专利名称：摇摆试验台中心支撑机构的制作方法
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测 试，适用于船舶、航天、车辆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，其结构大都是采用工作台侧横向或纵向单轴支撑，该结构的 控制精度能达到较高要求，但其结构尺寸小，能承接的载荷更小，适用范围也较小；现有的 另一类摇摆试验台，其结构特点是在工作台的侧边下方对应该工作台中心两侧分别由轴承 支承工作台和试验对象的重量，形成横向或纵向单轴承载，并以液压或电动的推拉机构驱 动，其承载能力可达数百公斤至10吨，上述结构不仅自由度单一，其可控精度较低，对定位 要求很高的测试设备，难以达到要求；也有采用上述结构实现对轴摆动的技术方案，其特点 是将两个单轴构件，形成一两层复合的结构形式，其一层为纵轴，另一层是横轴，但其结构 复合，而且可控精度仍然很难提升。

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中心支撑机构，它既 能承载很大的重量，又能保持动态、静态的位置精度很高。本发明解决上述技术问题采用的技术主案是摇摆试验台中心支撑机构包括有工 作台和支架，其特点是中心支撑机构的上支撑座固定连接有工作台，该上支撑座位于工作 台的中心，该上支撑座支承有十字节的纵轴，中心支撑机构的下支撑座固定连接有支柱，该 下支撑座支承有十字节的横轴，所述的纵轴和横轴的中心线在同一平面上并相互垂直，当 摇摆试验台工作时，工作台在推拉机构驱动下，工作台以中心支撑机构为支点绕其纵轴或 横轴转动，或同时实现纵横向的合成运动。本发明使用十字节型的中心支撑机构配以伺服电动驱动，承载能力强，可满足数 百公斤至10吨的重载设备进行性能测试、仿真模拟和可靠性试验，该结构能使摇摆试验台 进行单轴横摇(正弦曲线)、单轴纵倾(正弦曲线)、复合摇摆(正弦曲线)、空间静态定位 等功能性动作，使用方便，并保持动态、静态的位置精度很高，静态精度可达角秒级。


图1是本发明摇摆试验台示意图。图2是本发明摇摆试验台中心支撑机构正视示意图。图3是图2中A向视图。
图4是图2中十字节结构示意图。图5是图4中B向视图。
具体实施例方式参照图1、2，摇摆试验台包括有中心支撑机构、工作台91、推拉机构92、支柱93、回 转机构94和基座95，该中心支撑机构包括有十字关节1、上支承座2、轴承组件3、纵横电磁 制动组件4、4’、下支承座5、纵横角度编码器测角组件6、6’。十字关节1，如图2、3、4、5，包括有纵轴11和横轴12组合呈一体，其中纵轴11，是一轴状零件，形成有阶梯状分段结构，其纵前轴伸111用以安装纵电磁 离合器组件4呈驱动连接；其纵前支承112的轴段上用以安装轴承组件3 ；纵轴体113，其中 段可制成方形或圆形，在该段上挖设有通孔114，通孔114的中心线和纵轴11的中心线在同 一平面上并相互垂直，该通孔114可穿伸横轴12 ；其纵后支承112’功能和纵前支承112相 同，其纵后轴伸115用以安装纵角度编码器测角组件6呈驱动连接；横轴12，是一轴状零件，形成有阶梯状分段结构，其横前轴伸121用以安装横电磁 离合器组件4’呈驱动连接；其横前支承122的轴段上用以安装轴承组件3 ；横轴体123是 一光直轴段，用以穿伸在纵轴11的通孔114，从而形成纵、横轴11、12的中心线在同一平面 上并相互垂直，横轴体123和通孔114呈紧固配合以使纵、横轴11、12组合呈一体，也可采 用类似其他组合结构，其横后支承122’功能和横前支承122相同，其横后轴伸IM用以安 装横角度编码器测角组件6’呈驱动连接；纵、横轴11、12可用高强度耐蚀金属材质，加工后采用热套装组合，从而形成能承 载高负荷的构件。上支撑座2，包括有上座体21和上支撑架22 ；上座体21是由底板和支撑体构成一 体，底板的顶面是一平面，该平面可和工作台91底面接合，底板上设一组贯穿螺孔和相应 定位销，用以将上支撑座2固定在工作台91的中心，其支撑体和底板可铸或焊成一体，该支 撑体上设置有可安装轴承组件3的轴承孔；上支撑架22其结构和上座体21’的支撑体相 似，其采用上座体21呈可拆卸结构，是为了适应十字关节1特殊结构装配的需求，上支撑架 22用以螺栓固定连接，并以定位销保持支撑体和上支承架22的轴孔在同一中心线上，该二 轴孔安装轴承组件3后可用支撑纵轴11，也可用支撑横轴12.轴承组件3，可采用调心滚子轴承，当轴承组件3和十字关节1、上支撑座2和下支 撑座5装配后，可通过调节安装轴承的滚子，使十字关节1和上、下支撑座2、5之间相对运 动没有产生机械间隙，以提高摇摆试验台的控制精度。纵电磁离合制动组件4，是选用现有产品，该组件传动部分和纵轴11呈驱动连接， 组件壳体是固设在上支撑座2上，在摇摆试验台需停车或紧急制动时，可通过纵电磁离合 制动组件4操控实现；横电磁离合制动组件4’，其结构与功能均和纵电磁离合制动组件4 相同。下支撑座5，包括有下座体51和下支撑架52 ；其结构和功能均和上支撑座2相似 或相同，其下座体51底板的底面是一平面，该平面可和支柱93顶面接合，并固定连接在支 柱顶面的中心。纵角度编码器测角组件6，该组件可选用光编角仪R0N200，该组件的传动部分和纵轴11的纵后轴伸115呈驱动连接，组件的壳体部分固设在上支撑座2，横角度编码器测 角组件6’分别连接横轴12和下支撑座5，其结构和功能和纵角度编码器测角组件6相同； 纵、横角度编码器测角组件6、6’完全反映摇摆试验台的倾角实况，从而使摇摆试验台高精 度控制能通过高精度的光编测角系统来实现。
权利要求
1.一种摇摆试验台中心支撑机构，该机构包括有工作台和支柱，其特征在于中心支 撑机构的上支撑座O)固定连接有工作台(91)，该上支撑座(2)位于工作台(91)的中心， 该上支撑座( 支承有一十字关节(1)的纵轴(11)，中心支撑机构的下支撑座(5)固定连 接有支柱(93)，该下支撑座( 支承有十字关节(1)的横轴(12)，所述的纵轴(11)和横轴 (12)的中心线在同一平面上并相互垂直。
2.根据权利要求1所述摇摆试验台中心支撑机构，其特征是十字关节(1)纵轴(11)的 纵前轴伸(111)连接有纵电磁离合制动组件G)，该纵轴(11)纵后轴伸(115)连接有纵角 度编码器测角组件(6)。
3.根据权利要求1所述摇摆试验台中心支撑机构，其特征是十字关节(1)横轴(12)的 横前轴伸(121)连接有横电磁离合制动组件(4’)，该横轴(12)横后轴伸(124)连接有 横 角度编码器测角组件(6’)。
4.根据权利要求1所述摇摆试验台中心支撑机构，其特征是十字关节(1)的纵轴(11) 纵轴体(113)设置有通孔(114)，该通孔(114)中穿设有横轴(12)横轴体(123)，该通孔 (114)和横轴体(112)呈紧固配合。
5.根据权利要求1所述摇摆试验台中心支撑机构，其特征是上支撑座O)的上座体 (21)上以螺栓固定连接有上支撑架01)。
6.根据权利要求1所述摇摆试验台中心支撑机构，其特征是下支撑座(5)的下座体 (51)上以螺栓固定连接有下支撑架(52)。
全文摘要
一种摇摆试验台中心支撑机构，主要解决试验台适应重载荷高精度等技术问题，其采用技术方案是中心支撑机构的上支撑座连接工作台，并位于工作台中心，该上支撑座支承有一十字关节的纵轴，其下支撑座连接支柱，并支撑有一十字节的横轴，所述的十字关节纵、横轴心线在同一平面并相互垂直，适应用于各式摇摆试验台。
文档编号G01D11/30GK102147269SQ20101010642
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者刘山尖, 欧阳昕, 钱兆俊 申请人:中国船舶重工集团公司第七〇四研究所