一種單層臺面三維復合搖擺裝置制造方法及圖紙

一種單層臺面三維復合搖擺裝置，屬于模擬裝置，用立柱式大球軸承機構支撐臺面。由于采用具有三個自由度的四個小球軸承及旋套等機構來推動臺面，消除了各運動機構之間的相互干涉，實現(xiàn)了單層臺面橫搖、縱搖、首搖（偏航）三維復合搖擺，較真實模擬出船舶、車輛的搖擺狀況，可按人的意志制造出所需要的環(huán)鏡。（*該技術在2005年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于模擬裝置。特別適用于模擬船舶和車輛的搖擺狀況。一般的搖擺裝置多數(shù)按照陀螺儀原理，用多層框架結構實現(xiàn)橫搖、縱搖、首搖(偏航)三維復合搖擺。層次多、結構復雜。少數(shù)用單層臺面結構只能實現(xiàn)橫搖、縱搖兩維搖擺。如檢索到的蘇聯(lián)專利644633號。其搖擺部分是用萬向節(jié)支撐臺面。有兩個垂直于臺面的液壓缸成90度角相鄰安置。通過兩個平面鉸，推動臺面橫搖或縱搖。該裝置由于缺少首搖動作，橫搖和縱搖又不能復合在一起同時進行。模擬的逼真性較差。不能進行復合搖擺的關鍵在于若橫搖、縱搖同時進行，液壓缸相互之間會發(fā)生干涉。本專利技術針對上述缺點進行改進。研制出用單層臺面進行橫搖、縱搖首搖三維復合搖擺的裝置。從而解決了這一問題。本專利技術的要點是底板〔1〕上豎直地安裝有立柱〔2〕。它頂端的大球軸承〔3〕支撐臺面〔4〕。立柱〔2〕外面套有旋套〔10〕。旋套〔10〕上端與十字形支座〔13〕聯(lián)接。該支座有互成90度均勻、等距分布的四個平面鉸。它們與液壓缸〔5〕的尾端鉸接。四個液壓缸〔5〕可在互成90度的平面內(nèi)繞鉸接點擺動。這樣安裝在液壓缸〔5〕活塞桿前端的小球軸承〔6〕具有了一個自由度。臺面下表面的四個滑道〔8〕均勻等距分布在大球軸承〔3〕周圍。也互成90度角。滑塊〔7〕在滑道〔8〕中滑動。小球軸承〔6〕裝在滑塊〔7〕中。這樣小球軸承〔6〕可相對臺面滑移，具有了兩個自由度。四個小球軸承〔6〕還能隨液壓缸〔5〕的活塞桿作伸縮運動。這樣具有了三個自由度。單維搖擺動作是這樣實現(xiàn)的。四個液壓缸〔5〕，每兩個相對的為一組，單獨橫搖時，一個供油另一個排油，反復循環(huán)，通過小球軸承〔6〕、滑塊〔7〕、滑道〔8〕推動臺面〔4〕繞大球軸承〔3〕進行搖擺，單獨縱搖同理。進行橫搖、縱搖兩維復合搖擺時，四個小球軸承〔6〕的運動軌跡是一種近似的球面軌跡，球面軌跡的園心就是大球軸承〔3〕的球心，由于每個小球軸承〔6〕都具有三個自由度，能實現(xiàn)這一軌跡，它們之間不會發(fā)生干涉，與它們聯(lián)接的四個液壓缸〔5〕之間也不會發(fā)生干涉，因而兩維復合搖擺能夠?qū)崿F(xiàn)。第三維搖擺是這樣實現(xiàn)的。旋套〔10〕的下端與旋轉(zhuǎn)機構〔12〕聯(lián)在一起，旋轉(zhuǎn)機構相對底板1的轉(zhuǎn)動可用推力滑動軸承，推力滾動軸承或其它類軸承來實現(xiàn)。兩個液壓缸〔11〕垂直于立柱，前端與旋轉(zhuǎn)機構〔12〕鉸接，尾端與底板〔1〕鉸接，兩個液壓缸〔11〕往復伸縮就會推動連成一體的旋轉(zhuǎn)機構〔12〕、旋套〔10〕、十字形支座〔13〕繞立柱〔2〕擺動，并帶動四個液壓缸〔5〕、通過小球軸承〔6〕、滑塊〔7〕、滑道〔8〕使臺面〔4〕繞大球軸承〔3〕首搖。首搖運動可看成外力推動一個座標系。座標系外的運動與座標系內(nèi)的運動無關。所以三維搖擺運動同時進行時，液壓缸〔11〕與液壓缸〔5〕之間也不會發(fā)生干涉，從而解決了用單層臺面〔4〕進行橫擺、縱搖、首搖三維復合搖擺這一問題。本專利技術配上微型計算機閉環(huán)控制電液伺服系統(tǒng)，可實現(xiàn)角度、周期、波形任意變化，無規(guī)律可循的復雜的三維空間搖擺運動，精確地模擬出船舶、車輛的搖擺狀態(tài)。按人的意志制造出所需的環(huán)境，可對艦船上、海洋鉆井平臺上、車輛上使用的各類機電產(chǎn)品進行搖擺或傾斜試驗，考核它們在這種環(huán)境下的工作適應性和結構完好性;可用于大型游藝機;可用于檢測坦克、自行火炮炮身的穩(wěn)定精度;可用于各種水面艦艇、潛艇操縱訓練儀;可用于訓練水兵、軍醫(yī)在搖擺狀態(tài)下操縱火炮，為病人動手術;還可用于艦載直升飛機起落訓練。本專利技術采用一組兩個液壓缸推動臺面搖擺與單獨用一個液壓缸相比，具有雙向供油腔容積相等可使控制系統(tǒng)簡單，模擬動作精度高，受力狀況好，承載能力大等一系列優(yōu)點，整個裝置則具有結構簡單，體積小、造價低的優(yōu)點，與一般搖擺設備相比，相同規(guī)模時，造價可低一半。附圖1是單層臺面三維復合搖擺裝置的軸測示意圖，為方便說明作了局部剖切。附圖2是旋轉(zhuǎn)機構〔12〕、旋套〔10〕內(nèi)部結構示意圖。專利技術人曾經(jīng)作過一個實施例。參見附圖1、2。大球軸承〔3〕直徑為120毫米，支撐著長3米寬1.5米的臺面〔4〕，四個小球軸承〔6〕直徑均為50毫米，裝在120度角的V型滑塊〔7〕中，旋轉(zhuǎn)機構〔12〕中裝的是推力滾動軸承，該搖擺裝置最大搖擺角度為橫搖±22.5°;縱搖±10°，首搖±5°，三維復合搖擺時，動作自如，無任何干涉現(xiàn)象。臺面〔4〕距地面高度僅1.5米，承載能力卻可達5噸。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種單層臺面搖擺裝置。臺面由萬向節(jié)支撐，垂直于臺面的液壓缸通過平面鉸推動臺面搖擺，其特征在于臺面［４］由立柱［２］頂端的大球軸承［３］支撐。立柱上部的四個液壓缸［５］通過各自的小球軸承［６］、滑塊［７］、滑道［８］推動臺面搖擺，立柱［２］外面有旋套［１０］，立柱［２］下部有兩個液壓缸［１１］。

【技術特征摘要】
1.一種單層臺面搖擺裝置。臺面由萬向節(jié)支撐，垂直于臺面的液壓缸通過平面鉸推動臺面搖擺，其特征在于臺面[4]由立柱[2]頂端的大球軸承[3]支撐。立柱上部的四個液壓缸[5]通過各自的小球軸承[6]、滑塊[7]、滑道[8]推動臺面搖擺，立柱[2]外面有旋套[10]，立柱[2]下部有兩個液壓缸[11]。2.按照權利要求1所說的單層臺面搖擺裝置，其特征在于所說的旋套〔10〕為園筒形，其上端與十字形支座〔13〕聯(lián)接，所說的十字形支座〔13〕上均勻等距分布有互成90度角的四個平面鉸，與...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：汪洪，王湘暉，
申請(專利權)人：大連冷凍機廠，
類型：發(fā)明
國別省市：21[中國|遼寧]