CN108100276B - 一种多自由度误差补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多自由度误差补偿装置，属于机载设备安装技术领域。包括：螺栓、左偏心套筒、左挡圈、左垫片、关节轴承、右垫片、右挡圈、右偏心套筒及自锁螺母；机体设置有带有安装耳的固定支座，关节轴承安装在固定支座的安装耳内；设备平台设置有多个安装位点，每个安装位点设置有左耳片及右耳片，固定支座的安装耳安装在左耳片及右耳片之间；左耳片及右耳片分别套接有左偏心套筒及右偏心套筒；螺栓依次穿过左偏心套筒、左挡圈、左垫片、关节轴承、右偏心套筒、右垫片及右挡圈并通过自锁螺母锁紧，实现设备平台与机体的补偿安装。本发明避免因制造和安装误差较大导致机载设备无法安装，而进行返修的可能，降低生产成本，并提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于机载设备安装技术领域，具体涉及一种多自由度误差补偿装置。
背景技术
直升机消防水炮系统(含机腹水箱灭火系统)主要用于城市高层建筑及复杂地形环境的消防灭火，它能将水或灭火剂准确地喷射在火源或洒在着火区域，具备城市高层建筑的消防能力，对缓解国内大中城市高层建筑的消防具有重要意义；它填补了国内直升机在高层建筑消防领域的空白，为构建现代化、立体化的城市消防体系奠定了良好的基础,如图1所示。
消防水炮系统的压缩泵组件、炮塔组件分别安装在机身的4个固定支座上，如图2所示。机身上的4个固定支座尺寸间距较大，尺寸间距达1154mm×340mm，且4个固定支座分别安装在两个独立的承载框上，如图3所示。直升机在厂内生产线装配后，因直升机重量变化(如加油、装货等)会导致机身结构变形,引起固定支座之间的安装位置偏差；直升机出厂后进行改装，因缺少工装,导致机身上的4个固定支座的安装位置误差较大，精度难以保证。若4个固定支座之间的误差较大，会导致机载设备无法安装，需进行返修，而一般航空器所用材料较好，强度高，制造成本高，若进行返修，可能会对机体造成其他损伤，并增加生产成本。
发明内容
本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提供一种多自由度误差补偿装置，可用于大尺寸机载设备的安装，补偿直升机等航空器或其他载机平台在制造中的多方向上的偏差，使机载设备具有多方向的自适应调节能力，且操作简便、承载能力强，能与航空器或其他载机平台上预留的安装接口尺寸相协调，便于机载设备的拆装与调试。
本发明的技术方案：一种多自由度误差补偿装置，适用于设备平台与机体的补偿安装；包括：螺栓、左偏心套筒、左挡圈、左垫片、关节轴承、右垫片、右挡圈、右偏心套筒及自锁螺母；
所述机体设置有带有安装耳的固定支座，所述关节轴承安装在所述固定支座的安装耳内；
所述设备平台设置有多个安装位点，所述每个安装位点设置有左耳片及右耳片，所述固定支座的安装耳安装在所述左耳片及右耳片之间；
所述左耳片及右耳片分别套接有左偏心套筒及右偏心套筒；
所述螺栓依次穿过所述左偏心套筒、左挡圈、左垫片、关节轴承、右偏心套筒、右垫片及右挡圈并通过自锁螺母锁紧，实现设备平台与机体的补偿安装。
优选的，所述左耳片及右耳片之间的距离大于所述安装耳的厚度并预留调节间隙。
优选的，所述左挡圈一侧与所述左耳片接触，另一侧与所述左垫片接触，所述左垫片另一侧与所述关节轴承的内圈接触；
所述右垫片及右挡圈与左垫片及左挡圈关于关节轴承左右对称设置。
优选的，所述左偏心套筒间隙安装在所述左耳片内，能够相对于左耳片转动；
所述右偏心套筒间隙安装在所述右耳片内，能够相对于右耳片转动。
优选的，所述右偏心套筒及左偏心套筒的表面光洁度Ra不低于1.6。
优选的，所述左挡圈、右挡圈选择不同的厚度尺寸，用以补偿固定支座的x向安装偏差。
本发明技术方案的有益效果：本发明一种多自由度误差补偿装置，用于补偿航空器、机载设备在生产制造中多个自由度上的偏差，使机载设备和航空器之间的装配更加协调；避免机上接头安装到直升机等航空器上，因制造和安装误差较大，导致机载设备无法安装，而进行返修的可能，大大降低了生产成本，并提高了生产效率。
附图说明
图1为消防水炮系统安装图；
图2为消防水炮系统示意图；
图3为机上接头的安装形式示意图；
图4为本发明多自由度误差补偿装置的一优选实施例的结构示意图；
图5为本发明多自由度误差误差补偿装置的一优选实施例的细节放大图。
其中，1-螺栓，2-螺栓，3-左挡圈，4-左垫片，5-关节轴承，6-固定支座，7-右垫片，8-右挡圈，9-右偏心套筒，10-自锁螺母，11-设备平台，12-左耳片，13-右耳片。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图4至图5所示：一种多自由度误差补偿装置，适用于设备平台与机体的补偿安装；包括：螺栓1、左偏心套筒2、左挡圈3、左垫片4、关节轴承5、右垫片7、右挡圈8、右偏心套筒9及自锁螺母10；
机体设置有带有安装耳的固定支座6，关节轴承5以过盈配合方式压入固定支座6的孔内，用于补偿固定支座6相对于x轴，y轴、z轴的安装角度偏差。
设备平台11设置有多个安装位点，每个安装位点设置有左耳片12及右耳片13，左耳片12及右耳片13构成双耳接口，固定支座6的安装耳安装在左耳片12及右耳片13之间；
左耳片12及右耳片13分别套接有左偏心套筒2及右偏心套筒9，左偏心套筒2、右偏心套筒9表面光洁度Ra不低于1.6，并分别与与设备平台11的左耳片12及右耳片13采用小间隙配合；
螺栓1依次穿过左偏心套筒2、左挡圈3、左垫片4、关节轴承5、右偏心套筒9、右垫片7及右挡圈8并通过自锁螺母10锁紧，实现设备平台与机体的补偿安装。
本实施例中，左耳片12及右耳片13之间的距离大于安装耳的厚度并预留调节间隙。
可以理解的是：左挡圈3一侧与左耳片12接触，另一侧与左垫片4接触，左垫片4另一侧与关节轴承5的内圈接触，右垫片7及右挡圈8与左垫片4及左挡圈3关于关节轴承5左右对称设置。
本方案中，左垫片4、右垫片7与关节轴承5的内圈接触，并与固定支座6之间留有一定的间隙，为关节轴承5的内圈旋转提供空间。
左挡圈3、右挡圈8根据需要选择不同的厚度尺寸，用以补偿固定支座6的x向安装偏差。
本实施例中，左偏心套筒2间隙安装在左耳片12内，能够相对于左耳片12转动，右偏心套筒2间隙安装在右耳片13内，能够相对于右耳片13转动；左偏心套筒2、右偏心套筒9通过绕x轴旋转，可补偿固定支座6的y向、z向安装偏差，也可以补偿双耳接头的左耳片12、右耳片13的孔同轴度偏差。
在安装大尺寸机载设备时，首先安装A处多自由度误差补偿装置的螺栓1、左偏心套筒2、左挡圈3、左垫片4、右垫片7；再依次安装B处、C处、D处多自由度误差补偿装置的螺栓1、左偏心套筒2、左挡圈3、左垫片4、右垫片7，在安装过程中，通过转动左偏心套筒2，可以实现对A处、B处、C处、D处的固定支座6的y向、z向安装偏差的补偿；然后安装A处、B处、C处、D处的多自由度误差补偿装置的右挡圈8、右偏心套筒9，通过选择不同厚度的右挡圈8可以补偿固定支座6的x向安装偏差；最后将A处、B处、C处、D处的多自由度误差补偿装置的自锁螺母10拧紧。
本发明用于大尺寸机载设备安装时，补偿航空器、机载设备在制造、装配中的偏差，使机载设备和航空器之间的装配更加协调，机构简单实用，操作方便，承载性能好。
本发明具有关节轴承5，可以对固定支座6绕x轴、y轴、z轴三个方向的角度偏差进行补偿；
本发明具有左偏心套筒2、右偏心套筒9，可以对固定支座6在y轴、z轴方向上位移偏差进行补偿；
本发明具有左挡圈3、右挡圈8，可以对固定支座6在x轴方向上位移偏差进行补偿。
本发明为一种多自由度误差补偿装置，用于补偿航空器、机载设备在生产制造中多个自由度上的偏差，使机载设备和航空器之间的装配更加协调。例如，使消防水炮系统、机腹水箱系统等大尺寸的机载设备能够易于安装在航空器上。避免机上接头安装到直升机等航空器上，因制造和安装误差较大，导致机载设备无法安装，而进行返修的可能，大大降低了生产成本，并提高了生产效率。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种多自由度误差补偿装置，适用于设备平台与机体的补偿安装；其特征在于：包括：螺栓（1）、左偏心套筒（2）、左挡圈（3）、左垫片（4）、关节轴承（5）、右垫片（7）、右挡圈（8）、右偏心套筒（9）及自锁螺母（10）；
所述机体设置有带有安装耳的固定支座（6），所述关节轴承（5）安装在所述固定支座（6）的安装耳内；
所述设备平台（11）设置有多个安装位点，所述每个安装位点设置有左耳片（12）及右耳片（13），所述固定支座（6）的安装耳安装在所述左耳片（12）及右耳片（13）之间；
所述左耳片（12）及右耳片（13）分别套接有左偏心套筒（2）及右偏心套筒（9）；
所述螺栓（1）依次穿过所述左偏心套筒（2）、左挡圈（3）、左垫片（4）、关节轴承（5）、右偏心套筒（9）、右垫片（7）及右挡圈（8）并通过自锁螺母（10）锁紧，实现设备平台与机体的补偿安装；
所述左耳片（12）及右耳片（13）之间的距离大于所述安装耳的厚度并预留调节间隙；
所述左挡圈（3）一侧与所述左耳片（12）接触，另一侧与所述左垫片（4）接触，所述左垫片（4）另一侧与所述关节轴承（5）的内圈接触；
所述右垫片（7）及右挡圈（8）与左垫片（4）及左挡圈（3）关于关节轴承（5）左右对称设置；
所述左挡圈（3）、右挡圈（8）选择不同的厚度尺寸，用以补偿固定支座（6）的沿螺栓（1）的轴向上的安装偏差。
2.根据权利要求1所述的多自由度误差补偿装置，其特征在于：
所述左偏心套筒（2）间隙安装在所述左耳片（12）内，能够相对于左耳片（12）转动；
所述右偏心套筒（9）间隙安装在所述右耳片（13）内，能够相对于右耳片（13）转动。
3.根据权利要求2所述的多自由度误差补偿装置，其特征在于：所述右偏心套筒（9）及左偏心套筒（2）的表面光洁度Ra不低于1.6。
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