其他可以实现回转角度调整的传动机构也可以采用。

作为优选地实施例，所述底座3为可折叠的三脚架结构。底座可折叠，节约空间便于携带，适合单兵作战。

作为本发明进一步的方案：所述俯仰运动调节***包括滚珠丝杠4、丝杠螺母5、第二平键6、立式轴承座7、滚针轴承8、联轴器9、第二伺服电机10和电机壳11，所述第二伺服电机10安装在回转平台13上，第二伺服电机10输出轴通过第二平键6、联轴器9与滚珠丝杠4的一端连接，滚珠丝杠4通过带有滚针轴承8的立式轴承座7连接，立轴支承座12安装在回转平台13上，在所述滚珠丝杠4上设有丝杆螺母5，丝杠螺母5通过支承杆29与炮筒1连接。

工作时，安装在电机壳11内的第二伺服电机10工作产生扭矩，通过联轴器9传递动力给滚珠丝杠4，滚珠丝杠4转动与螺纹连接在其上的丝杠螺母5产生相对运动，丝杠螺母5相对滚珠丝杠4做直线运动。丝杠螺母5带动支承杆29运动。由于支承杆29的另一端通过滑动环30套设在炮筒1上，进而支承杆29带动滑动环30沿炮筒1运动。炮筒1的末端铰接，进而实现炮筒1的俯仰角度的调节。

当丝杠螺母5靠近立轴支承座12时，炮筒1的俯仰角度增加；当丝杠螺母5远离立轴支承座12时，炮筒1的俯仰角度减小。

作为本发明进一步的方案：所述回转运动调节***包括从动轮15、驱动轮16、推力滚子轴承17、止动环垫圈18、第一伺服电机19、止推轴承座21和第一平键22，所述第一伺服电机19安装在止推轴承座21上，第一伺服电机19输出轴通过第一平键22与驱动轮16连接，驱动轮16与从动轮15通过皮带传动，从动轮15与回转平台13通过回转轴14连接，回转轴14通过带推力滚子轴承17的止推轴承座21限制轴向移动，止动环垫圈18安装在推力滚子轴承17上的凹槽中，止推轴承座21上四周安置四个轮组20稳定从动轮。

工作时，第一伺服电机19工作带动驱动轮16转动，进而通过皮带驱动轮16带动从动轮15转动，从动轮15与回转平台13通过回转轴14连接，回转轴14通过带推力滚子轴承17的止推轴承座21限制轴向移动，进而带动回转轴14转动。回转轴14上端与回转平台13连接，实现回转平台13的转动。进而实现炮筒1的回转角度的调节。

作为本发明进一步的方案：所述底座3包括底座平台23、若干支撑柱24、连接环25、滑块27和中心稳定轴28，支撑柱24安装在底座平台23四周，支撑柱24一端与底座平台23铰接。连接环25套在支撑柱24上，通过支撑柱24上凸起实现连接环25限位，连接环25通过杆件26与中心稳定轴28连接。

支撑柱24类似三脚架结构，通过拉开任一支撑柱，可以实现三个支撑柱的联动展开，进而实现支撑。

本发明的工作原理如下：

本发明涉及一种便携式自动化调姿发射器，发射前，可将中心稳定轴28上的滑块27向下滑动，进而带动四周支撑柱24展开，发射后，只需将滑块27向上滑动，从而带动四周支撑柱24向中心靠拢，实现底座折叠。发射前进行调姿时，由俯仰运动控制***生成控制指令，控制第二伺服电机10工作，经联轴器9传动带动丝杠4转动，从而使丝杠螺母5进行直线运动，最后根据三角形法则，实现发射俯仰角变化，同时，回转运动控制***生成控制指令，控制第一伺服电机19工作，经皮带传动机构带动回转平台13转动，从而实现发射方位角变化。本便携式自动化调姿发射器全采用机械部件，成本低，运行状态稳定，此外，工作过程中能实现可靠自锁，故无需制动装置也可保持姿态稳定。

本发明涉及一种便携式自动化调姿发射器，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种便携式自动化调姿发射器，其特征在于，包括炮筒(1)、调姿机构(2)、底座(3)、俯仰运动控制***和回转运动控制***；所述调姿机构(2)包括俯仰运动调节***和回转运动调节***；

所述俯仰运动调节***包括立轴支承座(12)、直线运动单元和支承杆(29)，所述炮筒(1)后部与立轴支承座(12)铰接，所述支承杆(29)一端与炮筒(1)滑动连接；所述直线运动单元驱动支承杆(29)另一端相对立轴支承座(12)移动；

所述回转运动调节***包括回转平台(13)和转动运动单元，所述直线运动单元安装在回转平台(13)上，转动运动单元驱动回转平台(13)转动；

所述转动运动单元安装在底座(3)上；

所述转动运动单元为皮带传动机构；

所述皮带传动机构包括回转轴(14)、从动轮(15)、驱动轮(16)和第一伺服电机(19)，所述第一伺服电机(19)输出轴与驱动轮(16)连接，驱动轮(16)与从动轮(15)通过皮带传动，从动轮(15)与回转平台(13)通过回转轴(14)连接；

所述转动运动单元还包括推力滚子轴承(17)、止动环垫圈(18)、止推轴承座(21)和第一平键(22)，所述第一伺服电机(19)安装在止推轴承座(21)上，第一伺服电机(19)输出轴通过第一平键(22)与驱动轮(16)连接，回转轴(14)通过带推力滚子轴承(17)的止推轴承座(21)限制轴向移动，止动环垫圈(18)安装在推力滚子轴承(17)上的凹槽中，止推轴承座(21)上四周安置四个轮组(20)稳定从动轮；

所述直线运动单元为滚珠丝杠机构；

所述滚珠丝杠机构包括滚珠丝杠(4)、丝杠螺母(5)、第二伺服电机(10)和电机壳(11)，电机壳(11)设置在第二伺服电机(10)外部；第二伺服电机(10)输出端与滚珠丝杠(4)连接，丝杠螺母(5)与滚珠丝杠(4)螺纹连接；所述立轴支承座(12)安装在电机壳(11)上；所述支承杆(29)一端与丝杠螺母(5)连接，另一端通过滑动环(30)与炮筒(1)滑动连接；

所述底座(3)为可折叠的三脚架结构；

发射前进行调姿时，由俯仰运动控制***生成控制指令，控制第二伺服电机(10)工作，经联轴器(9)传动带动滚珠 丝杠(4)转动，从而使丝杠螺母(5)进行直线运动，最后根据三角形法则，实现发射俯仰角变化，同时，回转运动控制***生成控制指令，控制第一伺服电机(19)工作，经皮带传动机构带动回转平台(13)转动，从而实现发射方位角变化。

2.根据权利要求1所述的一种便携式自动化调姿发射器，其特征在于，所述直线运动单元还包括第二平键(6)、立式轴承座(7)、滚针轴承(8)和联轴器(9)，第二伺服电机(10)输出轴通过第二平键(6)、联轴器(9)与滚珠丝杠(4)的一端连接，滚珠丝杠(4)通过带有滚针轴承(8)的立式轴承座(7)连接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式自动化调姿发射器，其特征在于，所述底座(3)包括底座平台(23)、若干支撑柱(24)、连接环(25)、杆件(26)、滑块(27)和中心稳定轴(28)，若干所述支撑柱(24)端部铰接在底座平台(23)四周，中心稳定轴(28)端部设置在底座平台(23)上，连接环(25)套在支撑柱(24)上，连接环(25)通过支撑柱(24)上凸起实现连接环(25)限位，连接环(25)通过杆件(26)与中心稳定轴(28)上的滑块(27)连接。

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