CN102141463A

CN102141463A - 摇摆试验台回转机构

Info

Publication number: CN102141463A
Application number: CN2010101027249A
Authority: CN
Inventors: 欧阳昕; 刘山尖; 杨咏
Original assignee: 704th Research Institute of CSIC
Current assignee: 704th Research Institute of CSIC
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-08-03

Abstract

一种摇摆台回转机构，主要解决大载荷和高精度等技术问题，主要采用技术方案是，基座上设置有回转机构，回转机构上固设有支柱，回转机构的带齿外圈和回转驱动制动机组的小齿轮啮合，该回转驱动制动机组固设在回转机构的回转支撑底盘上，该底盘连接有回转机构的回转轴承的内圈，该回转轴承的带齿外圈连接有基座，适用于各式大载荷高精度摇摆试验台。

Description

摇摆试验台回转机构

技术领域：

本发明涉及一种测量两个或两个以上运动变量的组合测量装置，特别是一种专用于一组仪器的支架。

背景技术：

摇摆试验台，在船舶运动、车辆运动、飞行运动和地震等领域，用以模拟各种空间运动姿态，经历长时期的发展，从早期的两个自由度逐步发展到四自由度、六自由度的平台机构，它主要是针对处于不同海况、路况、空天状态和地震条件下的设备进行动态模拟仿真测试，适用于船舶、航天、车辆以及电子设备或产品的测试；现有的摇摆试验台，应用在航天、航空领域的是精密摇摆试验台，其结构特点是采用电机驱动机构或小型电动伺服机构，其控制精度能达到较高的要求，但是摇摆试验台的尺寸小，能承载的载荷更小，因而其适用范围相当有限；现有的另一类适应大型载荷的摇摆试验台，常见于船舶、车辆等行业，其驱动机构是采用液压传动，该机构位于工作台面的邻近下方，图4是该类型摇摆试验台的结构示意图，在基座5’的支架顶部设置有支撑台面51’，该支撑台面51’上方设置有回转机构2’，回转机构2’上方连接有工作台面6’，该工作台面6’上可安装测试的试验对象9，上述现有摇摆试验台的特点是，液压传动的回转机构2’承载能力强，因而能适应船舶、车辆等领域的重载荷试验对象9，但这种结构的控制精度低，其静态定位精度远低于角秒级，无法适应现代化船舶、车辆等领域大型设备的性能测试、仿真模拟和可靠性试验，此外，现有的重载荷摇摆试验台，其回转机构2’、工作台面6’和试验对象9均远离基座5’，即三者的重心位置很高，其自重所产生的偏矩和附加惯性力矩均会使回转机构1’等产生较大的机械间隙，从而降低摇摆试验台的测量精度，即摇摆试验台进行横摇、纵摇或复合摇摆试验时，无法实现高精度的位置控制，也由此使试验对象9的载荷量将受到较大限制。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种改进的摇摆试验台回转机构，它的承载能力高，可满足几吨重的设备进行性能测试、仿真模拟和可靠性试验，并同时具有高的控制精度。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：摇摆试验台回转机构包括有基座、工作台面和支柱，摇摆试验台的基座上方设置有支柱，支柱上方设置有工作台面，其特点是：基座上设置有回转机构，该回转机构上固设有带工作台面的支柱，该回转机构的回转轴承的带齿外圈和回转驱动制动机组的小齿轮啮合，该回转驱动制动机组固设在回转机构的回转支撑底盘上，该回转支撑底盘连接有回转机构的回转轴承的内圈，该回转轴承的带齿外圈连接有基座。当回转驱动制动机组的电动机启动后，该机组的小齿轮将动力传递给和其啮合的回转机构的带齿外圈，该带齿外圈是固定在基座，因而使回转驱动制动机组绕回转机构(即回转轴承)的中心旋转，并随之驱动回转机构的回转支撑底盘转动，固定在回转支撑底盘的支柱和工作台面也随之回转，实现摇摆试验台的回转功能。

本发明采用伺服电驱动和回转机构设置在邻近基座的新结构，可提高摇摆试验台的控制精度，克服传统液压驱动和高位设置回转机构带来的种种缺陷，同时本发明在结构上也充分保证其承载能力，能适应重载荷(如几吨重)的试验对象进行性能测试、仿真模拟和可靠性试验。

附图说明：

图1是本发明摇摆试验台回转机构示意图。

图2是图1中A向视图。

图3是图2中回转驱动制动机组和回转机构的局部放大示意图。

图4是现有摇摆试验台示意图。

具体实施方式：

参照图1、2，摇摆试验台包括有回转驱动制动机组1、回转机构2、手动锁定组件3、基座5、工作台面6和支柱7。

回转驱动制动机组1包括有电动机11、制动器12、减速箱13和小齿轮14，电动机11、制动器12、减速箱13可选用现有产品，在减速箱13的输出端箱体上设有安装法兰，该法兰可将回转驱动制动机组1用螺栓固定连接在回转机构2的回转支撑底盘21的周侧适当位置处；在减速箱13的输出端轴伸上安装有小齿轮14，该轴伸和小齿轮14可由平键、花键或其他类似结构呈驱动连接，该小齿轮14和回转机构2的回转轴承23的带齿外圈233啮合。上述回转驱动制动机构1可采用伺服电机驱动，配合减速箱13带动小齿轮14传动回转机构2的带齿外圈233，伺服电机带有制动功能，因而也可通过控制电机的制动装置实现试验台的旋转与制动。

回转机构2包括有回转支撑底盘21、上螺栓22、回转轴承23和下螺栓24，其中

回转支撑底盘21是一盘状体构件，可按不同需求制单一板式盘体，也可由上、下板和连接肋板形成的盘状构件，该盘的下方用一组上螺栓固定有回转轴承23，从而形成回转支撑底盘21的旋转中心和回转轴承23的旋转中心同心；在回转支撑底盘21的周侧适当位置处可用螺栓固定连接减速箱13的法兰；在回转支撑底盘21的中部可固设上方设有工作台面6的支柱7，从而保证支柱7可随回转支撑底盘21旋转；

回转轴承23，是现有通用产品，包括有内圈231、棱形滚柱232和带齿外圈233，内圈231用一组上螺栓22和回转支撑底盘21固定连接，带齿外圈233用一组下螺栓24和基座5固定连接，该结构形成内圈231和回转支撑底盘21可绕固定的带齿外圈233旋转，带齿外圈233的齿和小齿轮14啮合；

摇摆式试验台的回转通过回转支撑底盘21下面安装的回转轴承23来实现，这种结构可避免传统回转机构安装在工作台面6下层因设备和试验台工作台面6的自重产生的偏矩和附加惯性力矩，减少了机械间隙，摇摆试验台进行横摇、纵摇或复合摇摆时能进行高精度的位置控制，同时也能增加设备的测试载荷。

手动锁定组件3，是由环眼螺栓和元宝螺母组成，环眼螺栓的一端铰接在基座5的顶面，当环眼螺栓随铰接点转动后，可嵌入回转支撑底盘21的周边开槽处，并旋紧元宝螺母可将回转支撑底盘21固定在基座5上，手机锁定组件3可在摇摆试验台的回转驱动制动机构1不带电时进行机械保护，手动锁定组件3的数量至少为2个，并均匀布设在回转支撑底盘21的周边适当位置处。

本发明使用伺服电动戏动，其承载能力仍然很高，能满足数吨重的设备进行性能测试、仿真模拟和可靠性试验，本发明能达到很高的控制精度要求，静态定位精度达到角秒级，是现有大载荷摇摆试验台无法比拟的。

Claims

1.一种摇摆试验台回转机构，包括有基座、工作台面和支柱，摇摆试验台的基座上方设置有支柱，支柱上方设置有工作台面，其特征在于：基座(5)上设置有回转机构(2)，该回转机构(2)上固设有带工作台面(6)的支柱(7)，该回转机构(2)的回转轴承(23)的带齿外圈(233)和回转驱动制动机组(1)的小齿轮(14)啮合，该回转驱动制动机组(1)固设在回转机构(2)的回转支撑底盘(21)上，该回转支撑底盘(21)连接有回转机构(2)的回转轴承(23)的内圈(231)，该回转轴承(23)的带齿外圈(233)连接有基座(5)。

2.根据权利要求1所述的摇摆试验台回转机构，其特征是回转驱动制动机组(1)包括有电动机(11)、制动器(12)、减速箱(13)和小齿轮(14)，电动机(11)同轴连接有制动器(12)和减速箱(13)，并以其固定法兰固定连接有回转机构(2)的回转支撑底盘(21)，减速箱(13)的轴伸上驱动连接有小齿轮(14)。

3.根据权利要求1所述的摇摆试验台回转机构，其特征是所述的回转机构(2)的回转支撑底盘(21)周边设置有一组手动锁定组件。