本發(fā)明屬于姿態(tài)模擬領(lǐng)域，涉及一種浮桶支承搖擺臺，特別涉及一種模擬艦艇海上搖擺姿態(tài)搖擺臺。

背景技術(shù)：

艦艇常常要航行于波濤洶涌、氣象變化無常的海洋，同時長期服役在惡劣的海洋環(huán)境中，會受到鹽霧、海洋大氣和海水的腐蝕。但同時圍繞艦艇開展的一系列訓(xùn)練卻刻不容緩。因此，為了縮短訓(xùn)練周期，提高訓(xùn)練效率，節(jié)約訓(xùn)練經(jīng)費(fèi)，減少訓(xùn)練風(fēng)險，需要在陸地建造用于艦艇開展一系列海上訓(xùn)練的訓(xùn)練平臺，其中，用于模擬艦艇在遇到風(fēng)浪后搖擺姿態(tài)的搖擺臺是訓(xùn)練平臺的主體結(jié)構(gòu)，是訓(xùn)練平臺重要組成之一，我國在搖擺臺的設(shè)計建造方面一直在跟蹤國外產(chǎn)品和技術(shù)，同時缺乏建造適合模擬艦艇海上動作特點(diǎn)的搖擺臺的方案。因此，有必要發(fā)明一種能夠精準(zhǔn)、快速、穩(wěn)定的模擬艦艇海上航行時搖擺姿態(tài)的搖擺設(shè)備，從而彌補(bǔ)我國在一系列艦艇訓(xùn)練上的不足，對艦艇的海上訓(xùn)練具有重大的實際應(yīng)用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明提供一種浮桶支承搖擺臺，其目的是解決目前所存在的艦艇海上訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的搖擺臺方案存在的問題。

技術(shù)方案：

一種浮桶支承搖擺臺，其特征在于：所述的浮桶支承搖擺臺主要包括搖擺平臺、搖擺架、承重架、支承架組、浮桶、橫搖液壓缸組、縱搖液壓缸組和垂蕩液壓缸組；搖擺平臺設(shè)置在搖擺架上方，搖擺架設(shè)置在承重架上方，承重架設(shè)置在支承架組上并能在支承架組上做上下移動；橫搖液壓缸組連接搖擺架和承重架，縱搖液壓缸組連接搖擺平臺和搖擺架，垂蕩液壓缸組連接承重架和支承架組。

所述的搖擺架包括：主架體、帶軸環(huán)轉(zhuǎn)軸和支承鉸接架；所述的帶軸環(huán)轉(zhuǎn)軸在軸向?qū)ΨQ布置兩根，所述的支承鉸接架單排布置于主架體上。

所述的承重架包括：限位滑槽、轉(zhuǎn)軸軸座、浮桶限位架和連接架；轉(zhuǎn)軸軸座和浮桶限位架分別位于連接架的上方與下方；限位滑槽設(shè)置在承重架的兩側(cè)與支承架組連接的位置。

所述的支承架組包括：支承架單體、垂蕩懸臂、轉(zhuǎn)軸限位槽、承重架限位滑軌和連接型材；所述的支承架單體每兩個為一組，每組均通過連接型材連接，垂蕩懸臂設(shè)置在支承架組上方，轉(zhuǎn)軸限位槽貫穿支承架單體，承重架限位滑軌設(shè)置在支承架單體的兩側(cè)與承重架連接的位置，承重架限位滑軌伸進(jìn)限位滑槽內(nèi)并與之配合實現(xiàn)承重架沿支承架單體（做上下移動）。

所述的搖擺平臺的下表面一端與搖擺架上的支承鉸接架鉸接進(jìn)行連接，使得搖擺平臺可繞支承鉸接架轉(zhuǎn)動，搖擺平臺下表面另一端由縱搖液壓缸組通過球鉸接連接于搖擺架；

所述的搖擺架整體放置于承重架上方，其放置方法為兩帶軸環(huán)轉(zhuǎn)軸安裝在承重架的轉(zhuǎn)軸軸座中，并且?guī)лS環(huán)轉(zhuǎn)軸的軸環(huán)均嵌入到轉(zhuǎn)軸軸座上的定位槽中；同時兩帶軸環(huán)轉(zhuǎn)軸的伸出軸端穿過支承架組的轉(zhuǎn)軸限位槽進(jìn)行進(jìn)一步定位。

所述的承重架通過多組限位滑槽與承重架限位滑軌的配合安裝到支承架組上，且可沿承重架限位滑軌在豎直方向滑動；所述的橫搖液壓缸組和縱搖液壓缸組將推動搖擺平臺時所用力的反力直接和間接的作用于承重架，由于承重架限位滑軌的限位作用，該反力均通過承重架作用于支承架組。

所述的承重架下部即連接架的下方安裝有浮桶，浮桶由限位架限位。

所述的橫搖液壓缸組的活塞桿和缸筒分別安裝于搖擺架邊框的中間以及連接架邊框的中間部分；所述的垂蕩液壓缸組的活塞桿和缸筒分別安裝于承重架帶限位滑槽的梁上和支承架組的垂蕩懸臂上，對搖擺臺的橫搖和垂蕩進(jìn)行驅(qū)動。

支承鉸接架共四根。

浮桶為能夠內(nèi)置重物的結(jié)構(gòu)，浮桶為四個。

所述的限位滑槽左右對稱布置，在承重架每層邊緣伸出端均有布置，所述的浮桶限位架豎直方向長度大于垂蕩動作的極限行程，浮桶限位架豎直方向長度應(yīng)滿足在垂蕩動作處于最低位置時橫搖液壓缸組不進(jìn)入水中，在垂蕩動作處于最高點(diǎn)時，浮桶依然完全浸在水中。

利用上述的浮桶支承搖擺臺所實施的調(diào)平方法，其特征在于：所述的浮桶支承搖擺臺整體重量由浮力抵消，具體方法為將搖擺臺置于水面超過浮桶但低于連接架的水中，通過浮桶在水中產(chǎn)生的浮力支撐搖擺臺，其中浮桶所產(chǎn)生浮力應(yīng)大于搖擺臺重力，設(shè)備安裝時，通過將浮桶中加入沙子或其他重物使搖擺臺重力恰好等于浮筒產(chǎn)生的浮力，同時通過每個浮桶加入不同量的沙子，對搖擺臺進(jìn)行調(diào)平，使搖擺平臺平行于地面。

有益效果：

（1）與同類型搖擺臺相比，浮桶支承搖擺臺整體的重量由浮桶產(chǎn)生的浮力抵消，從而使液壓缸大部分功用于實現(xiàn)搖擺臺的搖擺，減輕了液壓設(shè)備的負(fù)擔(dān)；同時每個浮桶可加入沙子，一方面在安裝時進(jìn)行調(diào)平使搖擺臺初始位置平行于地面，另一方面通過沙子調(diào)節(jié)，使浮桶的浮力基本等于設(shè)備重量產(chǎn)生的重力；另外，設(shè)備在動作時產(chǎn)生的加速度小于一倍的重力加速度，這部分加速度三組液壓缸完全能夠承受。

（2）縱搖運(yùn)動中，縱搖液壓缸組的布置并非對稱布置，而是將其布置在搖擺平臺下的一端，以搖擺平臺的另一端為旋轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)縱搖運(yùn)動，對艦艇在海浪中運(yùn)動的模擬程度更高。

（3）與傳統(tǒng)的搖擺臺方案相比，這種浮桶支承搖擺臺采用液壓設(shè)備支持搖擺的方案，運(yùn)動平穩(wěn)準(zhǔn)確。每層架體相互疊加，互相支撐，對于可能發(fā)生的液壓設(shè)備失效有保護(hù)效果，不致產(chǎn)生整體傾斜甚至坍塌的危險；另外，設(shè)備動作時產(chǎn)生的反作用力最終均作用于安裝在地面的支承架組，使得整體設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定且不易發(fā)生搖晃或大幅振動。

附圖說明：

圖1搖擺臺整體結(jié)構(gòu)圖

圖2搖擺臺主視圖

圖3搖擺臺左視圖

圖4搖擺架結(jié)構(gòu)圖

圖5承重架結(jié)構(gòu)圖

圖6支承架組結(jié)構(gòu)圖

具體實施方式：

如圖1至圖3所示，所述的浮桶支承搖擺臺主要包括搖擺平臺1、搖擺架2、承重架3、支承架組4、浮桶5、橫搖液壓缸組6、縱搖液壓缸組7和垂蕩液壓缸組8；搖擺平臺1設(shè)置在搖擺架2上方，搖擺架2設(shè)置在承重架3上方，承重架3設(shè)置在支承架組4上并能在支承架組4上做上下移動；橫搖液壓缸組6連接搖擺架2和承重架3，縱搖液壓缸組7連接搖擺平臺1和搖擺架2，垂蕩液壓缸組8連接承重架3和支承架組4。

如圖4所示，所述的搖擺架2包括：主架體2-1、帶軸環(huán)轉(zhuǎn)軸2-2和支承鉸接架2-3；所述的帶軸環(huán)轉(zhuǎn)軸2-2在軸向?qū)ΨQ布置兩根，所述的支承鉸接架2-3單排布置于主架體2-1上。

如圖5所示，所述的承重架3包括：限位滑槽3-1、轉(zhuǎn)軸軸座3-2、浮桶限位架3-3和連接架3-4；轉(zhuǎn)軸軸座3-2和浮桶限位架3-3分別位于連接架3-4的上方與下方；限位滑槽3-1設(shè)置在承重架3的兩側(cè)與支承架組4連接的位置。

如圖6所示，所述的支承架組4包括：支承架單體4-1、垂蕩懸臂4-1-1、轉(zhuǎn)軸限位槽4-1-2、承重架限位滑軌4-1-3和連接型材4-2；所述的支承架單體4-1每兩個為一組，每組均通過連接型材4-2連接，且兩個支承架單體4-1間距為2.5米；垂蕩懸臂4-1-1設(shè)置在支承架組4上方，轉(zhuǎn)軸限位槽4-1-2貫穿支承架單體4-1，承重架限位滑軌4-1-3設(shè)置在支承架單體4-1的兩側(cè)與承重架3連接的位置，承重架限位滑軌4-1-3伸進(jìn)限位滑槽3-1內(nèi)并與之配合實現(xiàn)承重架3沿支承架單體4-1做上下移動。

所述的搖擺平臺1的下表面一端與搖擺架2上的支承鉸接架2-3鉸接進(jìn)行連接，使得搖擺平臺1可繞支承鉸接架2-3轉(zhuǎn)動，搖擺平臺1下表面另一端由縱搖液壓缸組7通過球鉸接連接于搖擺架2；

所述的搖擺架2整體放置于承重架3上方，其放置方法為兩帶軸環(huán)轉(zhuǎn)軸2-2安裝在承重架3的轉(zhuǎn)軸軸座3-2中，并且?guī)лS環(huán)轉(zhuǎn)軸2-2的軸環(huán)均嵌入到轉(zhuǎn)軸軸座3-2上的定位槽中；同時兩帶軸環(huán)轉(zhuǎn)軸2-2的伸出軸端穿過支承架組4的轉(zhuǎn)軸限位槽4-1-2進(jìn)行進(jìn)一步定位。

所述的承重架3通過多組限位滑槽3-1與承重架限位滑軌4-1-3的配合安裝到支承架組4上，且可沿承重架限位滑軌4-1-3在豎直方向滑動；所述的橫搖液壓缸組6和縱搖液壓缸組7將推動搖擺平臺時所用力的反力直接和間接的作用于承重架3，由于承重架限位滑軌4-1-3的限位作用，該反力均通過承重架3作用于支承架組4。

所述的承重架3下部即連接架3-4的下方安裝有浮桶5，浮桶5由限位架3-3限位。

所述的橫搖液壓缸組6的活塞桿和缸筒分別安裝于搖擺架2邊框的中間以及連接架3-4邊框的中間部分；所述的垂蕩液壓缸組8的活塞桿和缸筒分別安裝于承重架3帶限位滑槽3-1的梁的球鉸鉸接座上和支承架組4的垂蕩懸臂4-4-1上，對搖擺臺的橫搖和垂蕩進(jìn)行驅(qū)動。

支承鉸接架2-3共四根。

浮桶5為能夠內(nèi)置重物的結(jié)構(gòu)，浮桶5為四個，四個浮桶5處在同一平面，且左右各兩個均勻布置。

所述的限位滑槽3-1左右對稱布置，在承重架3每層邊緣伸出端111均有布置，所述的浮桶限位架3-3豎直方向長度略大于垂蕩動作的極限行程，浮桶限位架3-3豎直方向長度應(yīng)滿足在垂蕩動作處于最低位置時橫搖液壓缸組6不進(jìn)入水中，在垂蕩動作處于最高點(diǎn)時，浮桶5依然完全浸在水中。

所述的浮桶支承搖擺臺整體重量由浮力抵消，具體方法為將搖擺臺置于水面超過浮桶5但低于連接架3-4的水中，通過浮桶5在水中產(chǎn)生的浮力支撐搖擺臺，其中浮桶5所產(chǎn)生浮力應(yīng)略大于搖擺臺重力，設(shè)備安裝時，通過將浮桶5中加入沙子或其他重物使搖擺臺重力恰好等于浮筒產(chǎn)生的浮力，同時通過每個浮桶5加入不同量的沙子，對搖擺臺進(jìn)行調(diào)平，使搖擺平臺1平行于地面。

具體實施步驟：

搖擺臺在實現(xiàn)其搖擺動作時，可分為三部分：

第一部分，實現(xiàn)搖擺臺的垂蕩。搖擺臺的垂蕩動作由活塞桿和缸筒分別安裝于承重架3帶限位滑槽3-1的梁上的球鉸鉸接座和支承架組4的垂蕩懸臂（4-4-1）上的垂蕩液壓缸組8驅(qū)動，通過液壓缸的伸長和縮短對搖擺臺垂蕩進(jìn)行驅(qū)動。

第二部分，實現(xiàn)搖擺臺的橫搖。搖擺臺的橫搖動作由活塞桿和缸筒分別安裝于搖擺架2邊框的中間和承重架3的連接架（3-4）邊框中間部分的橫搖液壓缸組6驅(qū)動，通過液壓缸的伸長和縮短對搖擺臺橫搖進(jìn)行驅(qū)動。

第三部分，實現(xiàn)搖擺臺的縱搖。搖擺臺的縱搖由縱搖液壓缸組7驅(qū)動，縱搖液壓缸組7通過球鉸接連接搖擺平臺1和搖擺架2，通過縱搖液壓缸組7的伸長和縮短對搖擺臺縱搖進(jìn)行驅(qū)動。

本發(fā)明的工作原理如下所示：

工作時，搖擺臺置于水面超過浮桶5但低于連接架3-4的水中，通過浮桶5在水中產(chǎn)生的浮力支撐搖擺臺，其中浮桶5所產(chǎn)生浮力應(yīng)略大于搖擺臺重力，設(shè)備安裝時，通過將浮桶5中加入沙子使搖擺臺重力恰好等于浮筒產(chǎn)生的浮力，同時通過每個浮桶5加入不同量的沙子，對搖擺臺進(jìn)行調(diào)平，并由垂蕩液壓缸組8提供垂蕩驅(qū)動力，由于垂蕩運(yùn)動時侵入水下的體積較小，所以極大地降低了垂蕩液壓缸組8的工作負(fù)載。

橫搖和縱搖運(yùn)動分別由橫搖液壓缸組6和縱搖液壓缸組7提供驅(qū)動力。

并且由于三種驅(qū)動設(shè)備的安裝位置均處于不同的空間結(jié)構(gòu)中，即驅(qū)動設(shè)備并非為聯(lián)動，而是串聯(lián)驅(qū)動，但實際上卻能實現(xiàn)搖擺平臺1復(fù)合運(yùn)動的效果。

除復(fù)合運(yùn)動外，可根據(jù)實際的訓(xùn)練要求來制定運(yùn)動方式，例如單獨(dú)垂蕩、單獨(dú)橫搖、單獨(dú)縱搖或者任意兩種運(yùn)動方式相結(jié)合。