CN107134209A - 一种具有负载平衡锁定装置的重型摇摆台 - Google Patents

Abstract

一种具有负载平衡锁定装置的重型摇摆台，其包括底板、三个铰座安装凸台、六个驱动分支、三个负载平衡及锁定装置、三个第一连接块、三个第二连接块、一个顶部连接板和负载平台；所述负载平衡锁定装置包括直角梯形座、两条导轨、第一滑台、第二滑台、两个导轨锁、支撑杆、滑轮组、两条拉绳和平衡液压缸。通过六个驱动分支和三个负载平衡锁定装置将底板和负载平台连接，三个负载平衡锁定装置可平衡负载平台的重量，且具有行程放大作用可降低上平台的高度，从而可实现摇摆台的超大承载力和提高响应。本发明安全可靠、工作空间大、结构刚度大、具有超大承载力。

Description

一种具有负载平衡锁定装置的重型摇摆台

技术领域

本发明涉及一种并联机构，特别是一种并联重型摇摆平台。

背景技术

近年来，随着对并联机构不断深入的研究，并联机构在飞机、车辆等大型设备运动模拟等应用领域不断拓展，对其承载面积、负载能力、刚度等方面提出了更高的要求。目前的六自由度并联模拟台中，其最大负载一般小于20吨，因此研制出具有超大负载且能够提供超大工作空间的并联运动模拟台具有很大的挑战。

中国专利201210529930.7提出一种带承重机构的并联运动模拟台，由基础平台、运动平台、承重平台、六个结构完全相同的驱动分支、一个第一承重分支和至少三个结构完全相同的第二承重分支组成，此发明承载能力强、动态响应速度快、控制简单，但由于承重机构直接采用液压缸或平衡气缸，不能实现机械锁定，对超大负载的安全性较低。

中国专利201310282798.9提出一种带平衡机构的六自由度重载静平衡并联运动模拟台机构，由动平台、基础平台、承重平台、六条结构完全相同的驱动分支和三条结构完全相同的平衡分支组成，此发明承载能力强、动态响应速度快，但三条平衡分支都通过共同球铰来平衡动平台，平衡力集中作用在平台中心，不适于大面积的承载平台使用，同时不能实现机械锁定。

中国专利201210154506.9提出一种六自由度大承载面静平衡并联运动模拟台，由动平台、基座、静载平衡装置以及连接动平台和基座的六个结构相同的运动分支组成，此发明占用体积小、能承受载重、工作空间大，导轨滑块上可安装机械锁定装置，但由于为电机驱动，因此不能承受超大负载。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全可靠、工作空间大、结构刚度大、超大承载力的具有负载平衡锁定装置的重型摇摆台。

本发明的技术方案如下：

本发明包括底板、三个铰座安装凸台、六个驱动分支、三个负载平衡锁定装置、三个第一连接块、三个第二连接块、一个顶部连接板和负载平台；其中六个驱动分支的末端分别通过万向铰两个为一组与三个铰座安装凸台连接，六个驱动分支的伸缩端分别通过球铰与负载平台连接；其特征在于：所述负载平衡锁定装置包括直角梯形座、两条导轨、第一滑台、第二滑台、两个导轨锁、支撑杆、滑轮组、两条拉绳和平衡液压缸；直角梯形座斜面设有长方形凹槽,两条导轨平行固定在梯形座斜面长方形凹槽的两侧槽壁上，第一滑台和第二滑台均通过四个滑块与两条导轨滑动连接，第一滑台在下，第二滑台在上，在第一滑台与导轨之间的第一滑台两侧分别设有一个导轨锁；支撑杆的一端通过万向铰与第一滑台连接，另一端分别通过球铰与负载平台连接，三个球铰在负载平台上均匀布置；所述三个负载平衡锁定装置中的三个直角梯形座固定在底板上，呈120度角均匀布置，直角面位于内侧，其斜面位于外侧；三个梯形座的下部和中部两两分别通过第一连接块和第二连接块固定连接，其上端与顶部连接板固定连接；三个铰座安装凸台设在直角梯形座的斜面外侧，与底板固连；

所述滑轮组包括两个滑轮架和两组滑轮，两个滑轮架之间通过横轴连接，两个滑轮架均固定在第二滑台靠长方形凹槽的一面，每个滑轮架上均设有相互平行的两个转轴，每组滑轮包括两个滑轮，每一组的两个滑轮分别设在上述转轴上，平衡液压缸置于梯形座的长方形凹槽中，其缸筒端部通过球铰与梯形座连接，其缸杆端部通过球铰连接到滑轮组的横轴中部，两条拉绳的一端分别与第一滑台固定连接，其另一端分别绕过滑轮组固定在梯形座长方形凹槽底部。

本发明与现有的相关技术相比具有如下优点：

1、三个负载平衡锁定装置中平衡液压缸与装有滑轮组的第二滑台连接，第二滑台通过拉绳与第一滑台连接，平衡液压缸顶升第二滑台带动第一滑台滑动，第二滑台的行程是第一滑台行程的一半，可有效减少平衡液压缸的行程，增加第一滑台的行程。

2、摇摆台采用三个负载平衡锁定装置能够有效平衡负载平台的重力和负载，可减少驱动分支中驱动力，提高摇摆平台的承载能力，且负载平衡装置具有行程放大作用可降低上平台的高度。

3、三个负载平衡锁定装置中第一滑台和导轨之间设有导轨锁，导轨锁可在摇摆台处于卸载状态或突发情况下锁定，保证了摇摆台的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的立体示意简图；

图2为本发明球铰在负载平台上的分布图；

图3为本发明的负载平衡锁定装置的立体示意简图；

图4为图3的部分剖视图；

图5为图3的俯视图立体示意简图；

图6为图3的部分剖视图。

图中：1、底板；2、负载平衡锁定装置；3、铰座安装凸台；4、第二万向铰；5、驱动分支；6、负载平台；7、顶部连接板；8、第一连接块；9、第二连接块；10、第三球铰；11、第四球铰；2-1、直角梯形座；2-2、第一球铰；2-3、导轨；2-4、平衡液压缸；2-5、第一滑台；2-6、第一万向铰；2-7、支撑杆；2-8、第二滑台；2-9、滑块；2-10、导轨锁；2-11、滑轮组；2-12、拉绳；2-13、第二球铰。

具体实施方式

在图1和图2所示的具有负载平衡锁定装置的重型摇摆台的示意图中，三个负载平衡锁定装置2设在底板1的中心，并通过直角梯形座2-1固连于底板上，该直角梯形座呈120度角均匀布置，直角面位于内侧，其斜面位于外侧，三个梯形座的下部和中部两两分别通过第一连接块8和第二连接块9固定连接，其上端通过螺栓与顶部连接板7固定连接；三个铰座安装凸台3均布设在直角梯形座的斜面外侧，与底板固连；六个驱动分支5的末端分别通过第二万向铰4两个为一组与三个铰座安装凸台连接，六个驱动分支的伸缩端分别通过第四球铰11与负载平台6连接，这六个球铰两个为一组在负载平台上均匀布置；

如图3-图6所示，所述负载平衡锁定装置中的直角梯形座2-1斜面设有长方形凹槽；两条导轨2-3沿着梯形座斜面平行固定连接在长方形凹槽的两侧槽壁上，第一滑台2-5和第二滑台2-8均通过四个滑块2-9与两条导轨滑动连接，第一滑台在下，第二滑台在上，在第一滑台与导轨之间的第一滑台两侧分别设有一个导轨锁2-10，支撑杆2-7的一端通过第一万向铰2-6连接于第一滑台上，另一端分别通过第三球铰10与负载平台连接，三个球铰在负载平台上均匀布置；

所述滑轮组2-11包括两个滑轮架和两组滑轮，两个滑轮架之间通过横轴连接，两个滑轮架均固定在第二滑台靠长方形凹槽的一面，每个滑轮架上均设有相互平行的两个转轴，每组滑轮包括两个滑轮，每一组的两个滑轮分别设在上述转轴上，平衡液压缸2-4置于梯形座的长方形凹槽中，其缸筒端部通过第一球铰2-2与梯形座连接，其缸杆端部通过第二球铰2-13连接到滑轮组的横轴中部，两条拉绳2-12的一端分别与第一滑台固定连接，其另一端分别绕过滑轮组固定在梯形座长方形凹槽底部。

Claims (1)

1.一种具有负载平衡锁定装置的重型摇摆台，它包括底板、三个铰座安装凸台、六个驱动分支、三个负载平衡锁定装置、三个第一连接块、三个第二连接块、一个顶部连接板和负载平台；其中六个驱动分支的末端分别通过万向铰两个为一组与三个铰座安装凸台连接，六个驱动分支的伸缩端分别通过球铰与负载平台连接；其特征在于：所述负载平衡锁定装置包括直角梯形座、两条导轨、第一滑台、第二滑台、两个导轨锁、支撑杆、滑轮组、两条拉绳和平衡液压缸；直角梯形座斜面设有长方形凹槽,两条导轨平行固定在梯形座斜面长方形凹槽的两侧槽壁上，第一滑台和第二滑台均通过四个滑块与两条导轨滑动连接，第一滑台在下，第二滑台在上，在第一滑台与导轨之间的第一滑台两侧分别设有一个导轨锁；支撑杆的一端通过万向铰与第一滑台连接，另一端分别通过球铰与负载平台连接，三个球铰在负载平台上均匀布置；所述三个负载平衡锁定装置中的三个直角梯形座固定在底板上，呈120度角均匀布置，直角面位于内侧，其斜面位于外侧；三个梯形座的下部和中部两两分别通过第一连接块和第二连接块固定连接，其上端与顶部连接板固定连接；三个铰座安装凸台设在直角梯形座的斜面外侧，与底板固连；

所述滑轮组包括两个滑轮架和两组滑轮，两个滑轮架之间通过横轴连接，两个滑轮架均固定在第二滑台靠长方形凹槽的一面，每个滑轮架上均设有相互平行的两个转轴，每组滑轮包括两个滑轮，每一组的两个滑轮分别设在上述转轴上，平衡液压缸置于梯形座的长方形凹槽中，其缸筒端部通过球铰与梯形座连接，其缸杆端部通过球铰连接到滑轮组的横轴中部，两条拉绳的一端分别与第一滑台固定连接，其另一端分别绕过滑轮组固定在梯形座长方形凹槽底部。