CN107941089B - 一种基于模块化的摇摆台 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种基于模块化的摇摆台，包括基座模块（1）、摆动台体模块（2）、滚动台体模块（4）和模拟支架模块（3），摆动台体模块（2）与模拟支架模块（3）一端相垂直通过前抱箍（212）连接，滚动台体模块（4）与模拟支架模块（3）另一端相垂直通过后抱箍（415）连接，前抱箍（212）和后抱箍（415）分别通过旋钮（207）和旋钮（409）调节抱紧程度，模拟支架模块（3）通过柱塞定位销（411）与滚动轴（410）定位，摆动台体模块（2）和滚动台体模块（4）与基座模块（1）之间通过螺钉（6）连接，由定位销（7）定位。滚动台体模块（4）上的摇摆台定位销（403）可以机械定位摇摆台滚动和摆动零位，定位后具有锁紧摆动和滚动的功能，防止整个设备移动过程中的碰撞，保护产品。

Description

一种基于模块化的摇摆台

技术领域

本发明属于战术导弹地面测试设备运动模拟的机械结构设计领域，尤其涉及一种模拟导弹飞行过程中姿态变化的摇摆台。

背景技术

战术导弹进行地面综合测试时，某些测试阶段需要测试设备模拟导弹动态运动过程，旨在对弹上陀螺和加速度计形成动态激励，进而模拟导弹飞行过程中姿态变化引起的参数响应。

摇摆台属于测试机构中对导弹进行动态激励的装置，主要模拟产品飞行过程中姿态变化，即模拟其自旋、俯仰和偏航。通过采集和分析导弹在摇摆台上模拟运动过程中传递的电气信号，以达到较全面检测导弹性能的目的。

现有技术中，摇摆台装置巨大，给运输和使用带来极大的不便，摇摆台部件发生产品故障时，不便于维修检查，随着航空航天高新技术的迅猛发展，这对于摇摆台的设计提出了更为严格的要求。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于模块化的摇摆台，结构简单，控制简单，摇摆台运动精度高，拆装简单，使用和运输方便，特别利于铁路运输，操作控制，实现产品姿态模拟。

为了实现上述目的，本发明提供的一种基于模块化的摇摆台，包括基座模块、摆动台体模块、滚动台体模块和模拟支架模块，所述模拟支架模块两端分别与摆动台体模块和滚动台体模块相连，摆动台体模块和滚动台体模块分别与基座模块两端相垂直连接，所述模拟支架模块与基座模块相对平行设置；

所述摆动台体模块包括摆动偏心滑块、电机、减速器、摆动支座、摆动支架、限位支座和摆动导向块，电机通过减速器连接到摆动偏心滑块，摆动偏心滑块的偏心轴还穿过摆动支座的滑槽以将电机旋转运动转化为摆动支座沿着摆动导向块的往复摆动，摆动支架与摆动支座相连，所述限位支座和摆动导向块用于避免摆动支架倾翻和限制摆动支座形成摆动轨迹；

所述滚动台体模块包括滚动偏心滑块、电机、减速器、连杆、滚动轴、柱塞定位销、摇摆台固定销、拨杆支架和拨杆，所述柱塞定位销设置于滚动轴底部，所述摇摆台固定销，与滚动底板相连，电机通过减速器连接所述滚动偏心滑块，滚动偏心滑块的偏心轴位于连杆的滑槽内，连杆端连接于拨杆支架，拨杆一端连接拨杆支架另一端连接于滚动轴，动力依次通过电机、减速器传递到偏心滑块，偏心滑块将电机的旋转运动转化为连杆相对于滚动轴的往复转动，连杆将往复转动依次传递到拨杆支架、拨杆，拨杆驱动滚动轴往复滚动；

所述模拟支架模块包括配重板、配重梁和水平仪，所述配重板为若干圆板，包括前配重板、中配重板和后配重板，所述配重梁两两相平行贯穿于中配重板，配重梁两端分别与前配重板和后配重板相连，所述水平仪与配重梁相连；

所述基座模块包括支撑底板、调平丝杠、球铰链、移动滚轮和滚轮丝杠，所述支撑底板用于为滚动台体模块和摆动台体模块提供支撑，所述水平仪位于支撑底板的顶部，所述调平丝杠与支撑底板相垂直，设置于摆动台体模块和滚动台体模块的两侧，调平丝杠的底部设置有球铰，所述移动滚轮均等分布于支撑底板底部的两侧，与滚动丝杠相连；

优选地，所述摆动台体模块的摆动的中心轴位于滚动台体模块上；

优选地，所述滚动台体模块的滚动轴线由摆动台体模块和滚动台体模块共同构成；

优选地，偏心滑块包括旋转偏心套和连接法兰，所述连接法兰设置为偏心，用于在使用过程中以转动偏心套和连接法兰相对角度实现偏心距微调，以补偿安装误差，提高摇摆台精度；

优选地，所述摆动台体模块还包括摆动支架、摆动底座，所述摆动支架前端面与摆动底座前端面位于同一竖直平面相齐平；

优选地，所述摆动支座设置有四个支撑滚轮和四个导向滚轮，摆动过程中，支撑滚轮在摆动底板上滚动，两个导向滚轮与摆动前导向块相连，其余两个导向滚轮与摆动后导向块相连。；

优选地，所述限位支座与摆动导向块相连，所述摆动导向块与摆动支座相连；

优选地，所述摆动台体模块、滚动台体模块和基座模块的上表面两侧均设置有吊环，用于方便运输起吊。

本发明提供的，具有如下有益效果：

1.采用基座模块、摆动台体模块、滚动台体模块和模拟支架模块四个独立模块设计，各模块通过螺钉连接，定位销定位，拆装简单，在四个模块上均设置有吊环，便于使用和运输，特别利于铁路运输拆装方便。

2.采用偏心滑块机构实现摇摆台某幅度和频率的往复摆动和往复滚动功能，将偏心滑块机构的连接法兰设计成为偏心的，用于补偿安装误差，提高摇摆台运动精度。

3.将滚动和摆动分别分配在滚动台体模块和摆动台体模块上面，实现与功能模块化匹配的结构模块化，摆动台体模块和滚动台体模块还作为模拟支架模块的支撑，结构简单，容易控制。

4.基座通过球铰和丝杠结合使之具有调平和升降功能，基座上面可升降的滚轮在某些条件下具有移动功能，基座上面的水平仪用于摇摆台调平中的粗调使用，实现摇摆台的升降、调平和移动。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于模块化的摇摆台模块的结构示意图。

图2为本发明提供的一种基于模块化的摇摆台的摆动台体模块的结构示意图。

图3为图2的局部剖视图。

图4为图2的俯视图图。

图5为本发明提供的一种基于模块化的摆动台的滚动台体模块的结构示意图。

图6为图5的剖视图。

图7为本发明提供的一种基于模块化的摆动台的基座模块的结构示意图。

图8为图7的俯视图。

图9为本发明提供的一种基于模块化的摆动台的模拟支架模块的结构示意图。

图10为图9所示模拟支架模块的右视图。

图11为本发明提供的一种基于模块化的摆动台的偏心滑块的结构示意图。

图中：

1.基座模块101.吊环102.滚动丝杠103.调平丝杠104.球铰105.移动滚轮106.水平仪107.支撑底板108.锁紧螺母2.摆动台体模块201.摆动底座202.摆动底板203.支撑滚轮204.导向滚轮205.限位支座206.摆动支座207.旋钮208.摆动支架209.摆动偏心滑块210.滚轮211.吊环212.前抱箍213.减速器214.直流电机215.摆动前导向块216.调整垫片217.易损滑块218.限位块219.摆动后导向块3.模拟支架模块31.配重板301.前配重板302.中配重板303.水平仪304.配重梁305.后配重板4.滚动台体模块401.滚动偏心滑块402.连杆403.摇摆台定位销404.摆动轴405.支撑架406.拨杆支架407.拨杆408.固定销钉409.旋钮410.滚动轴411.柱塞定位销412.减速器413.吊环414.直流电机415.后抱箍5.偏心滑块501.偏心套502.连接法兰503.轴6.螺钉7.定位销。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容

如图1所示，为本发明公开的一种基于模块化的摇摆台，包括基座模块1、摆动台体模块2、滚动台体模块4和模拟支架模块3,摆动台体模块2与模拟支架模块3一端相垂直通过前抱箍212连接，滚动台体模块4与模拟支架模块3另一端相垂直通过后抱箍415连接，前抱箍212和后抱箍415分别通过旋钮207和旋钮409调节抱紧程度，模拟支架模块3通过柱塞定位销411与滚动轴410定位，同时通过柱塞定位销411限制其初始姿态，摆动台体模块2和滚动台体模块4与基座模块1之间通过螺钉6连接，由定位销7定位。

如图2-4所示，为本发明提供的一种基于模块化的摇摆台的摆动台体模块的结构示意图，包括摆动底座201、摆动底板202、支撑滚轮203、导向滚轮204、限位支座205、摆动支座206、前抱箍212、旋钮207、摆动支架208、摆动偏心滑块209、滚轮210、吊环211、减速器213、直流电机214、调整垫片216、易损滑块217、限位块218和摆动导向滑块，实现往复摆动，同时支撑模拟支架模块3。摆动导向滑块包括摆动前导向块215和摆动后导向块219，通过偏心滑块机构为模拟支架模块3提供往复摆动，并为模拟支架模块3提供支撑。摆动台体模块2的摆动支座206的摆动中心轴位于滚动台体模块4上。由于摆动支架208与摆动支座206连接，摆动支架208又与模拟支架模块3连接，模拟支架模块3的摆动中心轴也位于滚动台体模块4上，故摆动支座206、摆动支架208和模拟支架模块3摆动的中心轴位于滚动模块4上。直流电机214与减速器213连接，减速器213固定在摆动底板201，减速器213的输出轴与摆动偏心滑块209连接，动力通过直流电机214、减速器213传递到摆动偏心滑块209，摆动偏心滑块209偏心轴穿过摆动支座206上的易损滑块217形成的滑槽内，将电机214输出的旋转运动转化为滑槽内的直线运动和摆动支座206沿着摆动导向块的往复摆动，摆动支架208与摆动支座206通过螺钉连接，实现了摆动支架208的往复摆动。结合滚动台体模块4的摆动轴404，实现了整个模拟支架模块3的往复摆动。其中摆动支座206有四个支撑滚轮203，摆动过程中，支撑滚轮203在摆动底板201上滚动；同时，摆动支座206有四个导向滚轮204，两个导向滚轮204在摆动前导向块215弧形面上滚动，其余两个导向滚轮204在摆动后导向块219弧形面上面滚动，摆动过程中，导向滚轮204在导向块上滚动。摆动前导向块215与摆动底板201通过螺钉连接，由定位销定位。由于要保证摆动支架208前端面与摆动底座201前端面在同一竖直平面上齐平，摆动支架208和摆动支座201相对于支撑滚轮203构成一个悬臂结构，为防止倾覆，采用限位支座205进行限位，限位支座205与摆动前导向块215和摆动后导向块219连接，其上面滚动轴承压在摆动支座206上，防止摆动支座在运动过程中倾覆。在运动过程中，限位支座205上的轴承随着摆动而滚动。易损滑块217具有易拆卸，调整垫片216可以局部提高硬度增加耐磨性且具有易拆性，这些设计增加机构了使用寿命和维护调整性。摆动支架208和前抱箍212上面的滚轮，其内部有轴承，外部的滚筒采用绝缘非金属材料制成，保证了摆动台体模块2与导弹的绝缘性，并为模拟支架模块3的往复滚动提供轴线。限位块218主要用于限位，防止运输过程中，摆动支座206窜出，同时，为用于起吊的吊环211提供基础。限位块218与摆动后导向块219之间的螺钉主要是为了增加整个摆动机构的刚度和调整间隙。

如图5-6所示，为本发明提供的一种基于模块化的摇摆台的滚动台体模块的结构示意图，滚动台体模块4包括滚动偏心滑块401、连杆402、摇摆台定位销403、摆动轴404、支撑架405、拨杆支架406、拨杆407、固定销钉408、后抱箍415、旋钮409、滚动轴410、柱塞定位销411、减速器412、吊环413和直流电机414，实现往复滚动，同时支撑、定位模拟支架模块3。主要通过偏心滑块机构为模拟支架模块3提供往复滚动，并为模拟支架模块3提供支撑。滚动轴410上设置有后抱箍415，后抱箍415的底部设置有柱塞定位销411，模拟支架模块3与滚动台体模块4的滚动轴410通过柱塞定位销411定位，与摆动台体模块2和滚动台体模块4通过前抱箍212、后抱箍415连接，故模拟支架模块4的滚动轴线由摆动台体模块2和滚动台体模块4共同构成。电机414通过减速器412连接滚动偏心滑块401输入轴，滚动偏心滑块401的偏心轴位于连杆402的滑槽内，连杆402端连接于与滚动轴410同轴安装的拨杆支架406，拨杆407一端连接拨杆支架406另一端连接于滚动轴410，动力通过直流电机414、减速器412传递到滚动偏心滑块401，滚动偏心滑块401将旋转运动转化为滑槽内的直线运动和连杆402相对于滚动轴410的往复转动，连杆402将往复转动传递到拨杆支架406、拨杆407，拨杆407最后驱动滚动轴410往复滚动，结合图1和图2中的滚轮，实现整个模拟支架的往复滚动。吊环413设置于滚动台体模块4的上表面的两侧，柱塞定位销411用于对模拟支架模块3的定位，摇摆台定位销403用于整个摇摆台的零位定位和锁紧功能。支撑架405为滚动提供支撑，为保证支撑架405的刚度，在两个支撑架405上端面用固定销钉408连接，增加结构刚度。在滚动轴410与模拟支架模块4接触的内侧表面，粘贴上绝缘非金属材料，同时选用非金属柱塞定位销411或者在金属柱塞定位销411上套上绝缘非金属套，如此，滚动台体模块4与模拟支架模块3或者导弹绝缘。

如图7-8所示，为本发明提供的一种基于模块化的摇摆台的基座模块的结构示意图，基座模块1包括吊环101、滚轮丝杠102、调平丝杠103、球铰104、移动滚轮105、水平仪106、支撑底板107和锁紧螺母108，提供整个台体的基础支撑，同时实现摇摆台的升降、调平和移动，主要通过支撑底板107为摆动台体模块2和滚动台体模块4提供支撑，调平丝杠103与支撑底板107相垂直，并通过螺纹传动的方式实现升降调整，设置于摆动台体模块2和滚动台体模块4的两侧，调平丝杠103的底部设置有球铰104，调平丝杠103与球铰104结合用于整个台体的调平，水平仪106设置于支撑底板107的顶部，移动滚轮105均等分布于支撑底板107底部的两侧，滚动丝杠102与移动滚轮105相垂直连接用于控制滚轮升隆，并通过螺纹传动的方式实现滚轮升降，滚轮为万向滚轮。吊环101设置于支撑底板107的两侧。锁紧螺母108用于锁紧基座模块1上的所有丝杠。调平的时候，可以利用基座模块1上的水平仪106进行粗调平，结合图1，利用模拟支架模块3上的水平仪305进行精调平。移动滚轮105和滚轮丝杠102用于在某些特殊情况下移动整个台体。

如图9、10所示，为本发明提供的一种基于模块化的摇摆台的模拟支架模块的结构示意图，模拟支架模块3包括配重板31、配重梁304和水平仪305，实现导弹的质量、转动惯量和接口尺寸的模拟，并作为摇摆台计量的支架。配重板31为若干圆板，配重板31包括前配重板301、中配重板302和后配重板305，配重梁304两两相平行贯穿于中配重板302，配重梁304两端分别与前配重板301和后配重板305相连，水平仪303设置于上部的两配重梁304上，水平仪305用于摇摆台细调和显示摇摆台水平。配重板31和配重梁304用于模拟导弹的质量、转动惯量和接口尺寸，其中前配重板301和后配重板305在尺寸上主要用于模拟导弹接口尺寸调整，中配重板302与前配重板301、后配重板305的距离从而实现模拟导弹转动惯量。

如图11所示，为本发明提供的一种基于模块化的摇摆台的偏心滑块的结构示意图，偏心滑块5包括轴503、偏心套501、和连接法兰502，摆动偏心滑块209和滚动偏心滑块401原理一致。偏心距L1表示理论偏心距，满足摇摆台滚动或者摆动角度的幅值要求。偏心套501上有三个安装孔，代表不同理论偏心距，更换轴503安装孔位置使摇摆台满足摆动或滚动的不同幅值要求。偏心距L2表示微偏心距，由连接法兰502的制造形成，通过旋转偏心套501和连接法兰502相对角度实现偏心距微调，从而补偿安装误差，提高摇摆台幅值精度要求。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于模块化的摇摆台，其特征在于，包括基座模块、摆动台体模块、滚动台体模块和模拟支架模块，所述模拟支架模块两端分别与摆动台体模块和滚动台体模块相连，摆动台体模块和滚动台体模块分别与基座模块两端相垂直连接，所述模拟支架模块与基座模块相对平行设置；

所述摆动台体模块包括摆动偏心滑块、电机、减速器、摆动支座、摆动支架、限位支座和摆动导向块，电机通过减速器连接到摆动偏心滑块，摆动偏心滑块的偏心轴还穿过摆动支座的滑槽以将电机旋转运动转化为摆动支座沿着摆动导向块的往复摆动，摆动支架与摆动支座相连，所述限位支座和摆动导向块用于避免摆动支架倾翻和限制摆动支座形成摆动轨迹；

所述滚动台体模块包括滚动偏心滑块、电机、减速器、连杆、滚动轴、柱塞定位销、摇摆台固定销、拨杆支架和拨杆，所述柱塞定位销设置于滚动轴底部，所述摇摆台固定销，与滚动底板相连，电机通过减速器连接所述滚动偏心滑块，滚动偏心滑块的偏心轴位于连杆的滑槽内，连杆端连接于拨杆支架，拨杆一端连接拨杆支架另一端连接于滚动轴，动力依次通过电机、减速器传递到偏心滑块，偏心滑块将电机的旋转运动转化为连杆相对于滚动轴的往复转动，连杆将往复转动依次传递到拨杆支架、拨杆，拨杆驱动滚动轴往复滚动；

所述模拟支架模块包括配重板、配重梁和水平仪，所述配重板为若干圆板，包括前配重板、中配重板和后配重板，所述配重梁两两相平行贯穿于中配重板，配重梁两端分别与前配重板和后配重板相连，所述水平仪与配重梁相连；

所述基座模块包括支撑底板、调平丝杠、球铰链、移动滚轮和滚轮丝杠，所述支撑底板用于为滚动台体模块和摆动台体模块提供支撑，所述水平仪位于支撑底板的顶部，所述调平丝杠与支撑底板相垂直，设置于摆动台体模块和滚动台体模块的两侧，调平丝杠的底部设置有球铰，所述移动滚轮均等分布于支撑底板底部的两侧，与滚动丝杠相连；

所述摆动台体模块与模拟支架模块一端相垂直通过前抱箍连接，所述滚动台体模块与模拟支架模块另一端相垂直通过后抱箍连接，所述前抱箍和后抱箍分别通过旋钮和旋钮调节抱紧程度，所述模拟支架模块通过柱塞定位销与滚动轴定位，同时通过柱塞定位销限制其初始姿态，所述摆动台体模块和滚动台体模块与基座模块之间通过螺钉连接，由定位销定位；

所述摆动支架和前抱箍上面的滚轮，其内部有轴承，外部的滚筒采用绝缘非金属材料制成，保证了摆动台体模块与导弹的绝缘性，并为模拟支架模块的往复滚动提供轴线；

所述摆动支架的往复摆动结合滚动台体模块的摆动轴，实现了整个模拟支架模块的往复摆动。

2.根据权利要求1所述的一种基于模块化的摇摆台，其特征在于，所述摆动台体模块摆动的中心轴位于滚动台体模块上。

3.根据权利要求1所述的一种基于模块化的摇摆台，其特征在于，所述滚动台体模块的滚动轴线由摆动台体模块和滚动台体模块共同构成。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于模块化的摇摆台，其特征在于，偏心滑块包括旋转偏心套和连接法兰，所述连接法兰设置为偏心，用于在使用过程中以转动偏心套和连接法兰相对角度实现偏心距微调，以补偿安装误差，提高摇摆台精度。

5.根据权利要求1所述的一种基于模块化的摇摆台，其特征在于，所述摆动支架前端面与摆动底座前端面位于同一竖直平面相齐平。

6.根据权利要求5所述的一种基于模块化的摇摆台，其特征在于，所述摆动支座设置有四个支撑滚轮和四个导向滚轮，摆动过程中，支撑滚轮在摆动底板上滚动，两个导向滚轮与摆动前导向块相连，其余两个导向滚轮与摆动后导向块相连。

7.根据权利要求1所述的一种基于模块化的摇摆台，其特征在于，所述限位支座与摆动导向块相连，所述摆动导向块与摆动支座相连。

8.根据权利要求1所述的一种基于模块化的摇摆台，其特征在于，所述摆动台体模块、滚动台体模块和基座模块的上表面两侧均设置有吊环，用于方便运输起吊。