本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機構(gòu)，特別是一種并聯(lián)重型搖擺平臺。

背景技術(shù)：

近年來，隨著對并聯(lián)機構(gòu)不斷深入的研究，并聯(lián)機構(gòu)在飛機、車輛等大型設(shè)備運動模擬等應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，對其承載面積、負(fù)載能力、剛度等方面提出了更高的要求。目前的六自由度并聯(lián)運動模擬臺產(chǎn)品中，驅(qū)動形式為電機時其最大負(fù)載為幾噸，驅(qū)動形式為液壓時其最大負(fù)載為一般小于20噸，因此研制出具有超大負(fù)載且能夠提供超大工作空間的并聯(lián)運動模擬臺迫在眉睫。

中國專利03150629.1公開了一種高壓氣動重力平衡式空間運動模擬器，由并聯(lián)六自由度運動平臺，模擬艙，升沉運動平臺和安全保護系統(tǒng)組成，其主要特點是使用于需要大幅值升沉運動的運動模擬需求，但其負(fù)載的重力和慣性力主要由并聯(lián)運動模擬機構(gòu)承擔(dān)，不適于大面積的承載平臺使用，且承載能力沒有提高。

中國專利200820004705.0提出一種大負(fù)載六自由度電動平臺，該機構(gòu)包括均勻布置的六個電動缸和至少三個氣缸，用以模擬飛機、坦克等運動，由于電動缸本體長度限制，動平臺運動范圍小，同時直接采用電動和氣缸驅(qū)動，不能實現(xiàn)機械鎖定，對超大負(fù)載的安全性較低。

中國專利201210154506.9提出六自由度大承載面靜平衡并聯(lián)運動模擬臺，包括動平臺、基座、靜載平衡裝置以及連接動平臺和基座的六個結(jié)構(gòu)相同的運動分支，該搖擺臺在于提供一種機構(gòu)體積小、具有大承載面和工作空間、能承受重載并大幅降低電機輸出功率的六自由度大承載面靜平衡并聯(lián)運動模擬臺，但由于為電機驅(qū)動，因此不能承受超大負(fù)載。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種安全可靠、工作空間大、結(jié)構(gòu)剛度大、超大承載力的帶負(fù)載平衡裝置的六自由度雙并聯(lián)式重型搖擺臺。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明包括下底板、三個凸臺、六個驅(qū)動分支、三個負(fù)載平衡裝置和承載平臺；其中三個負(fù)載平衡裝置均布固定在下底板中間，三個凸臺分別固定在三個負(fù)載平衡裝置中間外側(cè)的下底板上，六個驅(qū)動分支的末端分別通過萬向鉸兩個為一組與三個凸臺連接，其伸縮端分別通過球鉸與承載平臺連接，相鄰的兩個分支的球鉸為一組在承載平臺上均勻布置；其特征在于：所述負(fù)載平衡裝置包括一個直角梯形座、兩組雙導(dǎo)軌、四個軸承座、兩根絲杠、四個導(dǎo)軌鎖、兩個連接座、兩根支撐桿、兩組第一定滑輪、兩個防護罩、兩組平衡液壓缸、四個動滑輪和四條鏈繩，其中負(fù)載平衡裝置通過直角梯形座固連在下底板上，直角梯形座呈120度角均勻布置，直角面位于內(nèi)側(cè)，其斜面位于外側(cè)，直角梯形座的斜面與其底面夾角為60°～80°，兩組雙導(dǎo)軌沿著梯形座斜面平行分別固定連接在斜面兩側(cè)，兩根絲杠分別設(shè)置在雙導(dǎo)軌中間且與雙導(dǎo)軌平行，每根絲杠兩端均與設(shè)在雙導(dǎo)軌兩端的軸承座連接，兩個連接座分別通過兩個滑塊與雙導(dǎo)軌連接，在連接座與導(dǎo)軌之間的連接座兩側(cè)分別設(shè)有一個導(dǎo)軌鎖，兩個連接座內(nèi)側(cè)與兩根絲杠通過螺紋連接，兩個支撐桿的一端分別通過萬向鉸與連接座連接，兩個支撐桿的另一端分別通過球鉸與負(fù)載平臺連接，這六個球鉸兩個為一組在承載平臺上均勻布置；兩組第一定滑輪分別設(shè)在直角梯形座上端，均與導(dǎo)軌相對應(yīng)，第一定滑輪上均設(shè)有防護罩，每組第一定滑輪包括兩個滑輪架、四條轉(zhuǎn)軸和四個滑輪，每兩條轉(zhuǎn)軸平行地設(shè)在每一個滑輪架上，四個滑輪兩兩一組設(shè)在轉(zhuǎn)軸上；兩組平衡液壓缸設(shè)在直角梯形座的空腔內(nèi)，每組平衡液壓缸的缸筒與梯形座底部固定連接，缸桿端部設(shè)有兩個動滑輪；四條鏈繩的一端分別與連接座固定連接，另一端分別繞過設(shè)在梯形座上端的第一定滑輪和平衡液壓缸缸桿端部的動滑輪與梯形座空腔內(nèi)的頂部固定連接。

所述負(fù)載平衡裝置里的空腔直角梯形座斜面上設(shè)有四個第二定滑輪，四條鏈繩的一端分別與連接座固定連接，另一端分別繞過設(shè)在梯形座上端的第一定滑輪、梯形座斜面內(nèi)側(cè)的第二定滑輪和平衡液壓缸缸桿端部的動滑輪與梯形座空腔內(nèi)的頂部固定連接。

所述負(fù)載平衡裝置里的兩組平衡液壓缸和四個動滑輪由兩組雙立柱和兩個配重塊替代，兩個雙立柱設(shè)在直角梯形座的空腔內(nèi)，該雙立柱的一端固定在梯形座底部上，其另一端為自由端，兩個配重塊通過導(dǎo)向輪與兩個雙立柱相吻合，兩條鏈繩為一組，其一端分別與連接座固定連接，其另一端分別繞過第一定滑輪組的兩個滑輪固定連接在配重塊上。

本發(fā)明與現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

1、六個驅(qū)動分支和三個負(fù)載平衡裝置的六個支撐桿通過球鉸與承載平臺連接構(gòu)成雙并聯(lián)式搖擺平臺，增加了承載平臺的支撐點，從而可實現(xiàn)搖擺臺的超大承載和增大結(jié)構(gòu)剛度。

2、三個負(fù)載平衡裝置中的平衡液壓缸或配重塊能夠有效平衡承載平臺和負(fù)載的重力，可減輕驅(qū)動分支的驅(qū)動負(fù)載，提高搖擺平臺的承載能力。

3、三個負(fù)載平衡裝置中平衡液壓缸伸縮端裝有動滑輪，通過鏈繩可使連接座的行程放大，從而可降低承載平臺的高度。

4、三個負(fù)載平衡轉(zhuǎn)置中第一連接板和導(dǎo)軌之間設(shè)有導(dǎo)軌鎖，導(dǎo)軌鎖可在搖擺臺處于卸載狀態(tài)或突發(fā)情況下鎖死，保證了搖擺臺的安全性和可靠性。

5、六個支撐桿與上平臺連接的六個球鉸被六個驅(qū)動分支與承載平臺連接的六個球鉸包圍，可減少承載平臺和負(fù)載的慣量，提高搖擺臺的靈活性和動態(tài)響應(yīng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1的立體示意簡圖；

圖2為圖1的仰視圖；

圖3為本發(fā)明實施例2的立體示意簡圖；

圖4為本發(fā)明實施例3的立體示意簡圖；

圖5為本發(fā)明實施例1的負(fù)載平衡裝置的立體示意簡圖；

圖6為圖5的局部剖視圖；

圖7為本發(fā)明實施例2的負(fù)載平衡裝置的立體示意簡圖；

圖8為本發(fā)明實施例3的負(fù)載平衡裝置的立體示意簡圖。

圖中：1、下底板；2、負(fù)載平衡裝置；3、凸臺；4、第二萬向鉸；5、驅(qū)動分支；6、承載平臺；7、第一球鉸；8、第二球鉸；2-1、直角梯形座；2-2、軸承座；2-3、絲杠；2-4、雙導(dǎo)軌；2-5、滑塊；2-6、導(dǎo)軌鎖；2-7、連接座；2-8、第一萬向鉸；2-9、支撐桿；2-10、第一定滑輪；2-11、安全罩；2-12、平衡液壓缸；2-13、動滑輪；2-14、第二定滑輪；2-15、配重塊；2-16、雙立柱。

具體實施方式

實施例1

在圖1、圖2所示的具有帶負(fù)載平衡裝置的六自由度雙并聯(lián)式重型搖擺臺的示意圖中，三個負(fù)載平衡裝置2均布固定在下底板中間，三個凸臺3分別固定在三個負(fù)載平衡裝置中間外側(cè)的下底板上，六個驅(qū)動分支5的末端分別通過第二萬向鉸4兩個為一組與三個凸臺連接，其伸縮端分別通過第二球鉸8與承載平臺6連接，相鄰的兩個分支的球鉸為一組在承載平臺上均勻布置。

如圖5、圖6所示，所述負(fù)載平衡裝置通過直角梯形座2-1固連在下底板上，直角梯形座呈120度角均勻布置，直角面位于內(nèi)側(cè)，其斜面位于外側(cè)，直角梯形座的斜面與其底面夾角為60°～80°，兩組雙導(dǎo)軌2-4沿著梯形座斜面平行分別固定連接在斜面兩側(cè)，兩根絲杠2-3分別設(shè)置在雙導(dǎo)軌中間且與雙導(dǎo)軌平行，每根絲杠兩端均與設(shè)在雙導(dǎo)軌兩端的軸承座2-2連接，兩個連接座2-7分別通過兩個滑塊2-5與雙導(dǎo)軌連接，在連接座與導(dǎo)軌之間的連接座兩側(cè)分別設(shè)有一個導(dǎo)軌鎖2-6，兩個連接座內(nèi)側(cè)與兩根絲杠通過螺紋連接，兩個支撐桿2-9的一端分別通過第一萬向鉸2-8與連接座連接，兩個支撐桿的另一端分別通過第一球鉸7與負(fù)載平臺連接，這六個球鉸兩個為一組在承載平臺上均勻布置；兩組第一定滑輪2-10分別設(shè)在直角梯形座上端，均與導(dǎo)軌相對應(yīng)，第一定滑輪上均設(shè)有防護罩2-11，每組第一定滑輪有兩個滑輪架，每兩條轉(zhuǎn)軸平行地設(shè)在每一個滑輪架上，四個滑輪兩兩一組設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，兩組平衡液壓缸2-12設(shè)在直角梯形座的空腔內(nèi)，每組平衡液壓缸的缸筒與梯形座底部固定連接，缸桿端部設(shè)有兩個動滑輪2-13，四條鏈繩的一端分別與連接座固定連接，另一端分別繞過設(shè)在梯形座上端的第一定滑輪和平衡液壓缸缸桿端部的動滑輪與梯形座空腔內(nèi)的頂部固定連接。

實施例2：

如圖3和圖7所示，設(shè)在直角梯形座空腔內(nèi)的兩組平衡液壓缸2-12的缸筒與梯形座底部固定連接，缸桿端部安裝有動滑輪2-13，空腔內(nèi)梯形座斜面上設(shè)有四個第二定滑輪2-14，四條鏈繩的一端分別與連接座固定連接，另一端分別繞過設(shè)在梯形座上端的第一定滑輪、梯形座斜面內(nèi)側(cè)的第二定滑輪和平衡液壓缸缸桿端部的動滑輪與梯形座空腔內(nèi)的頂部固定連接；其它部件和連接關(guān)系與實施例1相同。

實施例3：

如圖4和圖8所示，設(shè)在直角梯形座空腔內(nèi)的兩個雙立柱2-16的一端固定在梯形座底部上，其另一端為自由端，兩個配重塊2-15通過導(dǎo)向輪與兩個雙立柱相吻合，兩條鏈繩為一組，其一端分別與連接座固定連接，其另一端分別繞過第一定滑輪組的兩個滑輪固定連接在配重塊上；其它部件和連接關(guān)系與實施例1相同。