本实用新型专利技术公开了一种基于行星齿轮组件的超高速转镜装置，包括驱动电机和转镜机构，所述转镜机构包括转镜和转动轴，还包括传动比调节机构，所述传动比调节机构位于所述驱动电机和转镜机构之间，包括多套行星齿轮组件及其对应的离合器，各套行星齿轮组件分别传动连接于所述驱动电机与所述转动轴之间；各套行星齿轮组件具有不同的传动比，沿轴向依次设置于所述转动轴上并通过对应的离合器实现与所述转动轴连接或断开，以及同时与所述驱动电机传动连接。该超高速转镜装置基于行星齿轮组件实现所述转镜在不同传动比下的实时变速。所述转镜在不同传动比下的实时变速。所述转镜在不同传动比下的实时变速。
【技术实现步骤摘要】
一种基于行星变速的超高速转镜装置
[0001]本技术涉及超高速摄像系统，尤其涉及超高速摄像系统中的超高速转镜装置。
技术介绍
[0002]超高速摄像系统用于记录某些转瞬即逝的超快现象(如高压放电、爆轰等)的二维序列图像，所获得的图像可用于研究该现象的动力学性能、过程和机理。超高速摄像系统的摄像频率宽广，可从每秒几万幅到每秒几千万幅，是微秒级和亚微秒级图像记录技术。其中的超高速摄像频率是靠超高速转镜所产生的超高速光学扫描快门的顺序曝光获得的。也就是说，转镜是这类超高速摄像系统的核心，是影响系统性能指标的关键技术。
[0003]目前，超高速转镜装置的驱动方式通常采用高频电机。高频电机利用高频电源变频直接驱动转镜，而达到每分钟2*105转，但是高频电源和高频电机的价格高昂，体积较大，而且在维护上也不方便。而采用低频电机，并通过齿轮增速机构来提高转镜转速，可得到具有结构简单，使用方便和成本低廉等优点的超高速转镜。
[0004]专利号为CN1499241A的中国专利中公开了一种超高速铝转镜系统，包括支承机构、密封壳体、装在密封壳体内的铝转镜、增速机构以及通过增速机构带动铝转镜超高速转动的驱动电机，所述增速机构由齿轮增速机构和大速比同轴增速机构组成，所述齿轮增速机构包括大齿轮和小齿轮，所述大齿轮装在所述驱动电机的输出轴上并与所述小齿轮配合，可带动小齿轮快速转动；所述密封壳体包括本体、装在所述本体前端的封盖和密封垫圈、装在所述本体侧面并与所述铝转镜正对的密封玻璃球罩、用于将所述驱动电机与所述本体的尾端固定连接的连接板、用于盖住所述驱动电机并将其密封在所述连接板上的密封罩，以及设在所述连接板上的用于抽真空的接咀，所述大速比同轴增速机构包括摩擦套、三个等距排列的高速宽轴承和一个中心轴，所述摩擦套与所述小齿轮共用同一根转轴，所述中心轴的尾端位于所述摩擦套的中心，所述高速宽轴承装在所述摩擦套内并与所述摩擦套的内壁及所述中心轴的尾端紧密配合；所述铝转镜装在所述中心轴的中部；所述摩擦套可与所述小齿轮同速转动，并通过所述高速宽轴承和中心轴带动所述铝转镜超高速转动。该超高速铝转镜系统采用所述齿轮增速机构和大速比同轴增速机构在所述驱动电机和铝转镜之间进行传动，同时实现所述驱动电机的低频输出以及所述铝转镜的高速转动。
[0005]但是，上述超高速铝转镜系统通过所述齿轮增速机构和大速比同轴增速机构也仅能通过固定的传动比来提高所述铝转镜的转速，而无法实现所述铝转镜在不同传动比下的实时变速。
技术实现思路
[0006]为了解决上述现有技术的不足，本技术提供一种超高速转镜装置，基于行星齿轮组件实现所述转镜在不同传动比下的实时变速。
[0007]本技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
[0008]一种基于行星齿轮组件的超高速转镜装置，包括驱动电机和转镜机构，所述转镜机构包括转镜和转动轴，还包括传动比调节机构，所述传动比调节机构位于所述驱动电机和转镜机构之间，包括多套行星齿轮组件及其对应的离合器，各套行星齿轮组件分别传动连接于所述驱动电机与所述转动轴之间；各套行星齿轮组件具有不同的传动比，沿轴向依次设置于所述转动轴上并通过对应的离合器实现与所述转动轴连接或断开，以及同时与所述驱动电机传动连接。
[0009]进一步地，各套行星齿轮组件均包括环形内齿轮、太阳轮以及多个行星轮，所述太阳轮套设于所述转动轴外并通过对应的离合器实现与所述转动轴连接或断开，各个行星轮等间距的设置在所述太阳轮的外周上并与所述太阳轮相啮合，所述环形内齿轮套设于各个行星轮外并与各个行星轮相啮合；所述驱动电机连接驱动各套行星齿轮组件的环形内齿轮同时转动。
[0010]进一步地，在各套行星齿轮组件之间，所述环形内齿轮与所述行星轮之间的传动比，以及所述行星轮与所述太阳轮之间的传动比，至少有一个不同。
[0011]进一步地，各套行星齿轮组件的太阳轮上均开设有一中心通孔，所述中心通孔朝其中一侧端面延伸出中空管部；所述转动轴依次穿设于各个太阳轮的中心通孔内，各个离合器套设于所述转动轴及对应的太阳轮的中空管部外，其离合的一端与所述转动轴固定连接，其离合的另一端与对应的太阳轮的中空管部固定连接。
[0012]进一步地，所述环形内齿轮、太阳轮和行星轮均采用斜齿轮。
[0013]进一步地，各套行星齿轮组件还包括齿轮挡板，所述齿轮挡板套设于所述转动轴外，与所述太阳轮共轴设置，位于对应的太阳轮和行星轮的一侧外并在其侧面的同一圆周上等间距的设有与所述转动轴相平行的多根齿轮连轴；各个行星轮可转动地套设于对应的齿轮连轴外。
[0014]进一步地，所述传动比调节机构还包括一旋转套，所述旋转套内设有一转动腔，所述转动轴及各套行星齿轮组件设置于所述旋转套的转动腔内；各套行星齿轮组件的环形内齿轮沿轴向形成于所述转动腔的内壁上；所述旋转套一侧的端面与所述驱动电机固定连接，由所述驱动电机驱动转动。
[0015]进一步地，所述转镜机构还包括连接支撑所述转镜的两个支撑组件，一个支撑组件位于所述转镜的轴向一端上，另一个支撑组件位于所述转镜的轴向另一端上。
[0016]进一步地，各个支撑组件均包括支撑座以及多个摩擦轮，所述支撑座朝向所述转镜一侧的端面上开设有多个轮腔体，各个轮腔体环绕于所述支撑座的中心等距分布；各个摩擦容腔的中心设有定位销轴，各个摩擦轮可转动的套设于对应的定位销轴外以容置于对应的轮腔体内，并与所述转镜端面上的转镜轴外壁摩擦相抵；所述转动轴由朝向所述传动比调节机构一侧的支撑组件的支撑座中心向所述传动比调节结构内延伸形成。
[0017]进一步地，还包括测速机构，所述测速机构设置于所述转镜机构背向所述传动比调节机构一侧的端面上。
[0018]本技术具有如下有益效果：本专利的超高速转镜装置通过所述传动比调节机构内的行星齿轮组件将所述驱动电机的低频输出放大后通过所述转动轴输出给所述转镜，使得所述转镜在所述驱动电机的低频输出下依然能够实现超高速转动，并且所述传动比调节结构内的行星齿轮组件有多套，各套行星齿轮组件分别传动连接于所述驱动电机与所述
转动轴之间；各套行星齿轮组件具有不同的传动比并通过对应的离合器实现与所述转动轴连接或断开，当某一离合器将对应的行星齿轮组件与所述转动轴连接时，其他离合器将对应的行星齿轮组件与所述转动轴断开，可根据所述转镜所需的转速控制各个离合器闭合或分离，以选择合适传动比的行星齿轮组件将所述驱动电机的低频输出放大后输出给所述转镜，实现所述转镜在不同传动比下的实时变速。
附图说明
[0019]图1为本技术提供的超高速转镜装置的结构示意图。
[0020]图2为本技术提供的超高速转镜装置中驱动电机的结构示意图。
[0021]图3为本技术提供的超高速转镜装置中传动比调节机构的爆炸示意图。
[0022]图4为本技术提供的超高速转镜装置中转镜机构的爆炸示意图。
[0023]图5为本技术提供的超高速转镜装置中摩擦轮与转镜轴之本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于行星齿轮组件的超高速转镜装置，包括驱动电机和转镜机构，所述转镜机构包括转镜和转动轴，其特征在于，还包括传动比调节机构，所述传动比调节机构位于所述驱动电机和转镜机构之间，包括多套行星齿轮组件及其对应的离合器，各套行星齿轮组件分别传动连接于所述驱动电机与所述转动轴之间；各套行星齿轮组件具有不同的传动比，沿轴向依次设置于所述转动轴上并通过对应的离合器实现与所述转动轴连接或断开，以及同时与所述驱动电机传动连接。2.根据权利要求1所述的基于行星齿轮组件的超高速转镜装置，其特征在于，各套行星齿轮组件均包括环形内齿轮、太阳轮以及多个行星轮，所述太阳轮套设于所述转动轴外并通过对应的离合器实现与所述转动轴连接或断开，各个行星轮等间距的设置在所述太阳轮的外周上并与所述太阳轮相啮合，所述环形内齿轮套设于各个行星轮外并与各个行星轮相啮合；所述驱动电机连接驱动各套行星齿轮组件的环形内齿轮同时转动。3.根据权利要求2所述的基于行星齿轮组件的超高速转镜装置，其特征在于，在各套行星齿轮组件之间，所述环形内齿轮与所述行星轮之间的传动比，以及所述行星轮与所述太阳轮之间的传动比，至少有一个不同。4.根据权利要求2所述的基于行星齿轮组件的超高速转镜装置，其特征在于，各套行星齿轮组件的太阳轮上均开设有一中心通孔，所述中心通孔朝其中一侧端面延伸出中空管部；所述转动轴依次穿设于各个太阳轮的中心通孔内，各个离合器套设于所述转动轴及对应的太阳轮的中空管部外，其离合的一端与所述转动轴固定连接，其离合的另一端与对应的太阳轮的中空管部固定连接。5.根据权利要求2所述的基于行星齿轮组件的超高速转镜装置，其特征在于，所述环形内齿轮、太阳轮和行星轮均采用斜...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖涵，周凯，车兴邦，王旭文，杨焕，李春波，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：新型
国别省市：
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