專利名稱：一種高精度控制的水動(dòng)力試驗(yàn)測(cè)量橋架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶、水上飛機(jī)等水動(dòng)力試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度控制的水動(dòng)力試驗(yàn)測(cè)量橋架。
背景技術(shù)：
目前，為進(jìn)一步提高水動(dòng)力試驗(yàn)的安裝、使用效率及自動(dòng)化程度，國(guó)內(nèi)各水動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室相繼采用自動(dòng)升降的試驗(yàn)測(cè)量橋架來代替原有的固定式測(cè)量橋架，現(xiàn)有的試驗(yàn)用測(cè)量橋架的升降方式是由四臺(tái)電機(jī)(中央橋架每側(cè)兩臺(tái)交流伺服電機(jī))驅(qū)動(dòng)減速器進(jìn)行減速，帶動(dòng)梯形螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到提升與梯形螺母固定連接的中央橋架運(yùn)動(dòng)，通過使用與后期的維護(hù)發(fā)現(xiàn)存在以下不足，主要表現(xiàn)在:
一、安裝精度要求高
現(xiàn)有測(cè)量橋架的升降方式是中央橋架前、后各兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為保證中央橋架的垂直升降運(yùn)動(dòng)順暢，要求安裝時(shí)每臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降系統(tǒng)均在垂線上并且要求中央橋架兩側(cè)的升降系統(tǒng)安裝平面平行。為保證上述的要求，對(duì)安裝精度的要求很高。二、升降精度低，重復(fù)精度低
現(xiàn)有測(cè)量橋架由于采用的是梯形螺桿與梯形螺母的升降形式，考慮到加工誤差及梯形螺桿與梯形螺母的間隙，該升降系統(tǒng)的升降精度與重復(fù)精度較低。三、限位開關(guān)安裝在外部，容易損壞及誤觸發(fā)
現(xiàn)有測(cè)量橋架的限位開關(guān)安裝在橋架連接件上，在試驗(yàn)件安裝過程中，試驗(yàn)人員容易碰觸到限位開關(guān)，導(dǎo)致限位開關(guān)損壞。四、后期維護(hù)困難
由于現(xiàn)有測(cè)量橋架設(shè)計(jì)的升降系統(tǒng)部件較多，在后期的拆卸及安裝過程的工作量很大，又由于安裝精度要求高，增加到了后期維護(hù)的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)目前現(xiàn)有的試驗(yàn)用測(cè)量橋架上述之不足，而提供一種高精度控制的水動(dòng)力試驗(yàn)測(cè)量橋架。本發(fā)明由交流伺服電機(jī)、行星減速器、伺服電動(dòng)缸、電動(dòng)缸固定座、提升座、橫梁連接板、線性滑塊、線性滑軌、橋架連接件、連接座、中央橋架、儀器固定軌道和長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊組成，橫梁連接板與試驗(yàn)拖車橫梁通過螺栓、螺母進(jìn)行連接，成為整套試驗(yàn)測(cè)量橋架的固定件，交流伺服電機(jī)、行星減速器和伺服電動(dòng)缸通過電動(dòng)缸固定座固定在橫梁連接板上，交流伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸通過行星減速器與伺服電動(dòng)缸一端傳動(dòng)相連，橫梁連接板上固定的線性滑塊與橋架連接件上固定的線性滑軌滑動(dòng)連接，伺服電動(dòng)缸通過其自帶的球頭鉸接與提升座連接，連接座安裝在橋架連接件上，提升座安裝在連接座上，中央橋架安放在橋架連接件上，固定軌道安裝在中央橋架上，中央橋架通過長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊與橋架連接件另一側(cè)的固定，長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊由兩塊相同斜度的斜塊組成，一塊斜塊與中央橋架通過螺栓固接，另一塊斜塊補(bǔ)償固定斜塊與橋架連接件之間的距離。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、升降系統(tǒng)體積小，安裝、拆卸簡(jiǎn)單
升降系統(tǒng)由交流伺服電機(jī)、行星減速器及伺服電動(dòng)缸組成，交流伺服電機(jī)、行星減速器與伺服電動(dòng)缸整體固定，在安裝時(shí)只需與電動(dòng)缸固定座連接進(jìn)行固定，提升時(shí)是利用球頭鉸鏈與連接座連接，其安裝精度全部由加工精度保證，并可利用球頭鉸接的特性進(jìn)行加工誤差的補(bǔ)償。2、運(yùn)行靈活，控制精度高，重復(fù)精度高
升降系統(tǒng)中的伺服電動(dòng)缸采用滾珠絲杠的運(yùn)動(dòng)方式，運(yùn)動(dòng)靈活可靠，運(yùn)行精度高。伺服電動(dòng)缸內(nèi)安裝有光柵尺，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)伺服控制，
控制精度可達(dá)到0.0lmm,同時(shí)伺服電動(dòng)缸的重復(fù)精度也可達(dá)到0.01mm。3、限位開關(guān)與伺服電動(dòng)缸一體化，提高了可靠性
限位開關(guān)安裝在伺服電動(dòng)缸缸體內(nèi)，減少了外界對(duì)限位開關(guān)的損壞及誤觸發(fā)的可能，提高了運(yùn)行的安全可靠性。4、使用壽命長(zhǎng)，操作維護(hù)簡(jiǎn)單
本試驗(yàn)測(cè)量橋架的使用壽命主要由伺服電動(dòng)缸決定，伺服電動(dòng)缸內(nèi)的滾珠絲杠的預(yù)期壽命是90%的行星絲杠在金屬材料疲勞失效前所能達(dá)到或超過的運(yùn)行距離，經(jīng)過計(jì)算，本升降系統(tǒng)電動(dòng)缸的使用壽命為166.3萬次。伺服電動(dòng)缸在復(fù)雜的環(huán)境下工作只需要定期的注脂潤(rùn)滑，并無易損件需要維護(hù)更換。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明由交流伺服電機(jī)1、行星減速器2、伺服電動(dòng)缸3、電動(dòng)缸固定座4、提升座5、橫梁連接板6、線性滑塊7、線性滑軌8、橋架連接件9、連接座10、中央橋架
11、儀器固定軌道12和長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊13組成，橫梁連接板6與試驗(yàn)拖車橫梁通過螺栓、螺母進(jìn)行連接，成為整套試驗(yàn)測(cè)量橋架的固定件，交流伺服電機(jī)1、行星減速器2和伺服電動(dòng)缸3通過電動(dòng)缸固定座4固定在橫梁連接板6上，交流伺服電機(jī)I的動(dòng)力輸出軸通過行星減速器2與伺服電動(dòng)缸3 —端傳動(dòng)相連，橫梁連接板6上固定的線性滑塊7與橋架連接件9上固定的線性滑軌8滑動(dòng)連接，伺服電動(dòng)缸3通過其自帶的球頭鉸接與提升座5連接，連接座10安裝在橋架連接件9上，提升座5安裝在連接座10上，中央橋架11安放在橋架連接件9上，固定軌道12安裝在中央橋架11上，中央橋架11通過長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊13與橋架連接件9另一側(cè)的固定，長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊13由兩塊相同斜度的斜塊組成，一塊斜塊與中央橋架11通過螺栓固接，另一塊斜塊補(bǔ)償固定斜塊與橋架連接件9之間的距離。工作方式:交流伺服電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)通過行星減速器2減速后帶動(dòng)伺服電動(dòng)缸3進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)橋架連接件9上固定的線性滑軌8在線性滑塊7上做垂線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)中央橋架11的升、降運(yùn)動(dòng)，中央橋架11的升降范圍由伺服電動(dòng)缸3的最大行程決定。本發(fā)明利用伺服電動(dòng)缸自帶的FCP限位開關(guān)進(jìn)行零點(diǎn)到最大行程的位置控制，保證運(yùn)行位置的安全。利用交流伺服電機(jī)I的在斷電條件下的自鎖保護(hù)能力，保證在斷電時(shí)的安全問題。
權(quán)利要求
1.一種高精度控制的水動(dòng)力試驗(yàn)測(cè)量橋架，其特征在于它由交流伺服電機(jī)(I)、行星減速器(2)、伺服電動(dòng)缸(3)、電動(dòng)缸固定座(4)、提升座(5)、橫梁連接板(6)、線性滑塊(7)、線性滑軌(8)、橋架連接件(9)、連接座(10)、中央橋架(11)、儀器固定軌道(12)和長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊(13)組成，橫梁連接板(6)與試驗(yàn)拖車橫梁通過螺栓、螺母進(jìn)行連接，成為整套試驗(yàn)測(cè)量橋架的固定件，交流伺服電機(jī)(I)、行星減速器(2)和伺服電動(dòng)缸(3)通過電動(dòng)缸固定座(4)固定在橫梁連接板(6)上，交流伺服電機(jī)(I)的動(dòng)力輸出軸通過行星減速器(2)與伺服電動(dòng)缸(3)—端傳動(dòng)相連，橫梁連接板(6)上固定的線性滑塊(7)與橋架連接件(9)上固定的線性滑軌⑶滑動(dòng)連接，伺服電動(dòng)缸⑶通過其自帶的球頭鉸接與提升座(5)連接，連接座(10)安裝在橋架連接件(9)上，提升座(5)安裝在連接座(10)上，中央橋架(11)安放在橋架連接件(9)上，固定軌道(12)安裝在中央橋架(11)上，中央橋架(11)通過長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊(13)與橋架連接件(9)另一側(cè)的固定，長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊(13)由兩塊相同斜度的斜塊組成，一塊斜塊與中央橋架(11)通過螺栓固接，另一塊斜塊補(bǔ)償固定斜塊與橋架連接件(9)之間的距離。
全文摘要
一種高精度控制的水動(dòng)力試驗(yàn)測(cè)量橋架，它由交流伺服電機(jī)(1)、行星減速器(2)、伺服電動(dòng)缸(3)、電動(dòng)缸固定座(4)、提升座(5)、橫梁連接板(6)、線性滑塊(7)、線性滑軌(8)、橋架連接件(9)、連接座(10)、中央橋架(11)、儀器固定軌道(12)和長(zhǎng)度補(bǔ)償斜塊(13)組成，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、升降系統(tǒng)體積小，安裝、拆卸簡(jiǎn)單；2、運(yùn)行靈活，控制精度高，重復(fù)精度高；3、限位開關(guān)與伺服電動(dòng)缸一體化，提高了可靠性；4、使用壽命長(zhǎng)，操作維護(hù)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G01M10/00GK103175673SQ20121047148
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者何超, 吳彬, 周奇, 劉曉峰, 張科 申請(qǐng)人:中國(guó)特種飛行器研究所