專利名稱：適用于光電跟蹤儀的航行鎖定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎖定裝置，主要涉及一種適用于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的鎖定裝置，尤其涉及
一種適用于光電跟蹤儀的航行鎖定裝置。
背景技術(shù)：
光電跟蹤儀是集可見光、紅外、激光等多種光電傳感器于一體的綜合型光電探測 和跟蹤設(shè)備，這些光電傳感器在光電跟蹤儀方位和俯仰機(jī)構(gòu)的帶動下完成對目標(biāo)的測距和 穩(wěn)定跟蹤。為了保證跟蹤精度，一般情況下，光電跟蹤儀的方位和俯仰機(jī)構(gòu)均采用直流力矩 電機(jī)直接驅(qū)動的形式實(shí)現(xiàn)各自的運(yùn)動，而這種形式的機(jī)構(gòu)往往都具有較小的摩擦力矩。當(dāng) 光電跟蹤儀不工作處于停機(jī)狀態(tài)并隨載體航行或運(yùn)輸時，由于載體的運(yùn)動，如艦船隨波浪 的搖擺、車輛因路面的顛簸等，都可能引起方位和俯仰機(jī)構(gòu)的自由轉(zhuǎn)動或擺動，而自由轉(zhuǎn)動 或擺動往往會帶來振動、沖擊等問題。因此有必要給這些機(jī)構(gòu)加設(shè)鎖定裝置，防止其自由轉(zhuǎn) 動或擺動，以保護(hù)光電跟蹤儀的相應(yīng)零部件及承載的各種光電傳感器。 目前常用的鎖定裝置有手動和自動兩大類。手動鎖定裝置具有鎖定可靠等優(yōu)點(diǎn)， 但由于需要人的參與且對操作人員的要求較高，常常會出現(xiàn)一些要求加鎖時沒有加鎖，要 求解鎖時又沒解鎖的情況，特別是在一些人不易或無法接近的場所，不僅操作麻煩，而且還 存在人身安全隱患，雖然有的手動鎖定裝置設(shè)置成機(jī)電互鎖，仍不能克服操作復(fù)雜的弊端， 因此對于自動化程度要求高的光電跟蹤儀來講，這種手動鎖定裝置不便使用。自動鎖定裝 置應(yīng)用比較廣泛的有液壓(氣動)鎖定裝置以及電磁鎖定裝置。液壓(氣動)鎖定裝置必 須有液壓缸(或氣壓缸)以及止回閥、液壓泵(或氣壓源)、電磁換向閥等較復(fù)雜的配套系 統(tǒng)，應(yīng)用場合受到一定的限制。電磁鎖定裝置往往體積大，而且不論采用上電加鎖型還是去 電加鎖型的工作原理，都存在著加鎖或解鎖時常帶電的情況，這在實(shí)際工作中是極為不利 的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有手動鎖定裝置操作難度大、自動化程度低，
液壓(氣動)鎖定裝置配套系統(tǒng)復(fù)雜、應(yīng)用有限以及電磁鎖定裝置體積大、常帶電的缺點(diǎn)，
提供一種以自動工作方式為主的小型鎖定裝置，解決光電跟蹤儀在航行或運(yùn)輸過程中方位
和俯仰機(jī)構(gòu)的自動鎖定問題，同時該鎖定裝置還具有簡單方便的手動操作功能。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的鎖定裝置包括置有加解鎖控制模塊的微處理
器、第一驅(qū)動器、含有第一和第二繼電器的第一繼電器組合、電機(jī)、加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)、含有第
一和第二光電開關(guān)的限位開關(guān)組、含有第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路的第二驅(qū)動器和含有
第三、第四繼電器的第二繼電器組合；所述的加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)含有框架式本體、渦輪蝸桿
副、螺桿傳動軸、推力螺母、滑動導(dǎo)槽、滑動導(dǎo)銷、開關(guān)檔片和蓋板，所述框架式本體含有一
個縱向通孔和兩個水平孔，第一水平孔為通孔且位于框架式本體的下部，第一水平孔與縱
向通孔以相切方式導(dǎo)通，第二水平孔位于框架式本體的中部且第二水平孔的一端與縱向通孔以相貫方式導(dǎo)通；渦輪蝸桿副中的蝸桿兩端通過兩個第一軸承分別固連在第一水平孔的 兩端且蝸桿的一端與電機(jī)的轉(zhuǎn)軸固連；所述螺桿傳動軸的下段與渦輪蝸桿副中的蝸輪軸孔 固連且位于渦輪軸孔兩端外側(cè)的螺桿傳動軸部位通過兩個第二軸承分別固連在縱向通孔 的中下部和下端口，螺桿傳動軸的中段設(shè)有外螺紋且上段為導(dǎo)向桿；所述推力螺母與螺桿 傳動軸中段的外螺紋配合；所述滑動導(dǎo)槽為帶有矩形槽的板狀體且與框架式本體固連，滑 動導(dǎo)槽位于所述縱向通孔與第二水平孔的相貫處且矩形槽的長度方向與所述縱向通孔的 方向一致；所述滑動導(dǎo)銷一端固連在所述推力螺母的一側(cè)且另一端位于滑動導(dǎo)槽的矩形孔 內(nèi)；所述開關(guān)檔片固連在滑動導(dǎo)銷的另一端；所述第二水平孔的端口固連所述蓋板且蓋板 上安裝所述第一、第二光電開關(guān)，第一光電開關(guān)與第二光電開關(guān)之間的距離等于螺桿傳動 軸移動的行程；在鎖定狀態(tài)下，所述導(dǎo)向桿的上端部插入到光電跟蹤儀方位或俯仰旋轉(zhuǎn)件 的鎖定孔中，在解鎖狀態(tài)下，所述導(dǎo)向桿的上端部從光電跟蹤儀方位或俯仰旋轉(zhuǎn)件的鎖定 孔中全部退出；所述加解鎖控制模塊的功能是，根據(jù)上位控制計算機(jī)給出的加鎖指令或解 鎖指令，通過第一驅(qū)動器控制第一繼電器組合驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，根據(jù)第三繼電器給出 的加鎖到位信號，向上位控制計算機(jī)回告加鎖到位信息，根據(jù)第四繼電器給出的解鎖到位 信號，向上位控制計算機(jī)回告解鎖到位信息；當(dāng)?shù)谝还怆婇_關(guān)被開關(guān)檔片觸發(fā)時，其輸出信 號通過第一驅(qū)動電路控制第三繼電器切斷第一繼電器組合向電機(jī)輸出的正轉(zhuǎn)電壓，并通過 第三繼電器向微處理器的I/O 口發(fā)送加鎖到位信號；當(dāng)?shù)诙怆婇_關(guān)被開關(guān)檔片觸發(fā)時， 其輸出信號通過第二驅(qū)動電路控制第四繼電器切斷第一繼電器組合向電機(jī)輸出的反轉(zhuǎn)電 壓，并通過第三繼電器向微處理器的I/O 口發(fā)送解鎖到位信號。 本發(fā)明還包括鎖定銷、緩沖彈簧、兩個止擋銷和鎖定滑套，所述的鎖定銷為空心圓 柱體，其內(nèi)孔帶有兩個臺階面，第一臺階面至鎖定銷一端的大直徑孔壁上均布兩個沿軸線 方向的腰形孔；所述鎖定滑套內(nèi)部帶有多個環(huán)形凹槽且槽內(nèi)涂有潤滑油；所述兩個止擋銷 徑向?qū)ΨQ固連在所述推力螺母的上段部位；所述緩沖彈簧和所述鎖定銷依次套在所述導(dǎo)向 桿的外部，鎖定銷帶腰形孔的一端套在推力螺母的上段且兩個止擋銷分別位于鎖定銷的兩 個腰形孔中，緩沖彈簧的兩端分別定位在推力螺母的上端面和鎖定銷的第二臺階面處；所 述鎖定銷的腰形孔段外部套鎖定滑套且鎖定滑套的外部與框架式本體的上端口固連；在鎖 定狀態(tài)下，所述鎖定銷的上端部插入到光電跟蹤儀旋轉(zhuǎn)件的鎖定孔中。 根據(jù)本發(fā)明，所述推力螺母的內(nèi)螺紋與所述螺桿傳動軸中段的外螺紋均為梯形螺紋。 根據(jù)本發(fā)明，第一至第四繼電器均為雙觸點(diǎn)繼電器；所述第一繼電器的第一輸入 端的一個端子與所述第三繼電器的第一輸出端相連，第一輸入端的另一個端子懸空，第一 繼電器的第二輸入端的一個端子接地，另一個端子懸空，第一繼電器的第一、第二輸出端對 應(yīng)接在所述電機(jī)的正、負(fù)接線柱上；所述第二繼電器的第一輸入端的一個端子與所述第四 繼電器的第一輸出端相連，第一輸入端的另一個端子懸空，第二繼電器的第二輸入端的一 個端子接地，另一個端子懸空；第二繼電器的第一、第二輸出端對應(yīng)接在所述電機(jī)的正、負(fù) 接線柱上；第三和第四繼電器的第一輸入端與外部第一電源相連接，第二輸入端的兩個端 子一個接地，另一個與外部第二電源相連接，第三和第四繼電器的第二輸出端對應(yīng)接在微 處理器的I/O 口的不同端，當(dāng)加解鎖控制模塊輸出加鎖信號時，第一繼電器吸合，第二繼電 器斷開；當(dāng)加解鎖控制模塊輸出解鎖信號時，第一繼電器斷開，第二繼電器吸合；當(dāng)開關(guān)檔
5片未正對第一光電開關(guān)時，第三、第四繼電器同時吸合，當(dāng)?shù)谝还怆婇_關(guān)被觸發(fā)，第三繼電 器的第一輸出端與第一繼電器的輸入端斷開，第三繼電器的第二輸出端向微處理器的I/O 口輸出加鎖到位信號，第四繼電器仍保持吸合；當(dāng)開關(guān)檔片未正對第二光電開關(guān)時，第三、 第四繼電器同時吸合，當(dāng)?shù)诙怆婇_關(guān)被觸發(fā)，第四繼電器的第一輸出端與第二繼電器的 輸入端斷開，第四繼電器的第二輸出端向微處理器的I/O 口輸出解鎖到位信號，第三繼電 器仍保持吸合。 本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面 (1)在本發(fā)明中，微處理器根據(jù)上位計算機(jī)的要求控制第一、第二繼電器的通斷， 驅(qū)動電路根據(jù)第一、第二繼電器的通斷情況驅(qū)動電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，由此使執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的鎖 定銷插入或退出光電跟蹤儀旋轉(zhuǎn)件的鎖定孔中，從而實(shí)現(xiàn)了對光電跟蹤儀的自動加鎖或自 動解鎖的功能。本發(fā)明不僅解決了光電跟蹤儀的方位和俯仰機(jī)構(gòu)在航行或運(yùn)輸過程中的可 靠鎖定問題，而且在加鎖到位或解鎖到位后可以斷電而提高了光電跟蹤儀的安全性，尤其 是對于安裝在載體艙外高處的光電跟蹤儀來說，本發(fā)明自動化程度所體現(xiàn)的優(yōu)越性尤為突 出。 (2)本發(fā)明通過控制第一繼電器組合輸出+28V或-28V電壓給電機(jī)，以控制電機(jī)正 轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對光電指向器的方位或俯仰機(jī)構(gòu)進(jìn)行自動加鎖和解鎖的功能，當(dāng)加鎖或解 鎖到位后，通過第二驅(qū)動器自動切斷28V電源，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，解決了加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)到位 后對電機(jī)堵轉(zhuǎn)和電源的自動保護(hù)的功能。 (3)本發(fā)明中，當(dāng)微控制器檢測到加鎖或解鎖到位信號后，微處理器撤消加鎖或解 鎖控制信號，第一驅(qū)動器輸出高電平給第一繼電器組合，并切斷第一繼電器組合，第一繼電 器組合輸出無電壓，各繼電器處于自然狀態(tài)，這不但降低了本發(fā)明中的電器功耗，而且也提 高各元器件的壽命及電路的可靠性。 (4)本發(fā)明采用減速比大、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊的蝸桿蝸輪減速機(jī)構(gòu)及具有反行程 自鎖功能、強(qiáng)度較好、摩擦較小、效率較高、傳動功率較大的梯形螺旋副，因此，使本發(fā)明中 的加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)組成簡單、體積小、重量輕、適裝性好、可靠性高的特點(diǎn)，不僅可 用于光電跟蹤儀，也可用于其他同類帶有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)備，如雷達(dá)等。


圖1是本發(fā)明鎖定裝置的組成與原理框圖。 圖2是本發(fā)明鎖定裝置的鎖定控制基本電路組成圖。 圖3是本發(fā)明中加解鎖控制模塊的工作流程框圖。 圖4是本發(fā)明中加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成及解鎖狀態(tài)示意圖。 圖5是圖4中所示的推力螺母結(jié)構(gòu)剖面示意圖。 圖6是圖4中所示的滑動導(dǎo)銷結(jié)構(gòu)示意圖。 圖7是本發(fā)明中加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)的鎖定狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式
正如圖1所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的鎖定裝置包括置有加解鎖控制模塊的微 控制器8、第一驅(qū)動器7、第一繼電器組合6、電機(jī)3、加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1、限位開關(guān)組2、第二驅(qū)動器4和第二繼電器組合5。 根據(jù)圖2所示，微控制器8由AT89C2051型微處理器Dl、 MAX488異步串行接口驅(qū) 動電路D2、第一至第三電容器Cl、 C2、 C3、第一、第二電阻器Rl、 R2和晶體振蕩器Gl組成。 其中第一電容器C1和第二電阻器R2組成微處理器D1的上電復(fù)位電路；第二和第三電容 器C2、C3以及晶體振蕩器G1組成微處理器D1的時鐘振蕩器電路；第一電阻器R1為異步串 行接口驅(qū)動電路D2的接收電阻。異步串行接口驅(qū)動電路D2與微處理器D1中的異步串行 口連接，構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的RS422接口。微處理器D1內(nèi)置有加解鎖控制模塊，當(dāng)微控制器8上電 后，在上電復(fù)位電路和時鐘蕩器電路的控制下，微處理器D1按照圖3所示的流程進(jìn)行操作， 即加解鎖控制模塊在初始化之后通過RS422接口接收上位控制計算機(jī)發(fā)來的控制指令，在 對控制指令解碼后進(jìn)行判斷，若判斷為加鎖指令，通過微處理器D1的I/O 口向第一驅(qū)動器 7輸出加鎖指令，即向第一驅(qū)動器7的A、B端分別送信號"1"、"0"，然后判斷是否有加鎖到 位信號，當(dāng)接到第三繼電器K3輸出的加鎖到位信號即高電平信號后，通過RS422接口向上 位控制計算機(jī)回告加鎖到位信息，并將送入到A端口的信號"1"變?yōu)樾盘?0";若判斷為解 鎖指令，通過微處理器D1的I/O 口向第一驅(qū)動器7輸出解鎖指令，即向第一驅(qū)動器7的A、 B分別送信號"0"、"1";然后判斷是否有解鎖到位信號，當(dāng)接到第四繼電器k4輸出的解鎖到 位信號即高電平信號后，通過RS422接口向上位控制計算機(jī)回告解鎖到位信息，并將送入 到B端口的信號"1"變?yōu)樾盘?0"。撤銷加鎖、解鎖信號的目的是，第一驅(qū)動器7輸出高電 平給第一繼電器組合6，并切斷第一繼電器組合6，第一繼電器組合6輸出無電壓，各繼電器 處于自然狀態(tài)，可降低控制電路的功耗，提高各元器件的壽命及電路的可靠性
第一繼電器組合6含有第一、第二繼電器K1、K2及其對應(yīng)的第一、第二保護(hù)二極管 VI、 V2，第一繼電器組合6由第一驅(qū)動器7控制。第二繼電器組合5含有第三、第四繼電器 K3、 K4及其對應(yīng)的第三、第四保護(hù)二極管V3、 V4，第二繼電器組合5由第二驅(qū)動器4控制； 第一至第四繼電器K1 K4均采用雙觸點(diǎn)繼電器。第一繼電器K1的第一輸入端的一個端 子與第三繼電器K3的第一輸出端相連，第一輸入端的另一個端子懸空；第一繼電器K1的第 二輸入端的一個端子接地，另一個端子懸空；第一繼電器K1的第一、第二輸出端對應(yīng)接在 電機(jī)3的正、負(fù)接線柱上。第二繼電器K2的第一輸入端的一個端子與第四繼電器K4的第 一輸出端相連，第一輸入端的另一個端子懸空；第二繼電器K2的第二輸入端的一個端子接 地，另一個端子懸空；第二繼電器K2的第一、第二輸出端對應(yīng)接在電機(jī)3的正、負(fù)接線柱上。 第三和第四繼電器K3和K4的第一輸入端均與外部28V電源相連接，第二輸入端的兩個端 子均一個接地，另一個接外部5V電源；第三和第四繼電器K3和K4的第二輸出端分別接在 微處理器D1的I/O 口的不同端。 第一驅(qū)動器7是一個型號為54LS145的繼電器譯碼驅(qū)動電路D3。第一驅(qū)動器7的 A、B端口與微處理器D1的1/0 口相連，C、D端口接地。當(dāng)?shù)谝或?qū)動器7的A、B端口輸入信 號分別為"1"、"0"時，第二繼電器K2斷開，第一繼電器組合6向電機(jī)3輸出+28V電壓；當(dāng) 第一驅(qū)動器7的A、B端口輸入信號分別為"0"、"1"時，第一繼電器K1斷開，第一繼電器組 合6向電機(jī)3輸出-28V電壓，當(dāng)?shù)谝或?qū)動器7的A、B端口同時為"0"、"0"時，第一、第二繼 電器K1、K2全斷開，電機(jī)3的輸入端無驅(qū)動電壓。 限位開關(guān)組2由第一、第二光電開關(guān)V7、V8和第三電阻器R3組成，第一、第二光電 開關(guān)V7、 V8的型號為GK102，第三電阻器R3作為第一、第二光電開關(guān)V7、 V8的限流保護(hù)電
7阻且與外部5V電源相連。當(dāng)?shù)谝还怆婇_關(guān)V7被加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1中的開關(guān)擋片110觸發(fā) 后，向第二驅(qū)動器4的第一驅(qū)動電路輸出高電平信號；當(dāng)?shù)诙怆婇_關(guān)V8被加解鎖執(zhí)行機(jī) 構(gòu)1中的開關(guān)擋片110觸發(fā)后，向第二驅(qū)動器4的第二驅(qū)動電路輸出高電平，第一、第二光 電開關(guān)V7、 V8在未觸發(fā)狀態(tài)下均輸出低電平。 第二驅(qū)動器4由兩個驅(qū)動電路組成，第一驅(qū)動電路用于驅(qū)動第三繼電器K3并由第 一上拉電阻R4、第一限流電阻R5和第一三極管V5組成，第一驅(qū)動電路的輸入端與第一光 電開關(guān)V7的輸出端相連。當(dāng)?shù)谝还怆婇_關(guān)V7未正對加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1中的開關(guān)擋片110 時，第一驅(qū)動電路向第三繼電器K3的控制端輸出高電平信號，第三繼電器K3吸合且其第一 輸出端向第一繼電器K1的輸入端輸出28V電壓，同時其第二輸出端向微處理器D1的I/O 口 的相應(yīng)端輸出低電平信號，第四繼電器K4吸合且其第一輸出端向第二繼電器K2的輸入端 輸出28V電壓，同時其第二輸出端向微處理器D1的I/O 口的相應(yīng)端輸出低電平信號；當(dāng)?shù)?一光電開關(guān)V7被加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1中的開關(guān)擋片110觸發(fā)時，第一驅(qū)動電路向第三繼電器 K3的控制端輸出低電平信號，第三繼電器K3斷開且其第一輸出端無電壓輸出，同時其第二 輸出端向微處理器D1的I/O 口相應(yīng)端輸出高電平信號，第四繼電器K4仍為吸合狀態(tài)。第 二驅(qū)動電路用于驅(qū)動第四繼電器K4并由第二上拉電阻R6、第二限流電阻R7和第二三極管 V6組成，第二驅(qū)動電路的輸入端與第二光電開關(guān)V8的輸出端相連。當(dāng)?shù)诙怆婇_關(guān)V8未 正對加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1中的開關(guān)擋片110時，第二驅(qū)動電路向第四繼電器K4的控制端輸出 高電平信號，第四繼電器K4吸合且其第一輸出端向第二繼電器K2的輸入端輸出28電壓， 同時其第二輸出端向微處理器D1的I/0 口的相應(yīng)端輸出低電平信號，第三繼電器K 3吸合 且其第一輸出端向第一繼電器K1的輸入端輸出28V電壓；當(dāng)?shù)诙怆婇_關(guān)V8被加解鎖執(zhí) 行機(jī)構(gòu)1中的開關(guān)擋片110觸發(fā)時，第二驅(qū)動電路向第四繼電器K4的控制端輸出低電平信 號，第四繼電器K4斷開且其第一輸出端無電壓輸出，同時其第二輸出端向微處理器D1的1/ 0 口相應(yīng)端輸出高電平信號，第三繼電器K 3仍為吸合狀態(tài)。 電機(jī)3由一個60LYX003型直流力矩電機(jī)M和保護(hù)電容C4組成，直流力矩電機(jī)M 接收第一、第二繼電器Kl、 K2組合輸出的+28V或-28V電壓，實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，同時帶動加 解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1實(shí)現(xiàn)加鎖或解鎖功能。 根據(jù)圖4所示，加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1包括框架式本體101、由蝸桿^和蝸輪Z2構(gòu)成 的蝸輪蝸桿副、螺桿傳動軸102、推力螺母103、鎖定銷104、緩沖彈簧105、兩個止擋銷106、 鎖定滑套107、滑動導(dǎo)槽108、滑動導(dǎo)銷109、開關(guān)擋片110和蓋板111?？蚣苁奖倔w101 (參 見圖5)帶有一個縱向通孔101-1和兩個水平孔101-2、 101-3，第一水平孔101-2為通孔且 位于框架式本體101的下部，第一水平孔101-2與縱向通孔101-1以相切方式導(dǎo)通，第二水 平孔為矩形孔且長度方向與縱向通孔的方向一致，第二水平孔位于框架式本體101的中部 且一端與縱向通孔以相貫方式導(dǎo)通，在框架式本體101的上下兩端還各設(shè)有四個與光電跟 蹤儀固定件相連的安裝孔。蝸桿^兩端通過兩個第一軸承分別固連在框架式本體101的第 一水平孔兩端，蝸桿Z工的一端與電機(jī)3的轉(zhuǎn)軸固連且另一端沿徑向固連有一銷釘Xd。螺桿 傳動軸102的下段與蝸輪Z2軸孔固連且位于蝸輪Z2軸孔兩端外側(cè)的螺桿傳動軸102部位 通過兩個第二軸承分別固連在框架式本體101縱向通孔的中下部和下端口，蝸輪Z2與蝸桿 Z工嚙合；螺桿傳動軸102的中段設(shè)有梯形外螺紋且上段為導(dǎo)向桿螺桿。傳動軸與蝸輪蝸桿 副組成減速機(jī)構(gòu)，該減速機(jī)構(gòu)具有減速比大、傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小等優(yōu)點(diǎn)。推力螺母103(參見圖6)帶有梯形內(nèi)螺紋且與螺桿傳動軸102中段的梯形外螺紋配合，梯形螺旋具有 強(qiáng)度好、摩擦較小、效率較高、傳動功率較大等優(yōu)點(diǎn)，同時梯形螺旋副具有反行程自鎖功能， 能夠保證被鎖機(jī)構(gòu)的位置鎖定可靠。推力螺母103的外圓柱分兩段，上段直徑較小且在徑 向?qū)ΨQ位置有兩個帶沉孔的螺孔103-1，下段直徑較大且沿外壁軸向設(shè)有開槽103-2。鎖定 銷104為空心圓柱體且外表面有較高的光潔度，其內(nèi)孔帶有兩個臺階面，第一臺階面至鎖 定銷104 —端的大直徑孔壁上均布兩個沿軸線方向的腰形孔。緩沖彈簧105為圓柱形壓簧 且和鎖定銷104依次套在螺桿傳動軸102導(dǎo)向桿的外部，鎖定銷104帶腰形孔的一端套在 推力螺母103的上段，緩沖彈簧105兩端分別固定在推力螺母103的上端面和鎖定銷104 的第二臺階面處。兩個止擋銷106分別固連在推力螺母103上的兩個螺孔103-1內(nèi)，兩個 止擋銷106的頭部可以在鎖定銷104相應(yīng)的腰形孔滑動。鎖定滑套107具有良好的耐磨和 減摩性能，其內(nèi)部帶有多個環(huán)形凹槽且槽內(nèi)涂有潤滑脂，鎖定滑套107套在鎖定銷104外部 且與框架式本體101的上端口固連?；瑒訉?dǎo)槽108為帶有矩形槽的板狀體且與框架式本體 101第二水平孔101-3的環(huán)形孔底固連，滑動導(dǎo)槽108矩形槽的長度方向與框架式本體101 縱向通孔101-1的方向一致?；瑒訉?dǎo)銷109的底盤通過兩個螺釘固連在推力螺母103的開 槽103-2中，其中間部位位于滑動導(dǎo)槽108的矩形槽內(nèi)，頂端則固連有開關(guān)擋片110。蓋板 111安裝在框架式本體101第二水平孔101-3的端口，限位開關(guān)組2固連在蓋板111上，其 第一光電開關(guān)V7與第二光電開關(guān)V8之間的距離等于鎖定銷104移動的行程。在本實(shí)施 例中框架式本體101的材料為鑄鋁ZL114A，蝸桿Zp螺桿傳動軸102、鎖定銷104和止擋銷 106的材料均為合金鋼40Cr，蝸輪Z^推力螺母103、鎖定滑套107、滑動導(dǎo)槽108和滑動導(dǎo) 銷109的材料均為錫青銅QSn7-0. 2，緩沖彈簧105的材料為合金鋼65Mn，開關(guān)擋片110和 蓋板111的材料均為鋁合金2A12。
下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例敘述本發(fā)明的作用過程。 當(dāng)微控制器8接收到上位控制計算機(jī)的加鎖指令后輸出加鎖信號給第一驅(qū)動器 7，第一驅(qū)動器7輸出信號控制第一繼電器組合6吸合，若此時加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1在加鎖到 位位置時，第一光電開關(guān)V7向第二驅(qū)動器4輸出加鎖到位信號即高電平，第二驅(qū)動器4輸 出信號控制第二繼電器組合5吸合，第二繼電器組合5切斷輸出給第一繼電器組合6的28V 電壓即第一繼電器組合6無輸出電壓，加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1自動保護(hù)無反應(yīng)；當(dāng)加解鎖執(zhí)行機(jī) 構(gòu)1不在加鎖到位位置時，第一繼電器組合6接收第二繼電器組合5輸出的28V電壓同時輸 出+28V電壓給電機(jī)3，電機(jī)3開始正轉(zhuǎn)，通過蝸輪蝸桿副驅(qū)動螺桿傳動軸102反轉(zhuǎn)，由于滑 動導(dǎo)銷109限制了推力螺母103和螺桿傳動軸102之間的相對轉(zhuǎn)動，因此推力螺母103帶 動滑動導(dǎo)銷109和開關(guān)擋片110且通過緩沖彈簧105推動鎖定銷104 —起沿軸向上移，當(dāng) 鎖定銷104移動到加鎖位置即鎖定銷104的頭部全部插入到光電跟蹤儀方位或俯仰轉(zhuǎn)臺的 鎖定孔時(參見圖7)，開關(guān)擋片110與第一光電開關(guān)V7作用且第一光電開關(guān)V7向第二驅(qū) 動器4輸出加鎖到位信號，第二驅(qū)動器4控制第二繼電器組合5吸合，第二繼電器組合5切 斷輸出給第一繼電器組合6的28V電壓即第一繼電器組合6無輸出電壓，電機(jī)3停止正傳， 加鎖結(jié)束，同時第二繼電器組合5輸出高電平信號給微控制器8，后者向上位計算機(jī)系統(tǒng)回 告加鎖到位信息。相反地，當(dāng)微控制器8接收到上位計算機(jī)的解鎖指令后輸出解鎖信號給 第一驅(qū)動器7，第一驅(qū)動器7輸出信號控制第一繼電器組合6吸合，若加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1在 解鎖到位位置時，第二光電開關(guān)V8向第二驅(qū)動器4輸出解鎖到位信號，第二驅(qū)動器4控制第二繼電器組合5吸合，第二繼電器組合5切斷輸出給第一繼電器組合6的28V電壓即第 一繼電器組合6無輸出電壓，加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)1自動保護(hù)無反應(yīng)，若加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)l不在 解鎖到位位置時，第一繼電器組合6接收第二繼電器組合5輸出的28V電壓同時輸出-28V 電壓給電機(jī)3，電機(jī)3開始反轉(zhuǎn)，螺桿傳動軸102正轉(zhuǎn)，推力螺母103帶動滑動導(dǎo)銷109和開 關(guān)擋片110且通過兩個止擋銷106拉動鎖定銷104 —起沿軸向下移，當(dāng)鎖定銷104移動到 解鎖位置即鎖定銷104的頭部全部從光電跟蹤儀方位或俯仰轉(zhuǎn)臺的鎖定孔中退出時(參見 圖4)，開關(guān)擋片110與第二光電開關(guān)V8作用且第二光電開關(guān)V8向第二驅(qū)動器4輸出解鎖 到位信號，第二驅(qū)動器4控制第二繼電器組合5吸合，第二繼電器組合5切斷輸出給第一繼 電器組合6的28V電壓即第一繼電器組合6無輸出電壓，電機(jī)3停止反傳，解鎖結(jié)束，同時 第二繼電器組合5輸出高電平信號給微控制器8，后者向上位計算機(jī)系統(tǒng)回告解鎖到位信 息。 同樣，使用固連在蝸桿Z工另一端的銷釘Xd外接一個手輪或手柄，通過旋轉(zhuǎn)手輪或 手柄驅(qū)動鎖定銷104插入或退出光電跟蹤儀方位或俯仰轉(zhuǎn)臺的鎖定孔，就可以實(shí)現(xiàn)對光電 跟蹤儀的手動加鎖或手動解鎖。
權(quán)利要求
一種適用于光電跟蹤儀的航行鎖定裝置，其特征在于包括置有加解鎖控制模塊的微處理器[D1]、第一驅(qū)動器[7]、含有第一、第二繼電器[K1、K2]的第一繼電器組合[6]、電機(jī)[3]、加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)[1]、含有第一、第二光電開關(guān)[V7、V8]的限位開關(guān)組[2]、含有第一驅(qū)動電路、第二驅(qū)動電路的第二驅(qū)動器[4]以及含有第三、第四繼電器[K3、K4]的第二繼電器組合[5]；所述的加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)含有框架式本體[101]、渦輪蝸桿副、螺桿傳動軸[102]、推力螺母[103]、滑動導(dǎo)槽[108]、滑動導(dǎo)銷[109]、開關(guān)檔片[110]和蓋板[111]，所述框架式本體[101]含有一個縱向通孔[101-1]和兩個水平孔[101-2、101-3]，第一水平孔[101-2]為通孔且位于框架式本體[101]的下部，第一水平孔[101-2]與縱向通孔[101-1]以相切方式導(dǎo)通，第二水平孔[101-3]位于框架式本體[101]的中部且第二水平孔[101-3]的一端與縱向通孔[101-1]以相貫方式導(dǎo)通；渦輪蝸桿副中的蝸桿[Z1]兩端通過兩個第一軸承分別固連在第一水平孔[101-2]的兩端且蝸桿[Z1]的一端與電機(jī)[3]的轉(zhuǎn)軸固連；所述螺桿傳動軸[102]的下段與渦輪蝸桿副中的蝸輪[Z2]軸孔固連且位于渦輪[Z2]軸孔兩端外側(cè)的螺桿傳動軸[102]部位通過兩個第二軸承分別固連在縱向通孔[101-1]的中下部和下端口，螺桿傳動軸[102]的中段設(shè)有外螺紋且上段為導(dǎo)向桿；所述推力螺母[103]與螺桿傳動軸[102]中段的外螺紋配合；所述滑動導(dǎo)槽[108]為帶有矩形槽的板狀體且與框架式本體[101]固連，滑動導(dǎo)槽[108]位于所述縱向通孔[101-1]與第二水平孔[101-2]的相貫處且矩形槽的長度方向與所述縱向通孔[101-1]的方向一致；所述滑動導(dǎo)銷[109]一端固連在所述推力螺母[103]的一側(cè)且另一端位于滑動導(dǎo)槽[108]的矩形孔內(nèi)；所述開關(guān)檔片[110]固連在滑動導(dǎo)銷[109]的另一端；所述第二水平孔[101-3]的端口固連所述蓋板[111]且蓋板[111]上安裝所述第一、第二光電開關(guān)[V7、V8]，第一光電開關(guān)[V7]與第二光電開關(guān)[V8]之間的距離等于螺桿傳動軸[102]移動的行程；在鎖定狀態(tài)下，所述導(dǎo)向桿的上端部插入到光電跟蹤儀方位或俯仰旋轉(zhuǎn)件的鎖定孔中，在解鎖狀態(tài)下，所述導(dǎo)向桿的上端部從光電跟蹤儀方位或俯仰旋轉(zhuǎn)件的鎖定孔中全部退出；所述加解鎖控制模塊的功能是，根據(jù)上位控制計算機(jī)給出的加鎖指令或解鎖指令，通過第一驅(qū)動器[7]控制第一繼電器組合[6]驅(qū)動電機(jī)[3]正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，根據(jù)第三繼電器[K3]給出的加鎖到位信號，向上位控制計算機(jī)回告加鎖到位信息，根據(jù)第四繼電器[K4]給出的解鎖到位信號，向上位控制計算機(jī)回告解鎖到位信息；當(dāng)?shù)谝还怆婇_關(guān)[V7]被開關(guān)檔片[110]觸發(fā)時，其輸出信號通過第一驅(qū)動電路控制第三繼電器[K3]切斷第一繼電器組合[6]向電機(jī)[3]輸出的正轉(zhuǎn)電壓，并通過第三繼電器[K 3]向微處理器[D1]的I/O口發(fā)送加鎖到位信號；當(dāng)?shù)诙怆婇_關(guān)[V8]被開關(guān)檔片[110]觸發(fā)時，其輸出信號通過第二驅(qū)動電路控制第四繼電器[K4]切斷第一繼電器組合[6]向電機(jī)[3]輸出的反轉(zhuǎn)電壓，并通過第四繼電器[K4]向微處理器[D1]的I/0口發(fā)送解鎖到位信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于光電跟蹤儀的航行鎖定裝置，其特征在于還包括鎖 定銷[104]、緩沖彈簧[105]、兩個止擋銷[106]和鎖定滑套[107]，所述的鎖定銷[104] 為空心圓柱體，其內(nèi)孔帶有兩個臺階面，第一臺階面至鎖定銷一端的大直徑孔壁上均布兩 個沿軸線方向的腰形孔；所述鎖定滑套[107]內(nèi)部帶有多個環(huán)形凹槽且槽內(nèi)涂有潤滑油； 所述兩個止擋銷[106]徑向?qū)ΨQ固連在所述推力螺母[103]的上段部位；所述緩沖彈簧 [105]和所述鎖定銷[104]依次套在所述導(dǎo)向桿的外部，鎖定銷[104]帶腰形孔的一端套在 推力螺母[103]的上段且兩個止擋銷[106]分別位于鎖定銷[104]的兩個腰形孔中，緩沖彈簧[105]的兩端分別定位在推力螺母[103]的上端面和鎖定銷[104]的第二臺階面處； 所述鎖定銷[104]的腰形孔段外部套鎖定滑套[107]且鎖定滑套[107]的外部與框架式本 體[101]的上端口固連；在鎖定狀態(tài)下，所述鎖定銷[104]的上端部插入到光電跟蹤儀方位 或俯仰旋轉(zhuǎn)件的鎖定孔中，在解鎖狀態(tài)下，所述鎖定銷[104]的上端部從光電跟蹤儀方位 或俯仰旋轉(zhuǎn)件的鎖定孔中全部退出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于光電跟蹤儀的航行鎖定裝置，其特征在于所述推力 螺母[103]的內(nèi)螺紋與所述螺桿傳動軸[102]中段的外螺紋均為梯形螺紋。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的適用于光電跟蹤儀的航行鎖定裝置，其特征在于 第一至第四繼電器[Kl K4]均為雙觸點(diǎn)繼電器，所述第一繼電器[Kl]的第一輸入端的一 個端子與所述第三繼電器[K3]的第一輸出端相連，第一輸入端的另一個端子懸空，第一繼 電器[Kl]的第二輸入端的一個端子接地，另一個端子懸空，第一繼電器[Kl]的第一、第二 輸出端對應(yīng)接在所述電機(jī)[3]的正、負(fù)接線柱上；所述第二繼電器[K2]的第一輸入端的一 個端子與所述第四繼電器[K4]的第一輸出端相連，第一輸入端的另一個端子懸空，第二繼 電器[K2]的第二輸入端的一個端子接地，另一個端子懸空；第二繼電器[K2]的第一、第二 輸出端對應(yīng)接在所述電機(jī)[3]的正、負(fù)接線柱上；第三和第四繼電器[K3、 K4]的第一輸入 端與外部第一電源相連接，第二輸入端的兩個端子一個接地，另一個與外部第二電源相連 接，第三、第四繼電器[K3、 K4]的第二輸出端對應(yīng)接在所述微處理器[Dl]的I/O 口的不同 端，當(dāng)加解鎖控制模塊輸出加鎖信號時，第一繼電器[Kl]吸合，第二繼電器[K2]斷開；當(dāng)加 解鎖控制模塊輸出解鎖信號時，第一繼電器[Kl]斷開，第二繼電器[K2]吸合；當(dāng)開關(guān)檔片 [110]未正對第一光電開關(guān)[V7]時，第三、第四繼電器[K3、K4]同時吸合，當(dāng)?shù)谝还怆婇_關(guān) [V8]被觸發(fā)，第三繼電器[K3]的第一輸出端與第一繼電器[Kl]的輸入端斷開，第三繼電器 [K3]的第二輸出端向微處理器[Dl]的I/O 口輸出加鎖到位信號，第四繼電器[K4]仍保持 吸合；當(dāng)開關(guān)檔片[110]未正對第二光電開關(guān)[V8]時，第三、第四繼電器[K3、K4]同時吸 合，當(dāng)?shù)诙怆婇_關(guān)[V8]被觸發(fā)，第四繼電器[K4]的第一輸出端與第二繼電器[K2]的輸 入端斷開，第四繼電器[K4]的第二輸出端向微處理器[Dl]的I/O 口輸出解鎖到位信號，第 三繼電器[K3]仍保持吸合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于光電跟蹤儀的航行鎖定裝置，主要包括置有加解鎖控制模塊的微處理器、第一繼電器組合、第二繼電器組合、電機(jī)、限位開關(guān)組、含有開關(guān)檔片的加解鎖執(zhí)行機(jī)構(gòu)。加解鎖控制模塊根據(jù)上位控制計算機(jī)發(fā)出的加/解鎖指令，通過第一繼電器組合控制電機(jī)正/反轉(zhuǎn)；限位開關(guān)組被開關(guān)檔片觸發(fā)時，通過第二繼電器組合切斷電機(jī)的驅(qū)動電壓并向微處理器輸出加/解鎖到位信號。本發(fā)明解決了光電跟蹤儀在航行或運(yùn)輸過程中機(jī)構(gòu)的自動鎖定問題，而且具有組成簡單、體積小、重量輕、適裝性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，不僅可用于光電跟蹤儀，也可用于其他同類帶有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)備。
文檔編號F16H1/16GK101794156SQ201010013719
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者劉建平, 劉漢平, 梁曉東, 王世林, 王虎, 胡博, 許麗蓉, 郭渝琳, 陸培國, 馬優(yōu)恒 申請人:中國兵器工業(yè)第二〇五研究所