本發(fā)明涉及姿態(tài)模擬領(lǐng)域，特別是設(shè)計一種三自由度滑塊連桿搖擺臺。

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，減少訓(xùn)練風險，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的搖擺臺的方案。因此，有必要發(fā)明一種能夠精準、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)明提供一種液壓驅(qū)動滑塊連桿三自由度搖擺臺，目的是解決目前艦艇海上訓(xùn)練成本高以及陸上訓(xùn)練搖擺臺搖擺姿態(tài)不真實問題。

技術(shù)方案：

一種滑塊連桿搖擺平臺，其特征在于：該平臺包括訓(xùn)練平臺、縱搖框架、橫搖框架、連桿、滑塊和液壓裝置；訓(xùn)練平臺設(shè)置在縱搖框架上方，縱搖框架設(shè)置在橫搖框架上方，滑塊與縱搖框架上的導(dǎo)軌配合并能沿導(dǎo)軌產(chǎn)生相對滑動；連桿下端與滑塊活動相連，連桿上端活動連接訓(xùn)練平臺底部；液壓裝置包括第一液壓裝置、第二液壓裝置和第三液壓裝置，滑塊與第一液壓裝置相連；訓(xùn)練平臺底部的帶鉸接孔凸臺與縱搖框架上的鉸接凸臺活動相接，通過連桿的帶動使得訓(xùn)練平臺沿帶鉸接孔凸臺與鉸接凸臺的連接軸轉(zhuǎn)動；縱搖框架底部設(shè)置有外伸搖臂結(jié)構(gòu)，外伸搖臂結(jié)構(gòu)與橫搖框架上的結(jié)構(gòu)通過連接軸活動相接，使得縱搖框架能繞著外伸搖臂結(jié)構(gòu)與橫搖框架的連接軸轉(zhuǎn)動；

第二液壓裝置的上端活動安裝在縱搖框架上的紡錘狀凸臺上，第二液壓裝置的下端與橫搖框架上的四分之一球臺活動連接，通過第二液壓裝置的作用帶動縱搖框架的轉(zhuǎn)動；

第三液壓裝置安裝在橫搖框架底部并在使用時置于地面，第三液壓裝置用于驅(qū)動橫搖框架做垂蕩運動。

帶鉸接孔凸臺與鉸接凸臺的連接軸的軸線與縱搖框架長邊的中線平行，訓(xùn)練平臺在連桿的動作下能繞該帶鉸接孔凸臺與鉸接凸臺的連接軸線旋轉(zhuǎn)；外伸搖臂結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)連接軸的軸線與縱搖框架長邊的中線垂直，即與縱搖框架短邊中線平行，縱搖框架在第二液壓裝置的動作下能繞外伸搖臂結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)連接軸線旋轉(zhuǎn)。

縱搖平臺上鉸接凸臺不在縱搖框架長邊的中線上。

訓(xùn)練平臺通過兩處與縱搖平臺上鉸接凸臺相接，一處與連桿相連，通過這三點固定平面的形式支撐了整個訓(xùn)練平臺。

在縱搖框架上還設(shè)置有用于限制滑塊移動距離的第一限位裝置。

在橫搖框架下方設(shè)置有限制橫搖框架下降距離的第二限位裝置，第二限位裝置置于地面。

第一液壓裝置安裝在縱搖框架上的斜坡外伸結(jié)構(gòu)上；整個平臺復(fù)位時第一液壓裝置的軸線平行于縱搖框架上表面。

連桿與滑塊上表面的夾角為非90°角。

連桿與滑塊上表面的夾角大于90°。

所述的滑塊包括帶滾輪的滑塊座、滑塊槽內(nèi)連接桿、滑塊上表面，滑塊槽內(nèi)接桿通過焊接工藝與整個滑塊成為一體；通過縱搖框架內(nèi)部特殊導(dǎo)軌限制了滑塊的五個自由度，使滑塊只能在一個自由度上運動。

優(yōu)點及有益效果：這種三自由度模擬平臺采用框架結(jié)構(gòu)，擁有體積小重量輕，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的特點；采用了簡單實用的控制模式，大大提高了模擬平臺的可靠性和可控性；這種模擬平臺能夠真實的模擬艦艇海上搖擺姿態(tài)。

附圖說明：

本發(fā)明共有七幅附圖。

圖1為滑塊連桿搖擺平臺整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為訓(xùn)練平臺結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為縱搖框架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)局部放大示意圖。

圖5為滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為橫搖框架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為縱搖框架結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為縱搖框架結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.訓(xùn)練平臺；2.縱搖框架；3.橫搖框架；4.連桿；5.滑塊。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

一種模擬訓(xùn)練平臺，該平臺包括訓(xùn)練平臺1、縱搖框架2、橫搖框架3、連桿4、滑塊5和液壓裝置；訓(xùn)練平臺1設(shè)置在縱搖框架2上方，縱搖框架2設(shè)置在橫搖框架3上方，滑塊5與縱搖框架上的導(dǎo)軌2-4配合并能沿導(dǎo)軌2-4產(chǎn)生相對滑動；連桿4下端與滑塊5活動相連，連桿4上端活動連接訓(xùn)練平臺1底部；液壓裝置包括第一液壓裝置a-1、第二液壓裝置a-2和第三液壓裝置a-3，滑塊5與第一液壓裝置a-1相連；訓(xùn)練平臺1底部的帶鉸接孔凸臺1-2與縱搖框架2上的鉸接凸臺2-2活動相接，通過連桿4的帶動使得訓(xùn)練平臺1沿帶鉸接孔凸臺1-2與鉸接凸臺2-2的連接軸轉(zhuǎn)動；縱搖框架2底部設(shè)置有外伸搖臂結(jié)構(gòu)2-5，外伸搖臂結(jié)構(gòu)2-5與橫搖框架3上的結(jié)構(gòu)3-1通過連接軸活動相接，使得縱搖框架2能繞著外伸搖臂結(jié)構(gòu)2-5與橫搖框架3的連接軸轉(zhuǎn)動；

第二液壓裝置a-2的上端穿過縱搖框架2活動安裝在縱搖框架2上的紡錘狀凸臺2-1上，第二液壓裝置a-2的下端與橫搖框架3上的四分之一球臺3-2活動連接，通過第二液壓裝置a-2的作用帶動縱搖框架2的轉(zhuǎn)動；

第三液壓裝置a-3安裝在橫搖框架3底部并在使用時置于地面c，第三液壓裝置a-3用于驅(qū)動橫搖框架3做垂蕩運動。

帶鉸接孔凸臺1-2與鉸接凸臺2-2的連接軸的軸線與縱搖框架2長邊的中線2-6平行，訓(xùn)練平臺1在連桿4的動作下能繞該帶鉸接孔凸臺1-2與鉸接凸臺2-2的連接軸線旋轉(zhuǎn)；外伸搖臂結(jié)構(gòu)2-5與結(jié)構(gòu)3-1連接軸的軸線與縱搖框架2長邊的中線2-6垂直，即與縱搖框架2短邊中線平行，縱搖框架2在第二液壓裝置a-2的動作下能繞外伸搖臂結(jié)構(gòu)2-5與結(jié)構(gòu)3-1連接軸線旋轉(zhuǎn)。

訓(xùn)練平臺1底部設(shè)置有帶孔凸臺1-1，該帶孔凸臺1-1與連桿4相連。

也就是說所述的訓(xùn)練平臺1包括：孔凸臺1-1、帶鉸接孔凸臺1-2，其中帶鉸接孔凸臺1-2沿訓(xùn)練平臺1橫向?qū)ΨQ布置。

所述的縱搖框架2包括：二層鉸接臺2-2、斜坡外伸結(jié)構(gòu)2-3、滑槽2-4、外伸搖臂結(jié)構(gòu)2-5。

所述的橫搖框架3包括：橫搖框架上結(jié)構(gòu)3-1、四分之一球臺3-2。

縱搖平臺上鉸接凸臺2-2不在縱搖框架2長邊的中線2-6上。訓(xùn)練平臺1在縱搖時具有縱向漂移。

訓(xùn)練平臺1通過兩處與縱搖平臺上鉸接凸臺2-2相接，一處與連桿4相連，通過這三點固定平面的形式支撐了整個訓(xùn)練平臺1。訓(xùn)練平臺1三點支撐的特性，通過改變連桿4與帶孔凸臺1-1連接點的空間位置，實現(xiàn)訓(xùn)練平臺1的縱搖。

在縱搖框架2上還設(shè)置有用于限制滑塊5移動距離的第一限位裝置b-1。

在橫搖框架3下方設(shè)置有限制橫搖框架3下降距離的第二限位裝置b-2，第二限位裝置b-2置于地面c。

第一液壓裝置a-1安裝在縱搖框架2上的斜坡外伸結(jié)構(gòu)2-3上；整個平臺復(fù)位時第一液壓裝置a-1的軸線平行于縱搖框架上表面2-7。這樣第一液壓裝置a-1不承受縱搖框架2法線方向的載荷。特殊斜坡外伸結(jié)構(gòu)2-3具有兩種功能：①能夠?qū)τ?xùn)練平臺1的縱搖角度起到限位的作用；②作為安裝第一液壓裝置a-1的特殊結(jié)構(gòu)。

連桿4與滑塊上表面5-3的夾角α為非90°角。

連桿4與滑塊上表面5-3的夾角α大于90°。當角度大于90°時連桿4和滑塊5承受訓(xùn)練平臺1的主要重量并且能夠防止訓(xùn)練平臺的坍塌。通過限位裝置b-2限制滑塊5的運動行程，進而限制連桿4與滑塊上表面5-3的角度。

導(dǎo)軌材料采用灰鑄鐵，表面熱處理采用采用高頻淬火。

這種新型模擬訓(xùn)練平臺，橫搖和縱搖過程中有一定程度的橫漂和縱漂更加真實地模擬了艦船在海上的運動

所述的滑塊5包括帶滾輪的滑塊座5-1、滑塊槽內(nèi)連接桿5-2、滑塊上表面5-3，滑塊槽內(nèi)接桿5-2通過焊接工藝與整個滑塊成為一體；所述的導(dǎo)軌2-4與滑塊底座5-1上滾輪相接觸，產(chǎn)生相對滑動。通過縱搖框架內(nèi)部特殊導(dǎo)軌2-4限制了滑塊5的五個自由度，使滑塊5只能在一個自由度上運動，實現(xiàn)訓(xùn)練平臺1的縱搖。

縱搖框架2的特殊框架結(jié)構(gòu)；當?shù)诙簤貉b置a-2工作時，縱搖框架繞中線2-6的垂直線旋轉(zhuǎn)，縱搖框架2的特殊框架結(jié)構(gòu)與第二液壓裝置a-2相適應(yīng)。

縱搖框架上外伸搖臂結(jié)構(gòu)2-5上的鉸接孔位于橫搖框架的下方，使得訓(xùn)練平臺1橫搖時具有橫向漂移。

縱搖框架2、斜坡外伸結(jié)構(gòu)2-3、鉸接凸臺2-2、外伸搖臂結(jié)構(gòu)2-5、紡錘狀凸臺2-1、限位裝置b-2為一體式結(jié)構(gòu)。

第二液壓裝置a-2安裝在縱搖框架上的紡錘狀凸臺2-1內(nèi)桿上，另一端連接在橫搖框架上的四分之一球臺3-2內(nèi)桿上。

在縱搖框架2上的斜坡外伸結(jié)構(gòu)2-3安裝有第一液壓裝置a-1，第一液壓裝置a-1還與滑塊5固定。當?shù)谝灰簤貉b置a-1工作時，推動滑塊5，滑塊5通過滑塊座5-1上的滾輪與導(dǎo)軌2-4實現(xiàn)滑動。與滑塊5相連的連桿4一起運動，連桿4的運動帶動與連桿4鉸接的凸臺1-1。而訓(xùn)練平臺上帶鉸接孔凸臺1-2與縱搖框架2上的鉸接凸臺2-2的鉸接處成為縱搖旋轉(zhuǎn)中心，使起升平臺實現(xiàn)縱搖。

在縱搖框架上2上的紡錘狀凸臺2-1與第二液壓裝置a-2連接，橫搖框架3上的四分之一球臺3-2與第二液壓裝置a-2連接。在橫搖框架3上結(jié)構(gòu)3-1與縱搖框架上外伸搖臂結(jié)構(gòu)2-5鉸接處成為橫搖旋轉(zhuǎn)中心。當?shù)诙簤貉b置a-2開始工作時，該液壓裝置給紡錘狀凸臺2-1施加作用力，使縱搖框架2橫搖，從而帶動訓(xùn)練平臺1實現(xiàn)橫搖。

在地面c上設(shè)置有第三液壓裝置a-3，第三液壓裝置a-3與橫搖框架3相固定，當?shù)谌簤貉b置a-3工作時使橫搖框架3做垂蕩運動，從而帶動訓(xùn)練平臺1實現(xiàn)垂蕩運動。