CN103528843A - 电液混合驱动立式五轴仿真转台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电液混合驱动立式五轴仿真转台，包括底座组件、安装在底座组件上的目标两轴转台组件和三轴转台组件，所述目标两轴转台组件位于所述三轴转台组件的外侧，所述目标两轴转台组件和三轴转台组件通过所述底座组件上的目标方位驱动电机和转台方位驱动电机的驱动分别沿目标方位主轴和转台方位主轴连续旋转，同时，通过目标两轴转台组件上设置的第一组液压摆动马达和三轴转台组件上设置的第二组液压摆动马达的驱动分别沿目标俯仰主轴和转台俯仰主轴做俯仰运动。本发明能够有效地进行飞行器的地面半实物仿真试验。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞行器半实物仿真试验转台，特别是关于一种用于飞行器地面半实物仿真试验的电液混合驱动立式五轴仿真转台。
背景技术
五轴仿真转台是红外成像半实物仿真***的关键设备，用于模拟飞行器自身状态的内部偏航、俯仰和滚动姿态运动以及红外、紫外、射频目标俯仰、偏航姿态运动。五轴仿真转台由目标两轴转台和三轴转台组成，具有结构紧凑、相对位置精度高、调整稳定性好且所需工作空间小，通过更换成像设备可以用于红外或射频制导武器的半实物仿真，具有良好的通用性，越来越受到各国导弹半实物仿真试验机构的普遍重视。
随着制导技术的发展，制导武器越来越具有抗干扰能力强、灵敏度高、动态范围大以及智能化高等特点，从而要求其半实物仿真用五轴转台必需具备大视场角、大转角范围、高频动态等技术指标。例如，某型号半实物仿真***要求与其配套的五轴仿真转台目标方位轴转动范围为±360°，转台方位轴转动范围也为±360°，同时对转台角加速度和动态指标要求较高。传统结构类型的液压五轴仿真转台虽能满足其高频动态指标，但其目标方位轴的运动和三轴转台方位轴的范围一般在±55°左右，无法满足±360°连续旋转；而传统电动五轴仿真转台虽能满足目标方位轴和三轴转台方位轴的连续旋转，但却难以满足角加速度和高频动态指标。因此，需要一种新的用于飞行器地面半实物仿真试验的五轴仿真转台。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种电液混合驱动立式五轴仿真转台，能够有效地进行飞行器的地面半实物仿真试验。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种电液混合驱动立式五轴仿真转台，包括底座组件、安装在底座组件上的目标两轴转台组件和三轴转台组件，所述目标两轴转台组件位于所述三轴转台组件的外侧，所述目标两轴转台组件和三轴转台组件通过所述底座组件上的目标方位驱动电机和转台方位驱动电机的驱动分别沿目标方位主轴和转台方位主轴连续旋转，同时，通过目标两轴转台组件上设置的第一组液压摆动马达和三轴转台组件上设置的第二组液压摆动马达的驱动分别沿目标俯仰主轴和转台俯仰主轴做俯仰运动。
所述目标两轴转台组件包括目标方位组件和目标俯仰框架，所述目标方位组件包括目标方位框架和所述的第一组液压摆动马达，所述目标方位框架连接所述底座组件上的所述目标方位驱动电机，所述第一组液压摆动马达分别安装在所述目标方位框架顶部两侧，所述目标俯仰框架与所述第一组液压摆动马达主轴连接；所述三轴转台组件包括转台方位组件和转台俯仰组件，所述转台方位组件包括转台方位框架和所述的第二组液压摆动马达，所述转台方位框架连接所述底座组件上的所述转台方位驱动电机，所述第二组液压摆动马达分别安装在所述转台方位框架顶部两侧，所述转台俯仰组件包括转台俯仰框架，所述转台俯仰框架与所述第二组液压摆动马达主轴连接。
所述底座组件包括底座、底座罩、所述的目标方位驱动电机、目标方位轴套、所述的目标方位主轴、所述的转台方位驱动电机、所述的转台方位主轴、旋转轴承、旋转动密封件、反馈装置、三轴转台组件供油接头，所述目标方位驱动电机安装于所述底座上部，与所述目标方位轴套连接；所述转台方位驱动电机安装于所述底座下部，与所述转台方位主轴连接，所述目标方位轴套、所述目标方位主轴和所述转台方位主轴之间通过所述旋转轴承支撑连接，并通过旋转动密封件密封；所述目标方位主轴与所述底座连接；所述反馈装置安装于所述底座底部，与所述目标方位主轴连接；所述三轴转台组件供油接头与所述目标方位主轴连接；所述底座罩安装于所述底座上，封盖上述部件。
所述目标方位轴套、所述目标方位主轴和所述转台方位主轴由外至内组成同轴系结构。
所述第一组液压摆动马达和第二组液压摆动马达中，每组的其中一个液压摆动马达上带有速度与位置信号反馈装置，另一个液压摆动马达上带有位置限位装置。
所述转台俯仰组件还包括转台横滚电机、横滚电机安装座、横滚电机安装座后盖、旋转轴承，所述横滚电机安装座一端与所述转台俯仰框架连接，一端与所述横滚电机安装座后盖连接，所述转台横滚电机与所述横滚电机安装座连接，并通过所述旋转轴承与所述横滚电机安装座和所述横滚电机安装座后盖支撑连接。
所述三轴转台组件还包括转台横滚组件，所述转台横滚组件包括转台横滚框架、夹具，所述转台横滚框架与所述转台横滚电机转子连接，所述夹具与所述转台横滚框架连接。
所述目标方位轴套与所述目标方位主轴、所述转台方位主轴和所述三轴转台组件供油接头间设置为同轴四通道油路，实现所述第一组液压摆动马达、第二组液压摆动马达的高压供油和低压回油；所述目标方位轴套与所述目标方位主轴和所述转台方位主轴之间通过所述旋转动密封件密封。
本发明采取的技术方案，与现有技术相比，其具有优点和有益效果：
1、本发明为电液混合驱动立式五轴转台，采用直接驱动方式，结构紧凑，可以实现较高的动态性能和精度。
2、本发明的目标方位主轴和转台方位主轴采用电机驱动，可以连续旋转，易于实现飞行器大转角范围的地面半实物仿真试验。
3、本发明的目标俯仰主轴和转台俯仰主轴采用液压摆动马达驱动，可以实现较高的角加速度指标和高频半实物仿真。
附图说明
图1是本发明所提供的电液混合驱动立式五轴仿真转台示意图；
图2是图1沿C-C的剖面图；
图3是图2的左视图。
图中：底座组件1、目标方位组件2、目标俯仰轴框架3、转台方位组件4、转台俯仰组件5、转台横滚组件6、底座7、底座罩8、电机下座9、目标方位驱动电机10、电机上座11、目标方位轴套12、旋转动密封件一13、目标方位框架14、轴承一15、液压摆动马达一16、目标俯仰框架17、反馈装置一18、转台方位主轴19、液压摆动马达三20、转台方位框架21、三轴转台组件供油接头22、转台俯仰框架23、液压摆动马达四24、液压摆动马达二25、轴承二26、旋转动密封件二27、目标方位主轴28、液压油管一29、轴承三30、转台方位驱动电机31、联轴器32、反馈装置二33、液压油管二34、转台横滚框架35、夹具36、横滚电机安装座后盖37、横滚电机安装座38。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述：
如图1～图3所示，本发明所提供的电液混合驱动立式五轴仿真转台，包括底座组件1、目标两轴转台组件和三轴转台组件。目标两轴转台组件包括目标方位组件2和目标俯仰框架3，三轴转台组件包括转台方位组件4、转台俯仰组件5、转台横滚组件6。
底座组件1包括底座7、底座罩8、目标方位驱动电机10、目标方位轴套12、目标方位主轴28、转台方位驱动电机31、转台方位主轴19、反馈装置一18、反馈装置二33、联轴器32、液压油管一29、液压油管二34、三轴转台组件供油接头22。
目标方位驱动电机10通过电机上座11安装在底座7上部，与目标方位轴套12连接；转台方位驱动电机31通过电机下座9安装于底座7下部，通过联轴器32与转台方位主轴19连接。目标方位轴套12与目标方位主轴28和转台方位主轴19组成同轴系结构，目标方位轴套12与目标方位主轴28之间通过轴承一15支撑，并通过旋转动密封件一13密封，目标方位主轴28与转台方位主轴19之间通过轴承二26和轴承三30支撑，并通过旋转动密封件二27密封。目标方位主轴28与底座7连接，反馈装置二33安装于底座底部，与目标方位主轴28端部连接。三轴转台组件供油接头22与目标方位主轴28连接，底座罩8安装于底座7上，封盖上述部件。
目标方位组件2包括目标方位框架14、液压摆动马达一16、液压摆动马达二25组成的第一组液压摆动马达。目标方位框架14底部与目标方位轴套12连接，液压摆动马达一16和液压摆动马达二25分别安装于目标方位框架14顶部两侧。液压摆动马达一16和液压摆动马达二25主轴连接目标俯仰框架17两侧，液压摆动马达一16带有速度与位置信号反馈装置（未显示），液压摆动马达二25带有位置限位装置（未显示）。
转台方位组件4包括转台方位框架21、液压摆动马达三20、液压摆动马达四24组成的第二组液压摆动马达。转台方位框架21底部与转台方位主轴19连接，顶部两侧分别与液压摆动马达三20和液压摆动马达四24连接，液压摆动马达三20带有速度与位置信号反馈装置（未显示），液压摆动马达四24带有位置限位装置（未显示）。
转台俯仰组件5包括转台俯仰框架23、转台横滚电机（未显示）、横滚电机安装座38、横滚电机安装座后盖37、旋转轴承（未显示）。转台俯仰框架23两侧分别与液压摆动马达三20和液压摆动马达四24连接。横滚电机安装座38一端与转台俯仰框架23连接，一端与横滚电机安装座后盖37连接，转台横滚电机（未显示）与横滚电机安装座38连接，并通过旋转轴承（未显示）与横滚电机安装座38和横滚电机安装座后盖37连接。
转台横滚组件6包括转台横滚框架35、夹具36。转台横滚框架35与转台横滚电机（未显示）转子连接，夹具36与转台横滚框架35连接。
目标方位轴套12与目标方位主轴28、转台方位主轴19和三轴转台组件供油接头22间为同轴四通道油路，液压管路一29和液压管路二34为液压马达一16、液压摆动马达二25、液压摆动马达三20和液压摆动马达四24的供油和回油管路。
电液混合立式五轴仿真转台工作时，目标方位驱动电机10驱动目标方位框架14实现360°全方位旋转；反馈装置一18测量目标方位位置。驱动液压油经过液压管路二34和目标方位轴套12与目标方位主轴28间流道（未显示）驱动液压马达一16和液压摆动马达二25，驱动目标俯仰框架17实现目标的俯仰运动，反馈装置（未显示）测量目标俯仰框架17俯仰角度。转台方位驱动电机31通过转台方位主轴19驱动转台方位框架21，实现三轴转台360°全方位运动，反馈装置二33测量三轴转台的方位角度；驱动液压油经过液压管路二34和目标方位主轴28与转台方位主轴19和三轴转台组件供油接头22间流道（未显示）驱动转台俯仰框架23，实现三轴转台的俯仰运动，反馈装置（未显示）测量三轴转台俯仰角位置；转台横滚电机（未显示）驱动夹具36，实现负载（未显示）的横滚运动，反馈装置（未显示）测量负载的横滚角度。实现飞行器与目标的全方位、高动态地面半实物仿真试验。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (8)
1.一种电液混合驱动立式五轴仿真转台，包括底座组件、安装在底座组件上的目标两轴转台组件和三轴转台组件，所述目标两轴转台组件位于所述三轴转台组件的外侧，其特征在于，所述目标两轴转台组件和三轴转台组件通过所述底座组件上的目标方位驱动电机和转台方位驱动电机的驱动分别沿目标方位主轴和转台方位主轴连续旋转，同时，通过目标两轴转台组件上设置的第一组液压摆动马达和三轴转台组件上设置的第二组液压摆动马达的驱动分别沿目标俯仰主轴和转台俯仰主轴做俯仰运动。
2.根据权利要求1所述的电液混合驱动立式五轴仿真转台，其特征在于，所述目标两轴转台组件包括目标方位组件和目标俯仰框架，所述目标方位组件包括目标方位框架和所述的第一组液压摆动马达，所述目标方位框架连接所述底座组件上的所述目标方位驱动电机，所述第一组液压摆动马达分别安装在所述目标方位框架顶部两侧，所述目标俯仰框架与所述第一组液压摆动马达主轴连接；所述三轴转台组件包括转台方位组件和转台俯仰组件，所述转台方位组件包括转台方位框架和所述的第二组液压摆动马达，所述转台方位框架连接所述底座组件上的所述转台方位驱动电机，所述第二组液压摆动马达分别安装在所述转台方位框架顶部两侧，所述转台俯仰组件包括转台俯仰框架，所述转台俯仰框架与所述第二组液压摆动马达主轴连接。
3.根据权利要求1所述的电液混合驱动立式五轴仿真转台，其特征在于，所述底座组件包括底座、底座罩、所述的目标方位驱动电机、目标方位轴套、所述的目标方位主轴、所述的转台方位驱动电机、所述的转台方位主轴、旋转轴承、旋转动密封件、反馈装置、三轴转台组件供油接头，所述目标方位驱动电机安装于所述底座上部，与所述目标方位轴套连接；所述转台方位驱动电机安装于所述底座下部，与所述转台方位主轴连接，所述目标方位轴套、所述目标方位主轴和所述转台方位主轴之间通过所述旋转轴承支撑连接，并通过旋转动密封件密封；所述目标方位主轴与所述底座连接；所述反馈装置安装于所述底座底部，与所述目标方位主轴连接；所述三轴转台组件供油接头与所述目标方位主轴连接；所述底座罩安装于所述底座上，封盖上述部件。
4.根据权利要求3所述的电液混合驱动立式五轴仿真转台，其特征在于，所述目标方位轴套、所述目标方位主轴和所述转台方位主轴由外至内组成同轴系结构。
5.根据权利要求2所述的电液混合驱动立式五轴仿真转台，其特征在于，所述第一组液压摆动马达和第二组液压摆动马达中，每组的其中一个液压摆动马达上带有速度与位置信号反馈装置，另一个液压摆动马达上带有位置限位装置。
6.根据权利要求2所述的电液混合驱动立式五轴仿真转台，其特征在于，所述转台俯仰组件还包括转台横滚电机、横滚电机安装座、横滚电机安装座后盖、旋转轴承，所述横滚电机安装座一端与所述转台俯仰框架连接，一端与所述横滚电机安装座后盖连接，所述转台横滚电机与所述横滚电机安装座连接，并通过所述旋转轴承与所述横滚电机安装座和所述横滚电机安装座后盖支撑连接。
7.根据权利要求6所述的电液混合驱动立式五轴仿真转台，其特征在于，所述三轴转台组件还包括转台横滚组件，所述转台横滚组件包括转台横滚框架、夹具，所述转台横滚框架与所述转台横滚电机转子连接，所述夹具与所述转台横滚框架连接。
8.根据权利要求4所述的电液混合驱动立式五轴仿真转台，其特征在于，所述目标方位轴套与所述目标方位主轴、所述转台方位主轴和所述三轴转台组件供油接头间设置为同轴四通道油路，实现所述第一组液压摆动马达、第二组液压摆动马达的高压供油和低压回油；所述目标方位轴套与所述目标方位主轴和所述转台方位主轴之间通过所述旋转动密封件密封。
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