針對核工業(yè)熱室內(nèi)建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求,提出了一種輻射環(huán)境專用的高精度伺服云臺方案:云臺采用雙層箱體結(jié)構(gòu),能帶動攝像頭進行雙自由度旋轉(zhuǎn)變位;設(shè)置了快插離合機構(gòu),使云臺作為獨立模塊工作并能通過機械手進行快速拆裝;對電氣元件進行了耐輻射改進,組建了能在高輻射環(huán)境中可靠工作的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng);利用諧波減速原理優(yōu)化了傳動結(jié)構(gòu)、減小了設(shè)備體積和慣量,以提高運動及定位精度;利用導(dǎo)電滑環(huán)布線,將電纜完全屏蔽于云臺內(nèi)部,并在云臺連續(xù)轉(zhuǎn)動時能防止電纜纏繞;為核工業(yè)自動化設(shè)備提供了模塊化快換結(jié)構(gòu)方案和維修性設(shè)計思路。 

【文章來源】：機床與液壓. 2020,48(22)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

繞Z軸回轉(zhuǎn)傳動簡圖

下面對關(guān)鍵傳動部件進行校核,以其中一組直齒輪副為例,齒輪的傳動強度主要包括齒根彎曲強度和齒面接觸疲勞強度[9]。根據(jù)傳動簡圖可計算出各級齒輪傳遞的力矩為Ti,若齒輪分度圓直徑為d,壓力角為α,單個嚙合齒的受力分析如圖5所示,齒輪在嚙合位置所承受的切向力Ft、徑向力Fr和齒面正壓力Fn分別為{ F t =2Τ/d F r =F t tanα F n =F t /cosα

熱室內(nèi)的設(shè)備電氣布線問題比普通工業(yè)環(huán)境更顯復(fù)雜,導(dǎo)線應(yīng)優(yōu)選材料、合理屏蔽,盡量少暴露于輻射環(huán)境中。針對上述特點選擇的布線方案如圖6所示。攝像頭線纜通過導(dǎo)電滑環(huán)1連入云臺上箱體;導(dǎo)電滑環(huán)1的線纜和上箱體的電機線纜匯合后,通過導(dǎo)電滑環(huán)2引入云臺下箱體;與下箱體內(nèi)電機線纜匯合后,通過快插離合機構(gòu)內(nèi)的線纜插頭與支座上的線纜插座對接,引導(dǎo)到云臺外;線路最終從支座內(nèi)部連接到熱室外[10]。從而解決了繞Y和Z軸無限連續(xù)旋轉(zhuǎn)時線路纏繞的問題,實現(xiàn)了支座與云臺之間的電氣快插連接;整個系統(tǒng)使用的線纜和電氣元件都具備防輻射功能,并且被屏蔽在不銹鋼外殼內(nèi)部,確保不受核輻射破壞。5 結(jié)論

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]多旋翼無人機用單載荷光電穩(wěn)定平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計[D]. 王純陽.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2015
[3]高精度伺服云臺的機械結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)研究[D]. 富曉杰.浙江大學(xué) 2014
[4]諧波減速器的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析[D]. 王建軍.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號：3439860