兩自由度搖擺臺及其液壓系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種兩自由度搖擺臺及其液壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的大型搖擺臺一般采用液壓作為動(dòng)力源，通過液壓油缸的升降模擬海上的艦船運(yùn)動(dòng)，但現(xiàn)有的液壓搖擺臺存在各種問題，如液壓缸伸縮使平臺產(chǎn)生一定的傾角，但無法長時(shí)間保持這一角度；液壓源停止后，平臺也無法長久的保持平衡。此外，需要平臺快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓源常常無法一下大量的提供液壓油，造成動(dòng)力不足的情況等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問題是提供一種推力大，且能精確控制保持穩(wěn)定的兩自由度搖擺臺及其液壓系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:兩自由度搖擺臺的液壓系統(tǒng)，包括液壓源、俯仰分配器、橫滾分配器、俯仰伺服作動(dòng)器、橫滾伺服作動(dòng)器和蓄能器；
[0005]所述俯仰伺服作動(dòng)器和橫滾伺服作動(dòng)器還連接一搖擺平臺，實(shí)現(xiàn)搖擺平臺的俯仰和橫滾運(yùn)動(dòng)；
[0006]所述液壓源連接俯仰分配器，俯仰分配器連接俯仰伺服作動(dòng)器，以控制搖擺平臺的俯仰運(yùn)動(dòng)；所述俯仰分配器還與橫滾分配器相連，橫滾分配器連接橫滾伺服作動(dòng)器，以控制搖擺平臺的橫滾運(yùn)動(dòng)；所述蓄能器作為輔助油源同時(shí)連接俯仰分配器和橫滾分配器。
[0007]進(jìn)一步，所述俯仰伺服作動(dòng)器包括第一俯仰液壓缸和第二俯仰液壓缸，所述液壓源設(shè)有出油口和回油口，所述俯仰分配器包括俯仰伺服閥、所述俯仰伺服閥為四通閥，包括PO 口、TO 口、AO 口和BO 口，所述PO 口通過進(jìn)油管道連通液壓源的出油口，TO 口通過回油管道連通液壓源的回油口，所述AO 口分別連接第一俯仰液壓缸的無桿腔和第二俯仰液壓缸的有桿腔，BO 口分別連接第一俯仰液壓缸的有桿腔和第二俯仰液壓缸的無桿腔；通過給予俯仰伺服閥正信號或負(fù)信號，實(shí)現(xiàn)高壓油流動(dòng)方向的變化，以控制第一俯仰液壓缸和第二俯仰液壓缸的運(yùn)動(dòng)。
[0008]當(dāng)給予俯仰伺服閥正信號的時(shí)候，高壓油自AO 口通向第一俯仰液壓缸的無桿腔和第二俯仰液壓缸的有桿腔，第一俯仰液壓缸有桿腔和第二俯仰液壓缸的無桿腔向BO 口回油，第一俯仰液壓缸伸出，第二俯仰液壓缸縮回；反之，當(dāng)給予俯仰伺服閥負(fù)信號的時(shí)候，第一俯仰液壓缸縮回，第二俯仰液壓缸伸出。
[0009]進(jìn)一步，所述橫滾伺服作動(dòng)器包括第一橫滾液壓缸和第二橫滾液壓缸，所述橫滾分配器包括橫滾伺服閥、所述橫滾伺服閥為四通閥，包括PO 口、TO 口、AO 口和BO 口，所述PO 口連通所述進(jìn)油管道，TO 口連通所述回油管道，所述AO 口分別連接第一橫滾液壓缸的無桿腔和第二橫滾液壓缸的有桿腔，BO 口分別連接第一橫滾液壓缸的有桿腔和第二橫滾液壓缸的無桿腔；通過給予橫滾伺服閥正信號或負(fù)信號，實(shí)現(xiàn)高壓油流動(dòng)方向的變化，以控制第一橫滾液壓缸和第二橫滾液壓缸的運(yùn)動(dòng)。
[0010]當(dāng)給予橫滾伺服閥正信號的時(shí)候，高壓油自AO 口通向第一橫滾液壓缸的無桿腔和第二橫滾液壓缸的有桿腔，第一橫滾液壓缸有桿腔和第二橫滾液壓缸的無桿腔向BO 口回油，第一橫滾液壓缸伸出，第二橫滾液壓缸縮回；反之，當(dāng)給予橫滾伺服閥負(fù)信號的時(shí)候，第一橫滾液壓缸縮回，第二橫滾液壓缸伸出。
[0011]進(jìn)一步，所述俯仰伺服作動(dòng)器的AO 口外設(shè)有第一液控單向閥，所述俯仰伺服作動(dòng)器的BO 口外設(shè)有第二液控單向閥，所述第一液控單向閥、第二液控單向閥共同連接一俯仰液壓鎖緊電磁換向閥，所述俯仰液壓鎖緊電磁換向閥同時(shí)與進(jìn)油管道和回油管道相連；第一液控單向閥、第二液控單向閥及俯仰液壓鎖緊電磁換向閥構(gòu)成俯仰液壓鎖緊回路；
[0012]所述第一液控單向閥與俯仰伺服作動(dòng)器間設(shè)有第一分流管路，所述第二液控單向閥與俯仰伺服作動(dòng)器間設(shè)有第二分流管路，所述第一分流管路、第二分流管路上設(shè)有第一疊加式雙液控單向閥，所述第一疊加式雙液控單向閥連接一俯仰分流電磁換向閥，所述俯仰分流電磁換向閥同時(shí)與進(jìn)油管道和回油管道相連；
[0013]所述第一俯仰液壓缸、第二俯仰液壓缸頭部設(shè)置俯仰抱閘，所述俯仰抱閘通過俯仰液壓制動(dòng)管路與進(jìn)油管道相連，有液壓力時(shí)，俯仰抱閘松開，無液壓力時(shí)，俯仰抱閘鎖緊；
[0014]所述進(jìn)油管道和回油管道間還設(shè)有一泄荷管道，通過設(shè)置在泄荷管道上的泄荷電磁換向閥實(shí)現(xiàn)通、斷。
[0015]進(jìn)一步，所述橫滾伺服作動(dòng)器的AO 口外設(shè)有第三液控單向閥，所述橫滾伺服作動(dòng)器的BO 口外設(shè)有第四液控單向閥，所述第三液控單向閥、第四液控單向閥共同連接一橫滾液壓鎖緊電磁換向閥，所述橫滾液壓鎖緊電磁換向閥同時(shí)與進(jìn)油管道和回油管道相連；第三液控單向閥、第四液控單向閥及橫滾液壓鎖緊電磁換向閥橫滾構(gòu)成液壓鎖緊回路；
[0016]所述第三液控單向閥與橫滾伺服作動(dòng)器間設(shè)有第三分流管路，所述第四液控單向閥與橫滾伺服作動(dòng)器間設(shè)有第四分流管路，所述第三分流管路、第四分流管路上設(shè)有第二疊加式雙液控單向閥，所述第二疊加式雙液控單向閥連接連接一橫滾分流電磁換向閥，所述橫滾分流電磁換向閥同時(shí)與進(jìn)油管道和回油管道相連；
[0017]所述第一橫滾液壓缸、第二橫滾液壓缸頭部設(shè)置橫滾抱閘，所述橫滾抱閘通過橫滾液壓制動(dòng)管路與進(jìn)油管道相連，有液壓力時(shí)，橫滾抱閘松開，無液壓力時(shí)，橫滾抱閘鎖緊。
[0018]當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，需要將俯仰液壓鎖緊電磁換向閥、橫滾液壓鎖緊電磁換向閥的電磁鐵掉電，第一俯仰液壓缸、第二俯仰液壓缸、第一橫滾液壓缸、第二橫滾液壓缸即鎖住，再利用俯仰分流電磁換向閥和第一疊加式雙液控單向閥配合，橫滾分流電磁換向閥和第二疊加式雙液控單向閥配合，使得第一俯仰液壓缸、第二俯仰液壓缸、第一橫滾液壓缸、第二橫滾液壓缸的活塞桿慢慢趨于中間狀態(tài)，直到將搖擺平臺調(diào)整到水平狀態(tài)，然后停止液壓源，將泄荷電磁換向閥打開，接通泄荷管道，利用俯仰抱閘和橫滾抱閘鎖緊活塞桿，保證平臺長期保持水平狀態(tài)。
[0019]優(yōu)選的，所述俯仰液壓制動(dòng)管路和橫滾液壓制動(dòng)管路與進(jìn)油管道匯合處上設(shè)有一減壓閥，為俯仰液壓制動(dòng)管路和橫滾液壓制動(dòng)管路中的液壓油減壓。
[0020]優(yōu)選的，所述俯仰伺服閥、橫滾伺服閥均為電液伺服比例閥。
[0021]進(jìn)一步，所述俯仰分配器還包括一高壓過濾器，所述高壓過濾器連接進(jìn)油管道、俯仰伺服閥和橫滾伺服閥，對俯仰伺服閥和橫滾伺服閥的先導(dǎo)級供油進(jìn)行過濾。
[0022]優(yōu)選的，所述第一俯仰液壓缸、第二俯仰液壓缸、第一橫滾液壓缸和第二橫滾液壓缸內(nèi)均設(shè)有位移傳感器。
[0023]需要搖擺平臺靜止在某一傾斜角度時(shí)，可以通過電液伺服位置控制系統(tǒng)控制搖擺平臺靜止，或者利用俯仰伺服閥和橫滾伺服閥與第一俯仰液壓缸、第二俯仰液壓缸、第一橫滾液壓缸和第二橫滾液壓缸之間的液控單向閥鎖定各液壓缸。
[0024]停止液壓源供液壓油，將泄荷電磁換向閥打開，接通泄荷管道，俯仰液壓制動(dòng)管路和橫滾液壓制動(dòng)管路的壓力降低，俯仰抱閘和橫滾抱閘鎖緊，使得第一俯仰液壓缸、第二俯仰液壓缸、第一橫滾液壓缸、第二橫滾液壓缸鎖住，保持傾角不變。
[0025]本發(fā)明還提供一種兩自由度搖擺臺，包括上述液壓系統(tǒng)，還包括底部靜平臺，所述靜平臺中央設(shè)有底座地基，所述底座地基的頂部通過中心虎克鉸連接搖擺平臺，所述俯仰伺服作動(dòng)器、橫滾伺服作動(dòng)器并聯(lián)設(shè)置在搖擺平臺和靜平臺間，所述俯仰伺服作動(dòng)器、橫滾伺服作動(dòng)器的底部通過下鉸支座與底座相連，所述俯仰伺服作動(dòng)器、橫滾