本發(fā)明涉及深海裝備技術領域，尤其是一種深海起吊半實物仿真試驗裝置。

背景技術：

系統仿真分為全數字仿真和半實物仿真。全數字仿真以計算機為仿真工具，幾乎所有系統部件采用數學模型并結合實景仿真技術在計算機上進行解算，不需要接入外部設備；半實物仿真是將某些不宜用實物接入的部分用數據模型來描述，并在計算機上實現，其它以實物方式接入仿真系統，因此能夠更加反映工程實際情況。

深海起吊是基于載人潛水器平臺，吊車安裝于載人潛水器上，深海起吊過程中，載人潛水器與水下吊物均處于懸浮狀態(tài)，在深海流的作用下，構成了一個復雜的動態(tài)耦合系統。為了能夠研究深海起吊過程中載人潛水器的運動性能，并完成對深海起吊裝置的性能考核，需要借助于深海起吊的半實物仿真試驗裝置，以在近似模擬真實環(huán)境下，完成對航行運動的分析評估，同時完成對深海起吊裝置的性能測試和驗證、故障診斷和故障復現等。

深海起吊的半實物仿真試驗系統需要深海起吊裝置將起吊重物的起吊力反饋至仿真系統，仿真系統根據該起吊力對艇體運動姿態(tài)進行模擬仿真，之后仿真系統將該運動狀態(tài)反饋至深海起吊裝置，以使其產生相同的運動關系，之后深海起吊裝置根據最新的姿態(tài)關系，重新反饋起吊力至仿真系統，如此反復迭代，以近似模擬真實工程環(huán)境下，載人潛水器與深海起吊裝置的耦合運動關系。然而將陸上的起吊行車等起吊裝置直接接入仿真系統，由于該類半實物裝置僅能將起吊重物的起吊力單方向的反饋至仿真系統，而無法完成雙向反饋的動態(tài)耦合關系，因此無法近似模擬真實的深海起吊過程。

技術實現要素：

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種深海起吊半實物仿真試驗裝置，從而提高使用可靠性。

本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種深海起吊半實物仿真試驗裝置，包括承重梁，所述承重梁的底部安裝有導軌座，所述導軌座包括上板，所述上板與承重梁連接，所述上板的底部四個腳處分別延伸有導向桿，所述上板的底部間隔安裝有一組剪叉機構，所述剪叉機構的底部固定在搖擺座上，所述搖擺座的基板的四個腳處分別設置有方形導向筒，所述方形導向筒內配合安裝導向桿，所述搖擺座的底部連接頂座，所述頂座與搖擺座之間安裝有多個液壓缸，所述頂座的底部安裝起吊絞車，所述起吊絞車的底部為起吊裝具。

其進一步技術方案在于：

所述剪叉機構的結構為：包括底座，所述底座的底部交叉安裝有剪叉連桿，所述剪叉連桿之間通過頂升油缸伸縮，所述底座的底部還設置有滑軌，所述滑軌上安裝滑塊，所述滑塊與剪叉連桿頂部連接；位于底部的剪叉連桿鉸接在固定座上，所述固定座與上板固定連接；

搖擺座的基板底部設置有兩個油缸支座，其底部中間位置安裝有承載矩形管，所述承載矩形管的底部安裝耳板，所述耳板中間安裝球軸承；

所述頂座的結構為：包括面板，所述面板的上表面安裝有兩個活塞支座，所述面板上表面中部設置有雙耳座，所述面板的下表面四個腳處分別安裝有拉力傳感器。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明結構緊湊、合理，操作方便，克服了傳統起吊行車直接接入仿真系統無法完成雙向反饋的動態(tài)耦合關系的缺陷，實現了接近于深海起吊工程實際的起吊狀態(tài)模擬。另外通過該套試驗裝置，能夠對深海起吊環(huán)境下載人潛水器的運動性能進行分析評估，以及對深海起吊裝置本體進行性能測試和考核。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明剪叉機構的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明導軌座的結構示意圖。

圖4為本發(fā)明搖擺座的結構示意圖。

圖5為本發(fā)明頂座的結構示意圖。

其中：1、承重梁；2、剪叉機構；3、導軌座；4、搖擺座；5、液壓缸；6、頂座；7、起吊絞車；8、起吊裝具；9、拉力傳感器

201、底座；202、滑塊；203、滑軌；204、剪叉連桿；205、頂升油缸；206、固定座；

301、上板；302、導向桿；

401、方形導向筒；402、油缸支座；403、承載矩形管；404、基板；405、耳板；406、球軸承；

601、面板；602、活塞支座；603、雙耳座。

具體實施方式

下面結合附圖，說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實施例的深海起吊半實物仿真試驗裝置，包括承重梁1，承重梁1的底部安裝有導軌座3，導軌座3包括上板301，上板301與承重梁1連接，上板301的底部四個腳處分別延伸有導向桿302，上板301的底部間隔安裝有一組剪叉機構2，剪叉機構2的底部固定在搖擺座4上，搖擺座4的基板404的四個腳處分別設置有方形導向筒401，方形導向筒401內配合安裝導向桿302，搖擺座4的底部連接頂座6，頂座6與搖擺座4之間安裝有多個液壓缸5，頂座6的底部安裝起吊絞車7，起吊絞車7的底部為起吊裝具8。

剪叉機構2的結構為：包括底座201，底座201的底部交叉安裝有剪叉連桿204，剪叉連桿204之間通過頂升油缸205伸縮，底座201的底部還設置有滑軌203，滑軌203上安裝滑塊202，滑塊202與剪叉連桿204頂部連接；位于底部的剪叉連桿204鉸接在固定座206上，固定座206與上板301固定連接。

搖擺座4的基板404底部設置有兩個油缸支座402，其底部中間位置安裝有承載矩形管403，承載矩形管403的底部安裝耳板405，耳板405中間安裝球軸承406。

頂座6的結構為：包括面板601，面板601的上表面安裝有兩個活塞支座602，面板601上表面中部設置有雙耳座603，面板601的下表面四個腳處分別安裝有拉力傳感器9。

具體結構如下：承重梁1橫跨試驗水池，左右端分別支撐在試驗水池的兩邊，導軌座3的上板301上端面焊接在承重梁1上，上板301的下端面裝配有左右對稱布置的剪叉機構2，兩個剪叉機構2的下端固定座206裝配在搖擺座4的基板404上，導軌座3的四根導向桿302分別穿過搖擺座4的四根方形導向筒401，兩者之間形成滑動配合。

液壓缸5的安裝座通過銷軸連接在搖擺座4的油缸支座402上，液壓缸5的活塞座通過銷軸連接在頂座6的活塞支座602上。

搖擺座4上包含有承載矩形管403，承載矩形管403的底部設置有耳板405，耳板405內包含有球軸承406，耳板405與頂座6的雙耳座603之間通過銷軸連接。

四只拉力傳感器9的上端通過螺釘連接在頂座6的面板601上，下端通過螺釘連接在起吊絞車7的頂部結構梁上，起吊絞車7上纏有起吊纜，起吊纜末端連接起吊裝具8。

實際使用過程中，承重梁1橫跨試驗水池，左右端分別支撐在試驗水池的兩邊，剪叉機構2、導軌座3、搖擺座4、液壓缸5、頂座6、起吊絞車7、起吊裝具8、拉力傳感器9等均沒于水池中，通過水面操控起吊絞車7進行起吊裝具8的釋放，當起吊裝具8接近并掛住水下吊物時，起吊絞車7開始收纜起吊，在起吊的過程中，拉力傳感器9上實時記錄起吊力，并將該起吊力實時反饋至仿真系統，仿真系統根據該起吊力數值及該力在載人潛水器數值模型上的作用位置來解算艇體的升沉運動狀態(tài)、縱橫傾狀態(tài)，之后仿真系統將艇體的運動狀態(tài)反饋至水面操控臺，水面操控臺通過控制剪叉機構2的伸縮運動來模擬艇體的升沉運動狀態(tài)，通過控制兩個液壓缸5的伸縮來模擬艇體的縱橫傾狀態(tài)，拉力傳感器9上的起吊力數值會因為裝置的運動狀態(tài)的變化而測量出一個最新的數值，并將該數值再次反饋至仿真系統，如此反復迭代，就可以近似模擬深海起吊裝置與艇體運動狀態(tài)之間的耦合運動關系。

以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權利要求，在本發(fā)明的保護范圍之內，可以作任何形式的修改。