本发明属于传动装置技术领域，特别是一种集成式舰载雷达舷角传动装置。
背景技术：
舷角传动装置主要由基座、转轴、动力驱动装置—直驱电机、轴位检测装置—旋转编码器、信号传输装置—汇流环等组成。为满足其传动功能要求，各结构件和直驱电机、旋转编码器、汇流环需要采用同轴安装形式。
在常规设计中，舷角传动装置的各个组成部分逐层安装，因为其体积和高度受到直驱电机、旋转编码器、汇流环的影响而较为庞大，对整个装置的安装空间大小有一定要求，在很多对体积高度大小有限制的平台无法应用，影响装备的适装性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种集成化、小型化、适装性高的集成式舰载雷达舷角传动装置。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种集成式舰载雷达舷角传动装置，包括外壳、基座、主轴、直驱电机、旋转编码器、汇流环、旋变座、汇流环座、大齿轮、刹车装置、风机、主轴承和副轴承，其中直驱电机包括直驱电机转子和直驱电机定子，旋转编码器包括旋转编码器转子和旋转编码器定子，汇流环包括汇流环转子和汇流环定子；
所述基座为舰载雷达舷角传动装置的固定主体部分，主轴为转动主体部分，基座与主轴之间通过主轴承连接，基座下方安装直驱电机定子，直驱电机定子下方通过旋变座固定连接旋转编码器定子，直驱电机转子和旋转编码器转子分别按照对应的定子安装位置配合安装在主轴上，旋转编码器与主轴通过副轴承连接，汇流环安装在主轴腔体中间，汇流环定子通过汇流环座固定连接在旋变座的下端，汇流环转子通过弯角件连接于主轴内腔上端，主轴上方固定连接大齿轮，基座主加强筋之间空腔处安装刹车装置，与大齿轮啮合连接。
进一步地，所述汇流环采用了外侧为汇流环转子、内侧为汇流环定子的传动形式，汇流环转子上端面设置有安装孔，用于连接主轴；汇流环定子下端面设置有法兰，用于连接汇流环座。
进一步地，所述主轴采用阶梯轴形式，自上而下分为四层阶梯，主轴上端设置法兰，连接大齿轮、主轴的四层阶梯均提供与主轴同轴的配合安装面，分别安装主轴承内圈、直驱电机转子、旋转编码器转子和副轴承内圈，主轴中安装主轴承和直驱电机转子部位的内腔设置有组合加强筋。
进一步地，所述直驱电机定子上下端和直驱电机转子下端分别设置法兰，直驱电机定子上端法兰用于连接基座，直驱电机定子下端法兰用于连接旋变座，直驱电机转子下端法兰用于连接主轴；所述直驱电机定子外侧设置有散热齿，外壳内侧沿圆周方向在直驱电机周围布置有风机，用于对直驱电机进行强迫风冷；所述外壳侧面及风机安装位置设置有方形开口，用于维修及测试。
进一步地，所述旋变座采用多层异形结构，旋变座上端设置有法兰，用于连接直驱电机定子，旋变座法兰下端第一层台阶的圆周面及端面上加工多个均布的开孔用于布线和线缆固定；旋变座法兰下端第二层台阶内端面用于连接旋转编码器定子，第二层台阶圆周面设置多个均布的开孔用于布线和线缆固定；旋变座法兰下端第三层台阶用于安装副轴承的外圈；旋变座法兰下端第四台阶设置有法兰，用于连接汇流环座。
进一步地，所述基座主加强筋之间空腔处安装刹车装置，主轴上方固定连接大齿轮，两者啮合连接，完成传动锁定功能。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)通过对直驱电机、汇流环及各传动零件的结构设计，使舷角传动装置结构集成嵌套化，充分利用轴向空间，降低了舷角传动装置整体高度尺寸，提高了适装性；(2)通过对直驱电机、汇流环的特殊结构设计，使转动主轴设计为一体轴结构，省去多轴过渡配合连接，提高了传动精度；(3)通过设计直驱电机散热齿，同时在外壳上设置均匀布置的风机，对直驱电机进行强迫风冷，实现了电机的有效散热；风机安装位置设计盖板，可对风机进行维修更换，可靠性高。
附图说明
图1为本发明一种集成式舰载雷达舷角传动装置的结构示意图。
图2为本发明中汇流环的结构示意图。
图3为本发明中主轴的三维结构示意图。
图4为本发明中直驱电机的剖视图。
图5为本发明中旋转编码器的三维结构示意图。
图6为本发明中舷角传动装置的俯视剖视图。
其中1是外壳，2是基座，3是主轴，4是直驱电机，4-1是直驱电机转子，4-2是直驱电机定子，5是旋转编码器，5-1是旋转编码器转子，5-2是旋转编码器定子，6是汇流环，6-1是汇流环转子，6-2是汇流环定子，7是旋变座，8是汇流环座，9是大齿轮，10是刹车装置，11是风机，12是主轴承，13是副轴承。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
结合图1，本发明一种集成式舰载雷达舷角传动装置，包括外壳1、基座2、主轴3、直驱电机4、旋转编码器5、汇流环6、旋变座7、汇流环座8、大齿轮9、刹车装置10、风机11、主轴承12和副轴承13，其中直驱电机4包括直驱电机转子4-1和直驱电机定子4-2，旋转编码器5包括旋转编码器转子5-1和旋转编码器定子5-2，汇流环6包括汇流环转子6-1和汇流环定子6-2；
如图1所示，基座2为舷角传动装置的固定主体部分，主轴3为转动主体部分，基座2与主轴3之间通过主轴承12连接；直驱电机4上分为固定部分和转动部分，分别为直驱电机定子4-2和直驱电机转子4-1；旋转编码器上分为固定部分和转动部分，分别为旋转编码器定子5-2和旋转编码器转子5-1；基座2下方安装直驱电机定子4-2，直驱电机定子4-2下方通过旋变座7固定连接旋转编码器定子5-2，直驱电机转子4-1和旋转编码器转子5-1分别按照其定子安装位置配合安装在主轴3上；旋转编码器5的下端提供了副轴承13的外圈安装面，与主轴3通过副轴承13连接；汇流环6安装在主轴3腔体中间，与主轴嵌套安装，节约了轴向空间；汇流环结构上分为固定部分和转动部分，分别为汇流环定子6-2和汇流环转子6-1；汇流环定子6-2通过汇流环座8固定连接在旋变座7的下端，汇流环转子6-1通过弯角件连接于主轴内腔上端；主轴3上方固定连接大齿轮9，基座2主加强筋之间空腔处安装刹车装置10，与大齿轮9啮合连接，刹车装置10和大齿轮9配合作用可完成传动锁定功能。
如图2所示，根据设计要求约束汇流环6的径向尺寸，同时采用了外侧为汇流环转子6-1、内侧为汇流环定子6-2的传动形式。汇流环转子6-1上端面设置有安装孔，用于连接主轴3；汇流环定子6-2下端面设置有法兰，用于连接汇流环座8。
如图3所示，主轴3采用阶梯轴形式，自上而下可分为四层阶梯；主轴上端设置法兰，用于大齿轮9的连接；主轴3的四层阶梯均提供了与主轴本身同轴的配合安装面，分别用于安装主轴承12内圈、直驱电机4的转子、旋转编码器5的转子和副轴承13内圈；主轴3中，安装主轴承12和直驱电机4转子的部分为主要承力部位，该部位的内腔设置有组合加强筋进行结构加强。
如图4所示，根据设计要求约束直驱电机4内圈的径向尺寸，确保主轴3及汇流环6的安装空间；直驱电机4的定子上下端和转子下端分别设置法兰，定子上端法兰用于连接基座2，定子下端法兰用于连接旋变座7，转子下端法兰用于连接主轴；另外，直驱电机4的定子外侧设置有散热齿，增大直驱电机4的散热面积。
如图5所示，所述旋变座7采用多层异形结构，旋变座7作为旋转编码器5的定子连接结构件的同时，也提供了副轴承13外圈配合面。所述旋变座7上端设置有法兰，用于连接直驱电机4的定子，旋变座7法兰下面第一层台阶的圆周面及端面上加工多个均布的开孔，用于直驱电机4布线和线缆固定；旋变座7第二层台阶内端面用于连接旋转编码器5的定子，第二层台阶圆周面加工多个均布的开孔，用于旋转编码器5布线和线缆固定；旋变座7第三层台阶用于安装副轴承13的外圈；旋变座7下端第四台阶设置有法兰，用于连接汇流环座8。
如图6所示，外壳1内侧沿圆周方向在直驱电机周围设置有风机11，对直驱电机4进行强迫风冷；根据电机温度对风机进行启停控制，可有效控制直驱电机工作温度；外壳1侧面及风机11安装位置有方形开口，用于维修及测试。
综上所述，本发明通过对直驱电机、汇流环及各传动零件的结构设计，使舷角传动装置结构集成嵌套化，充分利用轴向空间，降低了舷角传动装置整体高度尺寸，提高了适装性；通过对直驱电机、汇流环的特殊结构设计，使转动主轴设计为一体轴结构，省去多轴过渡配合连接，提高了传动精度；通过设计直驱电机散热齿，同时在外壳上设置均匀布置的风机，对直驱电机进行强迫风冷，实现了电机的有效散热；风机安装位置设计盖板，可对风机进行维修更换，可靠性高。
1.一种集成式舰载雷达舷角传动装置，其特征在于，包括外壳(1)、基座(2)、主轴(3)、直驱电机(4)、旋转编码器(5)、汇流环(6)、旋变座(7)、汇流环座(8)、大齿轮(9)、刹车装置(10)、风机(11)、主轴承(12)和副轴承(13)，其中直驱电机(4)包括直驱电机转子(4-1)和直驱电机定子(4-2)，旋转编码器(5)包括旋转编码器转子(5-1)和旋转编码器定子(5-2)，汇流环(6)包括汇流环转子(6-1)和汇流环定子(6-2)；
所述基座(2)为舰载雷达舷角传动装置的固定主体部分，主轴(3)为转动主体部分，基座(2)与主轴(3)之间通过主轴承(12)连接，基座(2)下方安装直驱电机定子(4-2)，直驱电机定子(4-2)下方通过旋变座(7)固定连接旋转编码器定子(5-2)，直驱电机转子(4-1)和旋转编码器转子(5-1)分别按照对应的定子安装位置配合安装在主轴(3)上，旋转编码器(5)与主轴(3)通过副轴承(13)连接，汇流环(6)安装在主轴(3)腔体中间，汇流环定子(6-2)通过汇流环座(8)固定连接在旋变座(7)的下端，汇流环转子(6-1)通过弯角件连接于主轴(3)内腔上端，主轴(3)上方固定连接大齿轮(9)，基座(2)主加强筋之间空腔处安装刹车装置(10)，与大齿轮(9)啮合连接。
2.根据权利要求1所述的集成式舰载雷达舷角传动装置，其特征在于，所述汇流环(6)采用了外侧为汇流环转子(6-1)、内侧为汇流环定子(6-2)的传动形式，汇流环转子(6-1)上端面设置有安装孔，用于连接主轴(3)；汇流环定子(6-2)下端面设置有法兰，用于连接汇流环座(8)。
3.根据权利要求1所述的集成式舰载雷达舷角传动装置，其特征在于，所述主轴(3)采用阶梯轴形式，自上而下分为四层阶梯，主轴(3)上端设置法兰，连接大齿轮(9)、主轴(3)的四层阶梯均提供与主轴(3)同轴的配合安装面，分别安装主轴承(12)内圈、直驱电机转子(4-1)、旋转编码器转子(5-1)和副轴承(13)内圈，主轴(3)中安装主轴承(12)和直驱电机转子(4-1)部位的内腔设置有组合加强筋。
4.根据权利要求1所述的集成式舰载雷达舷角传动装置，其特征在于，所述直驱电机定子(4-2)上下端和直驱电机转子(4-1)下端分别设置法兰，直驱电机定子(4-2)上端法兰用于连接基座(2)，直驱电机定子(4-2)下端法兰用于连接旋变座(7)，直驱电机转子(4-1)下端法兰用于连接主轴(3)；所述直驱电机定子(4-2)外侧设置有散热齿，外壳(1)内侧沿圆周方向在直驱电机(4)周围布置有风机(11)，用于对直驱电机(4)进行强迫风冷；所述外壳(1)侧面及风机(11)安装位置设置有方形开口，用于维修及测试。
5.根据权利要求1所述的集成式舰载雷达舷角传动装置，其特征在于，所述旋变座(7)采用多层异形结构，旋变座(7)上端设置有法兰，用于连接直驱电机定子(4-2)，旋变座(7)法兰下端第一层台阶的圆周面及端面上加工多个均布的开孔用于布线和线缆固定；旋变座(7)法兰下端第二层台阶内端面用于连接旋转编码器定子(5-2)，第二层台阶圆周面设置多个均布的开孔用于布线和线缆固定；旋变座(7)法兰下端第三层台阶用于安装副轴承(13)的外圈；旋变座(7)法兰下端第四台阶设置有法兰，用于连接汇流环座(8)。
6.根据权利要求1所述的集成式舰载雷达舷角传动装置，其特征在于，所述基座(2)主加强筋之间空腔处安装刹车装置(10)，主轴(3)上方固定连接大齿轮(9)，两者啮合连接，完成传动锁定功能。
技术总结