CN102211748A - 六足台架及可用于六足台架的千斤顶 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种六足台架和一种可用于六足台架的千斤顶。该千斤顶(10)包括主体(11)、能相对于主体(11)平移的活塞(12)和杆(18)，该杆连接到活塞(12)以便跟随它的平移，且千斤顶(10)通过该杆施加负载。根据本发明，杆(18)通过球形接头(21)连接于活塞(12)。六足台架包括根据本发明的六个千斤顶(10)。

Description

六足台架及可用于六足台架的千斤顶
技术领域
本发明涉及一种六足台架/平台，以及涉及一种可用于六足台架/平台的千斤顶。
背景技术
六足台架，也被称为Gough-Stewart台架，用于将物体在空间中精确地定位。它们包括固定的基座和可相对于基座移动的顶板。顶板可相对于基座以六个自由度移动，位置及方位构造将要被控制的物体固定在基座上。该种类型的台架具有许多用途。例如，在打算被加工的机械工件的定位中、在抛物面天线或望远镜的定位中、在飞行模拟器中、或者可替换地在执行关于设备运转的试验中都可发现这样的台架。
六足台架通常包括将移动顶板连接到基座的长度可调的六个腿部。腿部被成对地连接到移动顶板和基座。这些对交替，以使得与移动顶板相关联的同一对中的两个腿部属于与基座相关联的两个不同对。在已知的六足台架中，每个腿部包括线性千斤顶，其在腿部的每一个端部处，通过具有三个旋转自由度的球形接头铰接于基座和移动顶板。六个腿部中的每一个的长度的协调调节允许所述移动顶板以六个自由度移动。
在所述移动顶板移动期间，使得千斤顶全都相对于将它们连接到基座的球形接头旋转。该千斤顶可为液压或电动千斤顶。它们通常比较重，并带有它们自载的驱动系统。千斤顶的移动占台架的全部惯性的很大部分。该惯性不利于该台架的快速运动。
发明内容
本发明的目的在于减小六足台架的惯性，以使得移动顶板易于实现快速及大规模的运动。
为此，本发明的主题为一种可用于六足台架的千斤顶，该千斤顶包括主体、可相对于主体平移的活塞、和连接于活塞以便跟随活塞平移的杆，千斤顶通过该杆施加负载，其特征在于，该杆通过球形接头连接到活塞。
本发明的另一个主题为包括六个根据本发明的千斤顶的六足台架，该台架包括基座和移动顶板，其特征在于，六个千斤顶由它们的主体固定到基座，并经由它们的第二球形接头连接到移动顶板。
附图说明
通过阅读以示例方式给出的一个实施例的详细说明，本发明将被更好的理解且其他的优点将变得显而易见，该说明由附图阐明，其中；
图1示意性地描述了根据本发明的千斤顶；
图2描述了根据本发明的六足台架的运动系统图；
图3描述了图1中所示意性阐明的千斤顶的一个示例实施例；
图4描述了图2中所示意性阐明的六足台架的一个示例实施例。
为清楚起见，在各图中，同样的元件将具有相同的参考标记。
具体实施方式
图1描述了线性千斤顶10，其包括主体11和能沿着纵轴13相对于主体11平移的活塞12。通过属于主体11的两个轴承14和15，在活塞的平移中引导活塞12。在所描述的示例中，千斤顶为液压千斤顶，但是当然可利用驱动千斤顶的其他方式实施本发明，诸如，电动或气动千斤顶的情形。千斤顶10为双作用千斤顶，并包括产生在主体11中且由活塞12分隔的两个腔室16和17。该两个腔室16和17填充有增压流体。在两个腔室16和17之间的液压流体的压力差允许使得活塞实现沿着轴13的平移。使本发明具有单作用千斤顶也是可行的，其中只有一个腔室充有液压流体。其他腔室可由弹簧代替，该弹簧允许活塞12返回到在液压流体的压力为零时所获得的位置。
千斤顶10包括杆18，经由杆18千斤顶施加负载。更具体地，杆18包括两个端部19和20。端部19连接到活塞12，且端部20顶靠外部元件，由千斤顶10产生的负载施加到该外部元件上。在现有技术的千斤顶中，杆18在端部19处固定于活塞12。根据本发明，杆18通过位于端部19处的球形接头21连接到活塞。该接头允许杆18相对于轴13角运动。
通过利用液压千斤顶，球形接头21可有利地为静液压式的，且通过分接一些用于操作千斤顶10的流体来为球形接头提供流体。该分接可经由一个或多个通道22和23实现，所述一个或多个通道中的每一个连接所述腔室16和17与球形接头21。因此，球形接头21中的流体压力取决于腔室16和17中的流体的压力。因此，千斤顶加载的越重，腔室16或17的至少一个中的压力越大以及形成在球形接头21中的静液压膜也越大。
千斤顶10可包括第二球形接头24，其位于杆18的第二端部20处。该第二球形接头24允许物体连接到千斤顶10。由千斤顶10施加的负载穿过第一球形接头21、杆18和第二球形接头24。有利地，第二球形接头24同样为静液压的，且通过分接一些用于操作千斤顶10的流体来为第二球形接头24提供流体。该分接可由位于杆18内部并连接两个球形接头21和24的通道25进行。
千斤顶可包括传感器26，其感测活塞12在沿着轴13平移时相对于主体11的位置。例如，传感器26为磁致伸缩型。它包括固定于主体11的外壳27，并能沿着铁磁性棒28发射超声波。当活塞12移动时，固定于活塞12的磁铁29沿着棒29滑动并改变超声波。在外壳27内部测量该波允许测定活塞12的位置。
图2描述了六足台架30的运动系统图，该六足台架包括基座31、移动顶板32和六个如有关图1所描述的千斤顶10。每个千斤顶10的主体11被固定到基座31，活塞12的平移方向由六个双头箭头33-1～33-6表示。由于主体11被固定于基座31。方向33-1～33-6在空间上被固定于与基座31相连接的参考框架。六个杆18以及它们的球形接头21和24具有带与方向对应的后缀的参考标记：对于杆，18-1～18-6，对于第一球形接头：21-1～21-6，对于第二球形接头24-1～24-6。
图3描述了千斤顶10的一个示例实施例。该图再一次示出了，能够在主体11中沿着轴13平移的活塞12、杆18、以及部分移动顶板32，杆18的端部承载球形接头21和24。图3示出了用于控制千斤顶10的液压控制元件35。元件35例如包括使两个腔室16和17充有流体的伺服阀。
在现有技术中，在移动顶板移动期间，千斤顶的主体能移动，这样的控制元件最好被固定于基座而不是固定于千斤顶的主体。这为的是限制和千斤顶一起的主体的惯性。由于控制元件相对于千斤顶的主体相对移动的可能性，不得不采用柔性软管来为千斤顶的腔室提供来自于控制元件的液压流体。将千斤顶10的主体11固定于基座31意味着刚性管道可被安装在元件35和主体11之间。
有利地，千斤顶10的液压控制元件35被固定到主体11。由于主体11相对于基座固定，元件35不产生额外的惯性。固定到主体11上使得能够减小连接所述元件35和主体11的管道的长度。这使得能够减小该管道中的压降。当移动顶板32需要快速移动从而使得液压流体不得不在元件35与腔室16和17之间快速移动时，该优点变得十分重要。
该活塞12为管状，且包括开口36，杆18可穿过该开口。该开口36例如为围绕轴13的圆形，且它的直径必须足够大以便允许杆18相对于轴13有一定角度的偏移，该偏移与移动顶板32的最大范围相一致。
图4为对如图2中所示意性阐明的六足台架30的一个示例实施例的透视描述。六个千斤顶具有参考标记10-1～10-6。它们全与上文中所描述的千斤顶10相同。各个千斤顶的主体11通过安装件成对地固定到基座31上。更具体地，千斤顶10-1和10-2被固定到安装件40，千斤顶10-3和10-4被固定到安装件41，以及千斤顶10-5和10-6被固定到安装件42。杆18-1～18-6经由球形接头24-1～24-6连接到移动顶板32。这些球形接头成对地组合在一起。成对的球形接头24-1～24-6关于由安装件挨着安装件组合在一起的成对的千斤顶交替。更具体地，球形接头24-2和24-3形成第一对，球形接头24-4和24-5形成第二对，以及球形接头24-6和24-1形成第三对。
六足台架30包括用作液压流体的储积器的贮存器。这些贮存器包含处于高压或者处于低压的液压流体。与千斤顶10-1～10-6关联的控制元件35允许每个千斤顶10-1～10-6的腔室与高压流体相连或与低压流体相连。所有这些贮存器相对于基座31固定，并且由此相对于每个千斤顶10-1～10-6的主体11固定。六足台架30例如包括与每个相应的千斤顶10-1～10-6有关的低压贮存器44-1～44-6，和高压贮存器45，46和47，两个千斤顶共用一个高压贮存器。更具体地，一个高压贮存器45与千斤顶10-1和10-2关联，一个高压贮存器46与千斤顶10-3和10-4关联，以及一个高压贮存器47与千斤顶10-5和10-6关联。高压及低压贮存器可经由贮存器所固定到的安装件40～42与千斤顶10-1～10-6相关联。快速管路将贮存器与每个千斤顶10-1～10-6的控制元件35相连。中央液压单元可将加压的液压流体供应给各个贮存器。该单元可被连接到各个安装件40～42。

Claims (7)

1.一种六足台架，其包括基座(31)、移动顶板(32)和六个千斤顶(10-1～10-6)，每个千斤顶(10-1～10-6)包括主体(11)、能相对于主体(11)平移的活塞(12)、和杆(18)，该杆连接到活塞(12)以便跟随它的平移，且千斤顶(10-1～10-6)通过该杆施加负载，其特征在于，对于每个千斤顶(10-1～10-6)，杆(18)通过在其端部(19，20)的第一个(19)处的球形接头(21)连接到活塞(12)，且其特征在于，每个千斤顶(10-1～10-6)包括位于杆(18)的第二端部(20)处的第二球形接头(24)，且其特征在于，六个千斤顶(10-1～10-6)由它们的主体(11)固定到基座(31)，且经由它们的第二球形接头(24-1～24-6)连接到移动顶板(32)。
2.根据权利要求1的台架，其特征在于，六个千斤顶(10-1～10-6)为液压千斤顶，且其特征在于，对于每个千斤顶(10-1～10-6)，球形接头(21)为静液压的，且通过分接用于操作千斤顶(10)的流体来为球形接头提供流体。
3.根据权利要求2的台架，其特征在于，对于每个千斤顶(10-1～10-6)，第二球形接头(24)为静液压的，且通过分接用于操作千斤顶(10)的流体来为第二球形接头提供流体。
4.根据权利要求3的台架，其特征在于，对于每个千斤顶(10-1～10-6)，到第二球形接头的流体的供给通过位于杆(18)内且连接两个球形接头(21，24)的通道(25)来运送。
5.根据权利要求2～4中任一项的台架，其特征在于，每个千斤顶(10-1～10-6)包括形成在主体(11)内并由活塞(12)分隔的两个腔室(16，17)，且其特征在于，对于每个千斤顶(10-1～10-6)，经由一个或多个将每个腔室(16，17)与球形接头(21)相连的通道分接流体。
6.根据前述权利要求任一项的台架，其特征在于，每个千斤顶(10-1～10-6)包括用于控制千斤顶(10)的液压控制元件(35)，且其特征在于，该元件(35)被固定于千斤顶(10)的主体(11)。
7.根据前述权利要求任一项的台架，其特征在于，它包括固定于基座(31)的安装件(40，41，42)且千斤顶(10-1～10-6)的主体(11)成对地固定在所述安装件上，以及包括与千斤顶(10-1～10-6)相关联且被固定于所述安装件(40，41，42)的液压流体储积器(44-1～44-6，45，46，47)。
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