CN105551529B - 平行双圆柱体相对空间位置及其转角的精密定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平行双圆柱体相对空间位置及其转角的精密定位装置。它包括转台，往复直线滑台模组，第一往复直线滑台滑杆、第二往复直线滑台滑杆，正反丝杆，第一往复直线滑台、第二往复直线滑台，第一滑台连接板、第二滑台连接板，旋转刻度盘，锁定旋钮，第一旋转滑台、第二旋转滑台，第一圆柱体固定底座、第二圆柱体固定底座。本发明为更精确有效，可方便快速地控制双圆柱体中心距、串列、并列及错列的相对位置及圆柱体绕其中心线的角度精密调节，为相关圆柱体流固耦合实验研究与其它制造环节涉及两个工件相对位置与角度的精确调整的情况提供了更为可靠的操作方式。

Description

平行双圆柱体相对空间位置及其转角的精密定位装置

技术领域

本发明属于机械工程、土木及桥梁工程技术领域，具体是涉及一种平行双圆柱体相对空间位置及其转角的精密定位装置。

背景技术

在土木、桥梁及离岸水下结构等工程应用中结构常以成对平行圆柱出现，于是对平行双圆柱体的尾流、涡激振动及控制进行研究具有很高的科学研究价值和工程意义。根据空间相对关系和尾流的不同，平行双圆柱分为三种：串列双圆柱，并列双圆柱及错列双圆柱。在对上述结构进行系统实验研究的前提就是需要根据来流方向对双圆柱体进行精确定位。若同时考虑径向喷射或切向喷射对平行双圆柱体尾流进行主动控制，则还需要对圆柱体相对于来流进行精密的角度调节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平行双圆柱体相对空间位置及其转角的精密定位装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明包括转台，往复直线滑台模组，第一往复直线滑台滑杆、第二往复直线滑台滑杆，正反丝杆，第一往复直线滑台、第二往复直线滑台，第一滑台连接板、第二滑台连接板，旋转刻度盘，锁定旋钮，第一旋转滑台、第二旋转滑台，第一圆柱体固定底座、第二圆柱体固定底座。

在转台上安装有往复直线滑台模组，往复直线滑台模组中间位置设置有正反丝杆，正反丝杆的两侧分别架设有第一往复直线滑台滑杆、第二往复直线滑台滑杆，所述第一往复直线滑台滑杆、第二往复直线滑台滑杆共同支撑第一往复直线滑台、第二往复直线滑台；第一往复直线滑台、第二往复直线滑台对称设置于正反丝杆上，正反丝杆的转动带动第一往复直线滑台、第二往复直线滑台相对运动；在第一往复直线滑台、第二往复直线滑台上分别安放有第一滑台连接板、第二滑台连接板，第一滑台连接板、第二滑台连接板分别用于固定第一旋转滑台、第二旋转滑台；所述的第一旋转滑台、第二旋转滑台上分别放置有第一圆柱体固定底座、第二圆柱体固定底座；通过旋转滑台上的圆形分度盘改变圆柱体固定底座的转角，实现对圆柱体角度的精密调节。

进一步说，所述的第一往复直线滑台滑杆、第二往复直线滑台滑杆由两侧的往复直线滑台竖直支座支撑，一侧的往复直线滑台竖直支座与T型固定件连接，T型固定件上设置有锁定旋钮，松开锁定旋钮后，可通过转动旋转刻度盘调节第一往复直线滑台、第二往复直线滑台之间的中心距。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明适用性强，实践操作性能较高，精确度较高，可以控制不同排列方式、不同中心距、不同基本流型的双圆柱体的尾流。针对不同排列方式的双圆柱体，只需通过旋转转台来改变双圆柱体是串列、并列还是错列排列；针对不同中心距的情况，只需旋转手柄通过工作滑台滑动调整双圆柱体的中心距；针对不同的流体、来流速度和圆柱体直径（即不同的雷诺数），只需对流体源的压力或喷射孔角度进行调节，喷气孔的角度只需调整旋转滑台的圆形分度盘即可，方便快捷；针对不同直径的圆柱体，只需在圆柱体一段留好与圆柱体固定底座外螺纹相配合的螺纹孔即可。来流方向发生改变时，只需同步同向调整两个旋转滑台的圆形分度盘，从而避免旋转圆柱体结构本身，使旋转角度更为精准，定位精度高，可行性较强，省时省力。

附图说明

图1是本发明平行双圆柱体相对空间位置及其转角的精密定位装置的整体示意图；

图2是正反丝杆的零件示意图；

图3是旋转滑台及其上圆柱体固定底座安装示意图；

图4圆柱体与圆柱体固定底座装配的剖面示意图；

图5并列、串列及错列双圆柱体分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明包括转台1，往复直线滑台模组2，往复直线滑台滑杆3、4，正反丝杆5，往复直线滑台6、7，滑台连接板8、9，T型固定件10，旋转刻度盘11，锁定旋钮12，旋转滑台13、14，圆柱体固定底座15、16，往复直线滑台竖直支座17。

转台1上安装一个往复直线滑台模组2，此往复直线滑台模组2是在普通的工作滑台基础上，将中间的滑杆或滚珠丝杆替换成正反丝杆5。往复直线滑台滑杆3、4用于支持两个工作滑块6、7的移动，往复直线滑台6、7固定有滑台连接板8、9，可用于安放两个旋转滑台13、14，两个旋转滑台13、14的目的是放置两个双圆柱体固定底座15、16，并通过转动旋转滑台的圆形分度盘改变其转角，实现对圆柱体角度的精密调节。正反丝杆5可用于控制两个往复直线滑台6、7之间的相互靠拢或相互分离移动，即改变两个双圆柱的相对位置，通过移动滑台6、7可以实现双圆柱体的中心距无限小，圆柱体18与圆柱体固定底座通过圆柱体18底端预留的螺纹孔和固定底座15、16凸台的外螺纹进行装配。

进一步的：这里面这些工件的具体连接方式，比如说转台，普通工作滑台，旋转滑台，其他发明已有研究，可供参考。

进一步的：所述的转台与往复直线滑台模组采用螺钉连接。

进一步的：所述的正反丝杆与往复直线滑台采用滚珠轴承连接，与往复直线滑台模组底座采用滚动轴承连接。

进一步的：所述的往复直线滑台模组旋转刻度盘与正反丝杆用两个内六角圆柱平端紧定螺钉。

进一步的：所述的带螺纹孔的T型固定件与往复直线滑台模组采用内六角圆柱头螺钉连接，正反丝杆穿出T型固定件的通孔。

进一步的：所述的锁定旋钮与带螺纹孔的T型固定件采用螺纹连接，旋紧锁定旋钮，通过锁紧锁定旋钮可以改变T型固定件的通孔，从而锁死正反丝杆。

进一步的：所述的滑台连接板与往复直线滑台采用四个螺钉连接。

进一步的：所述的旋转滑台与滑台连接板采用四个螺钉连接。

进一步的：所述的双圆柱体固定底座与旋转滑台采用从内六角圆柱头螺钉通过底座上的沉孔进行连接。

进一步的：所述的两个双圆柱体与圆柱体固定底座采用螺纹配合。

圆柱体的中心距通过转动旋转刻度盘11进行精密调整，两圆柱体的表面最短距离可以无穷小，正反丝杆5根据实际运行情况，也可以方便地升级为电机驱动。

如图5所示，针对不同排列方式的双圆柱体，通过旋转转台1，改变其排列方式。其中，圆柱体中心连线与来流方向夹角α = 90°时为并列双圆柱体，0°时为串列双圆柱体，在0°到90°之间为错列双圆柱体。

通过松开旋转滑台13、14的锁死顶丝，将转动旋转滑台13、14旋转至指定刻度，重新锁紧顶丝即可获得圆柱体角度的精确定位，如关于来流方向对称的角度定位。

综上，本发明组合了特制的正反丝杆工作滑台与通用的旋转滑台，利用工作滑台的功能，即它是一种能提供直线运动的机械结构，可实现一维直线方向的往复移动，将常见的单一正丝（或反丝）滚珠丝杆替换成一半加工成正丝，另一半加工成反丝的正反丝杆，以实现两个滑块间的相对靠近或分离移动，并且在其台上安装旋转滑台，以改变双圆柱体的相对角度。将工作滑台置于另一基础旋转平台之上，转动旋转平台，可以改变平行双圆柱体相对于来流的角度，即调整其为并列、串列或错列。该定位装置也可以用于在生产制造具体环节中需要对平行双圆柱体进行平面二维及相对角度精密定位的场合。

对于我们国家而言，在未来很长的一段时间的经济建设和社会发展中将不可避免地面临并列双圆柱的涡激振动及其控制问题，而做实验过程中对双圆柱串列，并列及错列的相对位置和角度的精密调节尤其重要，在其它制造环节涉及两个工件相对位置与角度的精确调整的情况也很多，故本发明的意义与应用前景是显而易见的。

本发明为更精确有效，可方便快速地控制双圆柱体中心距、串列、并列及错列的相对位置及圆柱体绕其中心线的角度精密调节，为相关圆柱体流固耦合实验研究与其它制造环节涉及两个工件相对位置与角度的精确调整的情况提供了更为可靠的操作方式。

Claims (2)

1.平行双圆柱体相对空间位置及其转角的精密定位装置，其特征在于：包括转台，往复直线滑台模组，第一往复直线滑台滑杆、第二往复直线滑台滑杆，正反丝杆，第一往复直线滑台、第二往复直线滑台，第一滑台连接板、第二滑台连接板，旋转刻度盘，锁定旋钮，第一旋转滑台、第二旋转滑台，第一圆柱体固定底座、第二圆柱体固定底座；

在转台上安装有往复直线滑台模组，往复直线滑台模组中间位置设置有正反丝杆，正反丝杆的两侧分别架设有第一往复直线滑台滑杆、第二往复直线滑台滑杆，所述第一往复直线滑台滑杆、第二往复直线滑台滑杆共同支撑第一往复直线滑台、第二往复直线滑台；第一往复直线滑台、第二往复直线滑台对称设置于正反丝杆上，正反丝杆的转动带动第一往复直线滑台、第二往复直线滑台相对运动；在第一往复直线滑台、第二往复直线滑台上分别安放有第一滑台连接板、第二滑台连接板，第一滑台连接板、第二滑台连接板分别用于固定第一旋转滑台、第二旋转滑台；所述的第一旋转滑台、第二旋转滑台上分别放置有第一圆柱体固定底座、第二圆柱体固定底座；通过旋转滑台上的圆形分度盘改变圆柱体固定底座的转角，实现对圆柱体角度的精密调节。

2.根据权利要求1所述的平行双圆柱体相对空间位置及其转角的精密定位装置，其特征在于：所述的第一往复直线滑台滑杆、第二往复直线滑台滑杆由两侧的往复直线滑台竖直支座支撑，一侧的往复直线滑台竖直支座与T型固定件连接，T型固定件上设置有锁定旋钮，松开锁定旋钮后，可通过转动旋转刻度盘调节第一往复直线滑台、第二往复直线滑台之间的中心距。