CN110715155A - 一种三维自适应调整平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三维自适应调整平台,包括第一平台和第二平台,第一平台的左侧下方和第二平台的右侧下方均设有两套外减振支撑系统,四套外减振支撑系统的上端分别通过一套双向作用筒式减振结构与第一平台和第二平台的底面连接;第一平台的右侧下方和第二平台的左侧下方均设有两套内减振支撑系统,内减振支撑系统顶部通过双向作用筒式减振结构与第一平台和第二平台底面连接。本发明中的减振支撑系统和平台连接装置的串联布置和并联布置相结合,辅以控制系统并行反馈指令,联动工作互不干涉,使得整个自适应调整平台的调整精度更高,稳定性更强,调整速度更快。
Description
技术领域
本发明属于工程机械技术领域,具体涉及一种三维自适应调整平台。
背景技术
随着社会的发展,工程机械在越来越复杂的工况环境下作业,比如隧道挖掘,深煤层开采等,在作业过程中地基由于各种原因发生变形,如鼓起或凹陷,严重影响设备的开采进度,破坏设备的操作精度,影响设备的使用寿命,存在着严重的安全隐患。因此传统的地面运输与作业已经不能满足国防及工业发展的需要,尤其是地下运输巷道易受地形地貌的影响遭到损坏,修复起来耗时多,耗费大量的人力、物力、财力,可靠性及安全性比较低,危险程度相当高,而地下恶劣工况下的运输以及工程机械的作业需求与日俱增,相关自适应调整水平系统设计却少之又少。
目前,针对自适应调整水平装置的研究比较少,主要集中在小型、轻型及车载电子设备的调平。中国实用新型专利CN207642543U公开了一种超轻钢焊接件水平及高度调整的移动升降平台,主要是为轻型特定规格型号的型材的焊接提供水平和竖直支撑。中国发明专利CN108839619A公开了一种车载电子设备水平自调整平台,主要是为提高车载电子设备的测量精度。中国实用新型专利CN202727912U公开了一种平台水平自动调整装置,主要建立在地基始终保持水平状态的工况下满足上平台水平的自动调整。
本发明的三维自适应调整平台下部采用自适应球铰支撑结构,上部采用双向作用筒式减振器,不仅能够满足由于受到不均匀的载荷冲击或地基变形时始终保持竖直向下的力,还能够减小缓和冲击和降低振动频率。此外,由于平台串联结构系统的存在,可以根据实际工程需要,不断串联扩大调整平台,为重型、大跨度的作业设备提供连续稳定的工作环境。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处,提供一种科应用于大型工程机械、结构紧凑、适应环境广、工作稳定可靠的三维自适应调整平台。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种三维自适应调整平台,包括第一平台39和位于第一平台39右侧的第二平台40,第一平台39的左侧下方和第二平台的右侧下方均设有两套外减振支撑系统A1,四套外减振支撑系统A1按照一个矩形的四个顶点阵列布置,左侧的两个外减振支撑系统A1的上端分别通过一套第一双向作用筒式减振结构4与第一平台39的左侧底面连接,右侧的两个外减振支撑系统A1的上端分别通过一套第二双向作用筒式减振结构50与第二平台40的右侧底面连接;
第一平台39的右侧下方和第二平台40的左侧下方均设有两套内减振支撑系统A2,四套内减振支撑系统A2按照另一个矩形的四个顶点阵列布置,前侧的两套内减振支撑系统A2和后侧的两套内减振支撑系统A2顶部均设有一套交叉剪式液压升降机构6,每套交叉剪式液压升降机构6的顶部左侧通过一套第三双向作用筒式减振结构51与第一平台39的右侧底面连接,每套交叉剪式液压升降机构6的顶部右侧通过一套第四双向作用筒式减振结构52与第二平台40的左侧底面连接;
第一平台39和第二平台40的底面之间设置有两套平台连接装置5,一套平台连接装置5位于前侧的第三双向作用筒式减振结构51和第四双向作用筒式减振结构52之间,另一套平台连接装置5位于后侧的第三双向作用筒式减振结构51和第四双向作用筒式减振结构52之间。
外减振支撑系统A1和内减振支撑系统A2的结构相同;外减振支撑系统A1和内减振支撑系统A2均包括自下而上依次设置的球铰支座1、双向作用液压伸缩装置2及球铰锁紧机构3,双向作用液压伸缩装置2下端与球铰支座1上端法兰连接,双向作用液压伸缩装置2的活塞杆16竖向朝上设置;
球铰锁紧机构3包括下箱体7、V型块8、套筒9、顶杆10、固定套11、卡爪12、支撑块13和上端盖15,下箱体7下端面开设上下通透的安装孔,活塞杆16的上端部向上穿过安装孔,安装孔内安装有与活塞杆16外壁滑动配合的静压滑动轴承17,静压滑动轴承17通过四个紧定螺钉固定钉下箱体7上,
V型块8装在下箱体7中,V型块8外壁与下箱体7内壁过盈配合,V型块8中部开设有上下通透的滑孔和位于滑孔上方的V型孔,V型孔沿竖向方向的截面成上宽下窄的V型结构,活塞杆16上端设有滑动连接在滑孔内的滑块53;
套筒9、顶杆10、固定套11和卡爪12均设有两个,两个套筒9沿V型孔左右两侧V型斜面的倾斜方向上对称点焊固定在V型块8上,顶杆10滑动设在套筒9中,固定套11同轴线固定设在套筒9沿V型斜面的上方,顶杆10上端穿过固定套11,顶杆10上设有位于固定套11和套筒9之间的限位环,限位环与固定套11及套筒9配合用以限制顶杆10的轴向位移;顶杆10下端与滑块53上端顶压接触;
支撑块13固定设置在下箱体7内部并位于V型块8上方,支撑块13内部设有顶部敞口的球头窝,球头窝内转动设有球头14,球体14顶部同轴线固定设有中间连杆18,连杆18上端连接有工作台19,支撑块13的左侧和右侧分别固定设有一块连接板,卡爪12通过销轴37铰接在连接板上,卡爪12呈L型结构,卡爪12的一端位于球头窝上方,卡爪12的另一端与顶杆10上端接触,活塞杆16推动滑块53向上移动,滑块53驱动两根顶杆10沿套筒9向上移动,顶杆10驱动卡爪12下端以销轴37为支点转动,卡爪12上端向下移动对球体14实现锁紧,固定套11的设置位置要保证卡爪12卡紧球体14时,顶杆10在套筒9中的最大位移量足够。
上端盖15设置在上箱体7的顶部,上端盖15上端面中心处开设圆孔,球体14朝下通过该圆孔放入支撑块13的球头窝,工作台19上平面水平朝上,在上端盖15上端面的圆孔处装设密封圈41,用于球体14在下箱体7中的密封,防止灰尘杂物的落入影响球铰锁紧机构的使用性能。
外减振支撑系统A1的工作台19的上表面焊接三个第一铰支座20,三个第一铰支座20中心连线呈等边三角形,且其布置方向朝向等边三角形的形心,三铰支座20与相邻的双向作用筒式减振结构铰接;
内减振支撑系统A2的工作台19的上表面通过连接螺栓与交叉剪式液压升降机构6的底部连接。
第一双向作用筒式减振结构4、第二双向作用筒式减振结构50、第三双向作用筒式减振结构51和第四双向作用筒式减振结构52的结构相同,均包括按照正三棱锥的三条倾斜棱边设置的三个双向作用筒式减振器,每个双向作用筒式减振器均包括圆柱螺旋压缩弹簧22和减振器总成21,减振器总成21的本体和伸缩杆体上均设有一个弹簧座24,减振器总成21的两端均焊接固定带圆孔的连接块23,圆柱螺旋压缩弹簧22套在减振器总成21上并置于上下两个弹簧座24中间,圆柱螺旋压缩弹簧22自由状态时的长度大于上下两弹簧座24的间距;当第一平台39和第二平台40承重或地面变形时,减振器总成21与圆柱螺旋压缩弹簧22共同承担缓和振动冲击的能量和降低振动冲击频次的任务;
第一双向作用筒式减振结构4和第二双向作用筒式减振结构50下部的连接块23与外减振支撑系统A1的工作台19上表面焊接的三个第一铰支座20通过螺栓铰接;
第一平台39左侧底面和第二平台40的右侧底面在临近顶角处均焊接一个60°三棱锥形结构36,每个倾斜的棱边均焊接有带孔的连板,上部的连接块23分别对应与一块连板通过螺栓连接。
第一平台39右侧边与第二平台40左侧边均设置有防撞缓冲垫38,防止第一平台39和第二平台40之间的间隙调整时发生碰撞磨损,影响其使用性能。
平台连接装置5包括自左向右依次同轴向设置的短轴27、水平液压缸28、连接轴27、万向联轴节29和阶梯轴30,第一平台39下表面固定设有第一耳板25,第二平台40下表面固定设有第二耳板54,第一耳板25和第二耳板54上均开设有左右通透的耳孔,短轴27左端通过第一球面轴承26转动连接在第一耳板25的耳孔内,阶梯轴30右端通过第二球面轴承55转动连接在第第二耳板54的耳孔内,短轴27右端与水平液压缸28的缸体左端通过法兰连接,水平液压缸28的伸缩杆右端通过万向联轴节29与阶梯轴30左端连接。
交叉剪式液压升降机构6包括下支撑座31、交叉剪式液压结构32和上支撑座33,下支撑座31与内减振支撑系统A2的工作台19螺栓连接固定,上支撑座33上表面四个顶角各焊接三个第二铰支座34,第二铰支座34中心连线呈等边三角形,三个第二铰支座34的布置方向朝向等边三角形的形心,第三双向作用筒式减振结构51和第四双向作用筒式减振结构52下部的连接块23与第二铰支座34一一对应铰接;当由于受到不均匀的载荷冲击或地基变形导致第一平台39和第二平台40发生错位不在同一水平面时,交叉剪式液压结构32的倾斜液压缸35接到控制指令后,交叉剪式液压升降机构6左侧的滑轮会来回滚动,倾斜液压缸35自适应伸缩从而达到与其他单独的支撑结构等高,消除第一平台39和第二平台40间竖直方向的间隙。两套平台连接装置5和交叉剪式液压升降机构6在第一平台39和第二平台40发生水平间隙和竖直间隙时,可以同步实现调整动作,协同进行,保证相邻平台稳定可靠连接。
采用上述技术方案,本发明的主要作用是适应不断变化的地基,为平台提供稳定可靠的支撑。第一平台和第二平台主要为其他工程设备提供平整的安装或工作的基准面。
球铰支座通过膨胀螺栓安装在可能时刻发生变化的地基上,如当地基发生地鼓、裂缝等现象时,球铰支座还会保持安装时其与基面的垂直关系,这时,球铰除收到安装基面的支撑反力外,还受到平台结构的垂直向下的重力作用,球铰会在球型支座中的三维空间内实现自适应转动,以适应平台结构的工作表面始终处于水平位置。球铰支座上方与双向作用液压伸缩装置采用法兰连接。针对不同的使用工况,选择合适的球铰支座,使其能够承受垂直方向的载荷,并具备相当的抗铅直提升的功能,稳定性好,且能在正常使用范围内转动一定的角度。
与球铰支座法兰连接的双向作用液压伸缩装置,双向作用液压伸缩装置的活塞杆上端部为球头型滑块,上端部的滑块伸入球铰锁紧机构的下箱体中。活塞杆的伸缩为球铰锁紧机构的卡爪的锁紧动作提供动力。当整个平台由于受到不均匀的载荷冲击或地基变形发生倾斜时,相应双向作用液压伸缩装置自适应调整活塞杆的长度,以适应活塞杆长度的改变,并由接受的控制指令推动活塞杆伸缩并使球铰锁紧机构的卡爪锁紧球头,完成整个平台的调平。
本发明左右两侧并联对称布置四个外减振支撑系统构成整个平台外侧的四点支撑。内侧同样对称布置四个内减振支撑系统,其不同点为在球铰锁紧机构与双向作用液压伸缩装置中间位置布置一个交叉剪式液压升降机构,用以消除第一平台和第二平台间竖直方向的间隙。在第一平台和第二平台的接缝处下方布置两套平台连接装置,沿左右水平方向设置,用以消除第一平台和第二平台间水平方向的间隙。该布置方式保证三维自适应调整平台中的第一平台和第二平台都是四点支撑,并且在三维自适应调整平台由于受到不均匀的载荷冲击或地基变形导致第一平台和第二平台出现水平间隙、竖直间隙以及平台倾斜时,相应的运动机构得到控制指令能够有效的使平台始终处于稳定的工作状态。
综上所述,本发明的有益效果如下:
一、外减振支撑系统和内减振支撑系统底部采用球铰支座,安装在地基上。当地基表面发生变化引起地鼓、裂缝等现象时,球铰支座中球面副可在正常工作范围内转动以适应变化后的地基,使整个支撑结构只受竖直向下的力,能够有效的保持平台初步水平的稳定性。
二、外减振支撑系统和内减振支撑系统中设置球铰锁紧机构,保证双向作用液压伸缩装置能够受到稳定的竖直方向的力,并且可以锁紧减振部分的球头,保持调整后位置的稳定。
三、双向作用筒式减振结构采用减振器总成与圆柱螺旋压缩弹簧并联安装,使载重平台和地基振动的能量由圆柱螺旋压缩弹簧和油液吸收并释放掉。减振器总成能够有效的提高圆柱螺旋压缩弹簧的减振阻尼,并抑制圆柱螺旋压缩弹簧吸振后反弹时的震荡。减振器总成与圆柱螺旋压缩弹簧并联布置能有效的缓和冲击和降低振动频率,使调整平台处于稳定的工作状态。
四、平台连接装置和交叉剪式液压升降机构的并联布置,接到相应的控制指令后,倾斜液压缸的推动平台连接装置调整第一平台和第二平台的水平间隙,交叉剪式液压升降机构进行调整第一平台和第二平台的上下错位间隙。联动而互不干涉的调整使得整体机构在承载过程中可以达到低噪、减振、平稳的效果。
五、整个三维自适应调整平台全部采用液压传动,液压系统在驱动伸缩杆运动时,传动机构效率高,传动过程较为平稳可靠,运动平稳性好,承载能力强。
六、由于平台串联结构系统的存在,可以根据实际工程需要,连续串联扩大调整平台,为重型、大跨度的作业设备提供连续稳定的工作环境。
七、三维自适应调整平台的减振支撑系统和平台连接装置的串联布置和并联布置相结合,辅以控制系统并行反馈指令,联动工作互不干涉,使得整个自适应调整平台的调整精度更高,稳定性更强,调整速度更快。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1的左视图;
图3是图1中俯视图;
图4是图1中B处放大图;
图5是图2中C处放大图;
图6是图1中D处放大图;
图7是图1中E处放大图。
具体实施方式
如图1-图7所示,本发明的一种三维自适应调整平台,包括第一平台39和位于第一平台39右侧的第二平台40,第一平台39的左侧下方和第二平台的右侧下方均设有两套外减振支撑系统A1,四套外减振支撑系统A1按照一个矩形的四个顶点阵列布置,左侧的两个外减振支撑系统A1的上端分别通过一套第一双向作用筒式减振结构4与第一平台39的左侧底面连接,右侧的两个外减振支撑系统A1的上端分别通过一套第二双向作用筒式减振结构50与第二平台40的右侧底面连接;
第一平台39的右侧下方和第二平台40的左侧下方均设有两套内减振支撑系统A2,四套内减振支撑系统A2按照另一个矩形的四个顶点阵列布置,前侧的两套内减振支撑系统A2和后侧的两套内减振支撑系统A2顶部均设有一套交叉剪式液压升降机构6,每套交叉剪式液压升降机构6的顶部左侧通过一套第三双向作用筒式减振结构51与第一平台39的右侧底面连接,每套交叉剪式液压升降机构6的顶部右侧通过一套第四双向作用筒式减振结构52与第二平台40的左侧底面连接;
第一平台39和第二平台40的底面之间设置有两套平台连接装置5,一套平台连接装置5位于前侧的第三双向作用筒式减振结构51和第四双向作用筒式减振结构52之间,另一套平台连接装置5位于后侧的第三双向作用筒式减振结构51和第四双向作用筒式减振结构52之间。
外减振支撑系统A1和内减振支撑系统A2的结构相同;外减振支撑系统A1和内减振支撑系统A2均包括自下而上依次设置的球铰支座1、双向作用液压伸缩装置2及球铰锁紧机构3,双向作用液压伸缩装置2下端与球铰支座1上端法兰连接,双向作用液压伸缩装置2的活塞杆16竖向朝上设置;
球铰锁紧机构3包括下箱体7、V型块8、套筒9、顶杆10、固定套11、卡爪12、支撑块13和上端盖15,下箱体7下端面开设上下通透的安装孔,活塞杆16的上端部向上穿过安装孔,安装孔内安装有与活塞杆16外壁滑动配合的静压滑动轴承17,静压滑动轴承17通过四个紧定螺钉固定钉下箱体7上,
V型块8装在下箱体7中,V型块8外壁与下箱体7内壁过盈配合,V型块8中部开设有上下通透的滑孔和位于滑孔上方的V型孔,V型孔沿竖向方向的截面成上宽下窄的V型结构,活塞杆16上端设有滑动连接在滑孔内的滑块53;
套筒9、顶杆10、固定套11和卡爪12均设有两个,两个套筒9沿V型孔左右两侧V型斜面的倾斜方向上对称点焊固定在V型块8上,顶杆10滑动设在套筒9中,固定套11同轴线固定设在套筒9沿V型斜面的上方,顶杆10上端穿过固定套11,顶杆10上设有位于固定套11和套筒9之间的限位环,限位环与固定套11及套筒9配合用以限制顶杆10的轴向位移;顶杆10下端与滑块53上端顶压接触;
支撑块13固定设置在下箱体7内部并位于V型块8上方,支撑块13内部设有顶部敞口的球头窝,球头窝内转动设有球头14,球体14顶部同轴线固定设有中间连杆18,连杆18上端连接有工作台19,支撑块13的左侧和右侧分别固定设有一块连接板,卡爪12通过销轴37铰接在连接板上,卡爪12呈L型结构,卡爪12的一端位于球头窝上方,卡爪12的另一端与顶杆10上端接触,活塞杆16推动滑块53向上移动,滑块53驱动两根顶杆10沿套筒9向上移动,顶杆10驱动卡爪12下端以销轴37为支点转动,卡爪12上端向下移动对球体14实现锁紧,固定套11的设置位置要保证卡爪12卡紧球体14时,顶杆10在套筒9中的最大位移量足够。
上端盖15设置在上箱体7的顶部,上端盖15上端面中心处开设圆孔,球体14朝下通过该圆孔放入支撑块13的球头窝,工作台19上平面水平朝上,在上端盖15上端面的圆孔处装设密封圈41,用于球体14在下箱体7中的密封,防止灰尘杂物的落入影响球铰锁紧机构的使用性能。
外减振支撑系统A1的工作台19的上表面焊接三个第一铰支座20,三个第一铰支座20中心连线呈等边三角形,且其布置方向朝向等边三角形的形心,三铰支座20与相邻的双向作用筒式减振结构铰接;
内减振支撑系统A2的工作台19的上表面通过连接螺栓与交叉剪式液压升降机构6的底部连接。
第一双向作用筒式减振结构4、第二双向作用筒式减振结构50、第三双向作用筒式减振结构51和第四双向作用筒式减振结构52的结构相同,均包括按照正三棱锥的三条倾斜棱边设置的三个双向作用筒式减振器,每个双向作用筒式减振器均包括圆柱螺旋压缩弹簧22和减振器总成21,减振器总成21的本体和伸缩杆体上均设有一个弹簧座24,减振器总成21的两端均焊接固定带圆孔的连接块23,圆柱螺旋压缩弹簧22套在减振器总成21上并置于上下两个弹簧座24中间,圆柱螺旋压缩弹簧22自由状态时的长度大于上下两弹簧座24的间距;当第一平台39和第二平台40承重或地面变形时,减振器总成21与圆柱螺旋压缩弹簧22共同承担缓和振动冲击的能量和降低振动冲击频次的任务;
第一双向作用筒式减振结构4和第二双向作用筒式减振结构50下部的连接块23与外减振支撑系统A1的工作台19上表面焊接的三个第一铰支座20通过螺栓铰接;
第一平台39左侧底面和第二平台40的右侧底面在临近顶角处均焊接一个60°三棱锥形结构36,每个倾斜的棱边均焊接有带孔的连板,上部的连接块23分别对应与一块连板通过螺栓连接。
第一平台39右侧边与第二平台40左侧边均设置有防撞缓冲垫38,防止第一平台39和第二平台40之间的间隙调整时发生碰撞磨损,影响其使用性能。
平台连接装置5包括自左向右依次同轴向设置的短轴27、水平液压缸28、连接轴27、万向联轴节29和阶梯轴30,第一平台39下表面固定设有第一耳板25,第二平台40下表面固定设有第二耳板54,第一耳板25和第二耳板54上均开设有左右通透的耳孔,短轴27左端通过第一球面轴承26转动连接在第一耳板25的耳孔内,阶梯轴30右端通过第二球面轴承55转动连接在第第二耳板54的耳孔内,短轴27右端与水平液压缸28的缸体左端通过法兰连接,水平液压缸28的伸缩杆右端通过万向联轴节29与阶梯轴30左端连接。
交叉剪式液压升降机构6包括下支撑座31、交叉剪式液压结构32和上支撑座33,下支撑座31与内减振支撑系统A2的工作台19螺栓连接固定,上支撑座33上表面四个顶角各焊接三个第二铰支座34,第二铰支座34中心连线呈等边三角形,三个第二铰支座34的布置方向朝向等边三角形的形心,第三双向作用筒式减振结构51和第四双向作用筒式减振结构52下部的连接块23与第二铰支座34一一对应铰接;当由于受到不均匀的载荷冲击或地基变形导致第一平台39和第二平台40发生错位不在同一水平面时,交叉剪式液压结构32的倾斜液压缸35接到控制指令后,交叉剪式液压升降机构6左侧的滑轮会来回滚动,倾斜液压缸35自适应伸缩从而达到与其他单独的支撑结构等高,消除第一平台39和第二平台40间竖直方向的间隙。两套平台连接装置5和交叉剪式液压升降机构6在第一平台39和第二平台40发生水平间隙和竖直间隙时,可以同步实现调整动作,协同进行,保证相邻平台稳定可靠连接。
本发明的具体工作原理如下:
三维自适应调整平台安装在随时可能发生振动和变形的基础地基上,由于整个平台只受竖直方向的重力,所以支撑结构始终保持竖直状态,四套外减振支撑系统A1和四套内减振支撑系统A2底部均设置一个球铰支座1,它可以根据地基变形转动进行调整,使支撑系统始终保持竖直状态。球铰支座1的上部是带有球铰锁紧机构3的双向作用液压伸缩装置2,能够调锁定支腿并调平平台。外减振支撑系统A1的上部是双向作用筒式减振器4,使载重平台和地基产生的振动能量由圆柱螺旋压缩弹簧22和减振器总成21吸收,起到缓和冲击和降低振动频率的作用。这就满足了地基发生变形和承重不均的各个方向有序调节的功能。第一平台39和第二平台40沿左右方向串联处采用第一耳板25和第二耳板54、中间布置的水平液压缸28和两端可转动的万向联轴节29的结构,通过第一球面轴承26、万向联轴节29、第二球面轴承55与第一平台39、第二平台40之间的相对转动来适应三维间隙,中间的水平液压缸28接收控制指令伸缩来弥补平台间水平间隙,相邻平台每隔一个连接处的下方的支撑结构上加装有一个交叉剪式液压升降机构6,可以补偿支撑结构的不同长度,并且其液压装置可以根据控制指令伸缩弥补平台间竖直方向上下错台间隙。当第一平台39和第二平台40由于受到不均匀的载荷冲击或地基变形时,通过以上各部件的联动动作,最终完成整个平台的调平要求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种三维自适应调整平台,其特征在于:包括第一平台(39)和位于第一平台(39)右侧的第二平台(40),第一平台(39)的左侧下方和第二平台的右侧下方均设有两套外减振支撑系统(A1),四套外减振支撑系统(A1)按照一个矩形的四个顶点阵列布置,左侧的两个外减振支撑系统(A1)的上端分别通过一套第一双向作用筒式减振结构(4)与第一平台(39)的左侧底面连接,右侧的两个外减振支撑系统(A1)的上端分别通过一套第二双向作用筒式减振结构(50)与第二平台(40)的右侧底面连接;
第一平台(39)的右侧下方和第二平台(40)的左侧下方均设有两套内减振支撑系统(A2),四套内减振支撑系统(A2)按照另一个矩形的四个顶点阵列布置,前侧的两套内减振支撑系统(A2)和后侧的两套内减振支撑系统(A2)顶部均设有一套交叉剪式液压升降机构(6),每套交叉剪式液压升降机构(6)的顶部左侧通过一套第三双向作用筒式减振结构(51)与第一平台(39)的右侧底面连接,每套交叉剪式液压升降机构(6)的顶部右侧通过一套第四双向作用筒式减振结构(52)与第二平台(40)的左侧底面连接;
第一平台(39)和第二平台(40)的底面之间设置有两套平台连接装置(5),一套平台连接装置(5)位于前侧的第三双向作用筒式减振结构(51)和第四双向作用筒式减振结构(52)之间,另一套平台连接装置(5)位于后侧的第三双向作用筒式减振结构(51)和第四双向作用筒式减振结构(52)之间。
2.根据权利要求1所述的一种三维自适应调整平台,其特征在于:外减振支撑系统(A1)和内减振支撑系统(A2)的结构相同;外减振支撑系统(A1)和内减振支撑系统(A2)均包括自下而上依次设置的球铰支座(1)、双向作用液压伸缩装置(2)及球铰锁紧机构(3),双向作用液压伸缩装置(2)下端与球铰支座(1)上端法兰连接,双向作用液压伸缩装置(2)的活塞杆(16)竖向朝上设置;
球铰锁紧机构(3)包括下箱体(7)、V型块(8)、套筒(9)、顶杆(10)、固定套(11)、卡爪(12)、支撑块(13)和上端盖(15),下箱体(7)下端面开设上下通透的安装孔,活塞杆(16)的上端部向上穿过安装孔,安装孔内安装有与活塞杆(16)外壁滑动配合的静压滑动轴承(17),静压滑动轴承(17)通过四个紧定螺钉固定钉下箱体(7)上,
V型块(8)装在下箱体(7)中,V型块(8)外壁与下箱体(7)内壁过盈配合,V型块(8)中部开设有上下通透的滑孔和位于滑孔上方的V型孔,V型孔沿竖向方向的截面成上宽下窄的V型结构,活塞杆(16)上端设有滑动连接在滑孔内的滑块(53);
套筒(9)、顶杆(10)、固定套(11)和卡爪(12)均设有两个,两个套筒(9)沿V型孔左右两侧V型斜面的倾斜方向上对称点焊固定在V型块(8)上,顶杆(10)滑动设在套筒(9)中,固定套(11)同轴线固定设在套筒(9)沿V型斜面的上方,顶杆(10)上端穿过固定套(11),顶杆(10)上设有位于固定套(11)和套筒(9)之间的限位环,限位环与固定套(11)及套筒(9)配合用以限制顶杆(10)的轴向位移;顶杆(10)下端与滑块(53)上端顶压接触;
支撑块(13)固定设置在下箱体(7)内部并位于V型块(8)上方,支撑块(13)内部设有顶部敞口的球头窝,球头窝内转动设有球头(14),球体(14)顶部同轴线固定设有中间连杆(18),连杆(18)上端连接有工作台(19),支撑块(13)的左侧和右侧分别固定设有一块连接板,卡爪(12)通过销轴(37)铰接在连接板上,卡爪(12)呈L型结构,卡爪(12)的一端位于球头窝上方,卡爪(12)的另一端与顶杆(10)上端接触,活塞杆(16)推动滑块(53)向上移动,滑块(53)驱动两根顶杆(10)沿套筒(9)向上移动,顶杆(10)驱动卡爪(12)下端以销轴(37)为支点转动,卡爪(12)上端向下移动对球体(14)实现锁紧,固定套(11)的设置位置要保证卡爪(12)卡紧球体(14)时,顶杆(10)在套筒(9)中的最大位移量足够;
上端盖(15)设置在上箱体(7)的顶部,上端盖(15)上端面中心处开设圆孔,球体(14)朝下通过该圆孔放入支撑块13的球头窝,工作台(19)上平面水平朝上,在上端盖(15)上端面的圆孔处装设密封圈(41),用于球体(14)在下箱体(7)中的密封,防止灰尘杂物的落入影响球铰锁紧机构的使用性能。
3.根据权利要求2所述的一种三维自适应调整平台,其特征在于:外减振支撑系统(A1)的工作台(19)的上表面焊接三个第一铰支座(20),三个第一铰支座(20)中心连线呈等边三角形,且其布置方向朝向等边三角形的形心,三铰支座20与相邻的双向作用筒式减振结构铰接;
内减振支撑系统(A2)的工作台(19)的上表面通过连接螺栓与交叉剪式液压升降机构(6)的底部连接。
4.根据权利要求3所述的一种三维自适应调整平台,其特征在于:第一双向作用筒式减振结构(4)、第二双向作用筒式减振结构(50)、第三双向作用筒式减振结构(51)和第四双向作用筒式减振结构(52)的结构相同,均包括按照正三棱锥的三条倾斜棱边设置的三个双向作用筒式减振器,每个双向作用筒式减振器均包括圆柱螺旋压缩弹簧(22)和减振器总成(21),减振器总成(21)的本体和伸缩杆体上均设有一个弹簧座(24),减振器总成(21)的两端均焊接固定带圆孔的连接块(23),圆柱螺旋压缩弹簧(22)套在减振器总成(21)上并置于上下两个弹簧座(24)中间,圆柱螺旋压缩弹簧(22)自由状态时的长度大于上下两弹簧座(24)的间距;当第一平台(39)和第二平台(40)承重或地面变形时,减振器总成(21)与圆柱螺旋压缩弹簧(22)共同承担缓和振动冲击的能量和降低振动冲击频次的任务;
第一双向作用筒式减振结构(4)和第二双向作用筒式减振结构(50)下部的连接块(23)与外减振支撑系统(A1)的工作台(19)上表面焊接的三个第一铰支座(20)通过螺栓铰接;
第一平台(39)左侧底面和第二平台(40)的右侧底面在临近顶角处均焊接一个60°三棱锥形结构(36),每个倾斜的棱边均焊接有带孔的连板,上部的连接块(23)分别对应与一块连板通过螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的一种三维自适应调整平台,其特征在于:第一平台(39)右侧边与第二平台(40)左侧边均设置有防撞缓冲垫(38),防止第一平台(39)和第二平台(40)之间的间隙调整时发生碰撞磨损,影响其使用性能。
6.根据权利要求3所述的一种三维自适应调整平台,其特征在于:平台连接装置(5)包括自左向右依次同轴向设置的短轴(27)、水平液压缸(28)、连接轴(27)、万向联轴节(29)和阶梯轴(30),第一平台(39)下表面固定设有第一耳板(25),第二平台(40)下表面固定设有第二耳板(54),第一耳板(25)和第二耳板(54)上均开设有左右通透的耳孔,短轴(27)左端通过第一球面轴承(26)转动连接在第一耳板(25)的耳孔内,阶梯轴(30)右端通过第二球面轴承(55)转动连接在第第二耳板(54)的耳孔内,短轴(27)右端与水平液压缸(28)的缸体左端通过法兰连接,水平液压缸(28)的伸缩杆右端通过万向联轴节(29)与阶梯轴(30)左端连接。
7.根据权利要求3所述的一种三维自适应调整平台,其特征在于:交叉剪式液压升降机构(6)包括下支撑座(31)、交叉剪式液压结构(32)和上支撑座(33),下支撑座(31)与内减振支撑系统(A2)的工作台(19)螺栓连接固定,上支撑座(33)上表面四个顶角各焊接三个第二铰支座(34),第二铰支座(34)中心连线呈等边三角形,三个第二铰支座(34)的布置方向朝向等边三角形的形心,第三双向作用筒式减振结构(51)和第四双向作用筒式减振结构(52)下部的连接块(23)与第二铰支座(34)一一对应铰接;当由于受到不均匀的载荷冲击或地基变形导致第一平台(39)和第二平台(40)发生错位不在同一水平面时,交叉剪式液压结构(32)的倾斜液压缸(35)接到控制指令后,交叉剪式液压升降机构(6)左侧的滑轮会来回滚动,倾斜液压缸(35)自适应伸缩从而达到与其他单独的支撑结构等高,消除第一平台(39)和第二平台(40)间竖直方向的间隙;两套平台连接装置(5)和交叉剪式液压升降机构(6)在第一平台(39)和第二平台(40)发生水平间隙和竖直间隙时,可以同步实现调整动作,协同进行,保证相邻平台稳定可靠连接。
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