CN110844099B - 一种台面可升降分离的舰载稳定平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种台面可升降分离的舰载稳定平台，该舰载稳定平台包括底座、支撑柱、连接横梁、调姿机构和升降机构；调姿机构包括调姿平台、连杆和外升降滑块，调姿平台为中空结构，外升降滑块设置于支撑柱的外侧面，连杆的一端与外升降滑块相铰接、另一端与调姿平台相铰接；升降机构包括升降平台和内升降滑块，内升降滑块设置于支撑柱的内侧面，升降平台在升降运动状态时与内升降滑块通过第一锁紧装置可拆卸连接，升降平台在调姿运动状态时位于调姿平台的中部且通过第二锁紧装置与调姿平台可拆卸连接。该舰载稳定平台控制方便，可补偿舰船的六自由度运动，且不会大幅度改变现有舰船甲板形状、布局，具有较强的适应性和较高的实用性等优点。

Description

一种台面可升降分离的舰载稳定平台

技术领域

本发明涉及舰载平台领域，具体而言，涉及一种台面可升降分离的舰载稳定平台。

背景技术

并联机构具有结构稳定，刚度性能好，运动惯性小，控制方便，运动精度高等优点，在高海况下辅助舰载直升机稳定着舰过程中有着特殊的优势。舰载直升机着舰过程中，受到舰船横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡六个运动的影响，其中，横摇、纵摇和升沉运动的影响对着舰结果的影响尤为大，故舰载稳定平台的设计需主要考虑减弱舰船这六个运动的影响，从而辅助直升机在高海况下安全稳定着舰。

现有专利CN104925232A提出了一种舰载直升机稳定平台，其包括动平台、三个调平支杆、三个调平液压缸、中央支杆、十字铰套、两个角度杆、两个角度液压缸、五个十字轴、球铰套及基座支架等构成。总体来看，该发明的动平台具有空间六自由度，可以实现一定的运动补偿，但是该发明存在结构复杂，控制难度高的问题，且要求改造现有舰船的甲板上布置一个深坑以安放舰载稳定平台。

现有专利CN105716840A提出了一种舰载稳定平台模拟试验装置，由动平台、下平台、框架平台、十二个耳型接头、六个电动缸、立柱等构成。总体来看，该发明简单直观，能够保证动平台克服舰船横摇、纵摇、升沉运动的影响，但是该发明存在整体高度较高、重心较高的问题。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种台面可升降分离的舰载稳定平台，该舰载稳定平台结构简单，控制方便，可补偿舰船的六自由度运动，且不会大幅度改变现有舰船甲板形状、布局，具有较强的适应性和较高的实用性等优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种台面可升降分离的舰载稳定平台，其包括底座、支撑柱、连接横梁、调姿机构和升降机构；所述支撑柱有多根且均固定设置于所述底座上，所述连接横梁的两端固定连接于相邻两根所述支撑柱的侧壁；

所述调姿机构包括调姿平台、连杆和外升降滑块，所述调姿平台为中空结构，所述外升降滑块设置于所述支撑柱的外侧面、且与所述支撑柱构成移动副，所述连杆的一端与所述外升降滑块相铰接、另一端与所述调姿平台相铰接；

所述升降机构包括升降平台和内升降滑块，所述内升降滑块设置于所述支撑柱的内侧面、且与所述支撑柱构成移动副，所述升降平台在升降运动状态时与所述内升降滑块通过第一锁紧装置可拆卸连接，所述升降平台在调姿运动状态时位于所述调姿平台的中部且通过所述第二锁紧装置与所述调姿平台可拆卸连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述升降机构还包括连接平台，所述连接平台与所述内升降滑块固定连接并处于所述支撑柱所围区域内侧，当所述升降平台在运动状态时所述升降平台与所述连接平台锁定。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述第一锁紧装置有三组，每组所述第一锁紧装置均包括第一插销座、第一销轴和第一销孔座，三个所述第一插销座固定在升降平台的下表面、且与所述第一销轴构成移动副，所述销孔座设置于所述内升降滑块上；通过所述第一插销座将所述第一销轴插入相对应的所述内升降滑块上的第一销孔座中，可将所述升降平台与所述内升降滑块锁定。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述第二锁紧装置有三组，每组所述第二锁紧装置均包括第二插销座、第二销轴和第二销孔座，三个所述第二插销座固定于所述升降平台的下表面，且与所述第二销轴构成移动副，三个所述销孔座固定于所述调姿平台的下表面；通过所述第二插销座把所述第二销轴插入相对应的第二销孔座中，可将所述升降平台与所述调姿平台锁定。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述升降平台外形为正六边形，三组所述第一锁紧装置中的三个第一插销座沿同一圆周线均布于所述升降平台的下表面，且位于相对应的所述升降平台棱边的中间位置；三组所述第二锁紧装置中的三个第二插销座沿同一圆周线均布于所述升降平台的下表面，且与三个第一插销座相互交替布置，位于所述升降平台另外三条棱边中间位置，三个第二销孔座沿同一圆周线均布于调姿平台下表面，且与三个第二插销座相对应。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述支撑柱的轴线垂直于所述底座表面，所述外升降滑块有六个且完全相同，分成三组，每一组所述外升降滑块布置在同一根所述支撑柱的外侧面，且与所述支撑柱构成移动副；所述连杆有六根且结构完全相同，分为三组，每一组所述连杆的一端分别通过球铰与位于同一根支撑柱上的两个外升降滑块连接，另一端通过球铰与调姿平台连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，三组所述连杆与所述调姿平台连接的三组球铰中心点在同一圆周线上均匀分布，每一组所述连杆与两个所述外升降滑块连接的两个球铰中心点在底座上的投影点连线所在直线构成等边三角形。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述支撑柱为一体结构或分体结构。

位于同一根支撑柱上的一组的外升降滑块可以固定连接，构成一种台面可升降分离的三自由度舰载稳定平台。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述升降平台为格栅状结构，在所述调姿平台上表面的一侧安装有着舰引导毫米波雷达测速距离传感器，另一侧安装有着舰引导红外双目成像测距仪，所述升降平台上表面布置有跟随系留装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的舰载稳定平台主体为并联机构，结构稳定性好，刚度大，可以根据实际情况选择动平台的空间自由度，适应舰载直升机着舰过程以及海洋工程领域作业工况，可提高相关作业的安全性和可靠性。

(2)本发明的舰载稳定平台所利用的并联机构结构简单，控制方便，且可以根据需要调整外升降滑块，使机构变为三自由度机构或者六自由度机构，可补偿舰船的三个或六个自由度运动。

(3)本发明的舰载稳定平台的升降平台可以单独升降，故可以将舰载直升机从降落高度移动至甲板上，不会大幅度改动现有舰船甲板，避免了在甲板上布置深坑，具有较强的实用性和适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明的使用情况示意图；

图2是本发明的整体结构示意图；

图3是本发明的整体结构(隐藏连接平台)示意图；

图4是本发明的升降平台最低位置示意图；

图5是本发明的支撑柱的分体结构示意图；

图6是本发明的一组外升降滑块固定连接为一体的结构示意图；以及

图7是本发明的补偿舰船任意运动示意图。

图中，1-底座，2-升降装置，201-支撑柱，202-内升降滑块，203-第一外升降滑块，204-第二外升降滑块，205-一组外升降滑块，3-连接横梁，4-连接平台，5-升降平台，6-第一锁紧装置，601-第一插销座，602-第一销轴，7-第二锁紧装置，701-第二插销座，702-第二销轴，703-第二销孔座，801-第一连杆，802-第二连杆，803-第三连杆，804-第四连杆，805-第五连杆，806-第六连杆，9-调姿平台，10-舰船，11-舰载直升机，12-着舰引导毫米波雷达测速距离传感器，13-着舰引导红外双目成像测距仪，14-跟随系留装置。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

本实施例提供一种台面可升降分离的舰载稳定平台，如图1-图2所示。其包括底座1、三组升降装置2、三根连接横梁3、连接平台4、升降平台5、三组第一锁紧装置6、三组第二锁紧装置7、第一连杆801、第二连杆802、第三连杆803、第四连杆804、第五连杆805、第六连杆806和调姿平台9，该舰载稳定平台可布置在舰船10尾部。

如图2和图3所示，本实施例中的三组升降装置2结构完全相同，每组升降装置2都包括支撑柱201、内升降滑块202、第一外升降滑块203和第二外升降滑块204；三根支撑柱201固定于底座1上；内升降滑块202布置在支撑柱201内侧面，内升降滑块202与支撑柱201构成移动副；第一外升降滑块203和第二外升降滑块204布置在支撑柱201外侧面，分别与支撑柱201构成移动副。三根连接横梁3间隔布置在三根支撑柱201之间，每一根连接横梁3的两端分别固定连接在相邻两根支撑柱201侧边。连接平台4与三个内升降滑块202固定连接，并处于三根支撑柱201所围区域的内侧。

当升降平台5处于运动状态时，分为两种情况，即升降平台5相对于支撑柱201做上下往复运动的过程中，如图4所示，升降平台5与内升降滑块202通过第一锁紧装置6可拆卸连接，内升降滑块202带动升降平台5做升降运动；当升降平台5处于调姿状态时，如图2所示，即升降平台5与调姿平台9位于同一平面为舰载直升机着舰做准备的过程中，升降平台5位于调姿平台9的中部且通过第二锁紧装置7与调姿平台9可拆卸连接。

如图3所示，三组第一锁紧装置6结构完全相同，每组第一锁紧装置6均包括第一插销座601、第一销轴602和第一销孔座，三个第一插销座601固定在升降平台5下表面，第一销轴602与第一插销座601构成移动副；通过第一插销座601把第一销轴602插入相对应内升降滑块202上的销孔中，可将升降平台5与连接平台4锁定。三组第二锁紧装置7结构完全相同，每组第二锁紧装置7均包括第二插销座701、第二销轴702和第二销孔座703；三个第二插销座701固定于升降平台5下表面，第二销轴702与第二插销座701构成移动副，三个销孔座703固定于调姿平台9下表面；通过第二插销座701把第二销轴702插入相对应第二销孔座703中，可将升降平台5与调姿平台9锁定。

如图3和4所示，升降平台5外形为正六边形；三组第一锁紧装置6中的三个第一插销座601沿同一圆周线均布于升降平台5下表面，且位于相对应升降平台5棱边的中间位置。三组第二锁紧机构7中的三个第二插销座701沿同一圆周线均布于升降平台5下表面，且与三个第一插销座601相互交替布置，位于升降平台5另外三条棱边的中间位置，三个第二销孔座703沿同一圆周线均布于调姿平台11下表面，且与三个第二插销座701相对应。

第一锁紧装置6、第二锁紧装置7可以利用活动销轴锁紧，可以利用搭扣锁结构锁紧，也可以是其它类似原理的锁紧装置。且第一锁紧装置6、第二锁紧装置7可以由液压缸驱动，可以由齿轮齿条驱动，可以由丝杠驱动，也可以是其它类似原理的驱动装置。

如图3所示，第一连杆801、第二连杆802、第三连杆803、第四连杆804、第五连杆805和第六连杆806形状、大小完全相同；在六根连杆中，第一连杆801和第二连杆802为第一组，第三连杆803和第四连杆804为第二组，第五连杆805和第六连杆806为第三组。在第一组连杆中，第一连杆801的一端通过球铰与第一外升降滑块203连接，另一端通过球铰与调姿平台9连接；第二连杆802的一端通过球铰与第二外升降滑块204连接，另一端通过球铰与调姿平台9连接；第二组连杆803和804、第三组连杆805和806两端的连接结构与第一组连杆801和802的连接结构完全相同。

第一组连杆801和802、第二组连杆803和804、第三组连杆805和806与调姿平台9连接的三组球铰中心点在同一圆周线上均匀分布，与第一外升降滑块203和第二外升降滑块204连接的两个球铰中心点在底座1上的投影点连线所在直线构成等边三角形。

如图4和图5所示，三组升降装置2中的三根支撑柱201沿同一圆周线均布于底座1上，且支撑柱201的轴线垂直于底座1表面。在本实施例中，升降装置2中的支撑柱201为一体两用结构，即内升降滑块202和第一外升降滑块203、第二外升降滑块204分别布置在支撑柱201的内侧和外侧；在本发明的其它实施例中，升降装置2中的支撑柱201也可以为分体结构，即内升降滑块202和第一外升降滑块203、第二外升降滑块204分别布置在采用分体结构的同一支撑柱201上，如图5所示。

在本实施例中，位于同一根支撑柱201上的第一外升降滑块203和第二外升降滑块204相对独立，由此构成一种台面可升降分离的六自由度舰载稳定平台。在本发明的其它实施例中，位于同一根支撑柱201上的第一外升降滑块203和第二外升降滑块204可以固定连接，形成一组外升降滑块205，同时升降，构成一种台面可升降分离的三自由度舰载稳定平台，如图6所示。

进一步地，六边形升降平台5为格栅状结构。在调姿平台9上表面的一侧安装有着舰引导毫米波雷达测速距离传感器12，另一侧安装有着舰引导红外双目成像测距仪13。升降平台5上表面布置有跟随系留装置14。

如图4所示，升降平台5可降至最低位置，将舰载直升机11或其它承载物体移动到较低位置，方便进入仓库，从而避免在舰船甲板上布置深坑。

本实施例中的舰载稳定平台的外升降滑块、内升降滑块实现竖直方向的移动可以是液压缸驱动，可以是气缸驱动，也可以是丝杠驱动，凡是可以实现直线运动且可运用于本发明结构的直线驱动装置均属于本发明的保护范围。

图7为本实施例提供的舰载稳定平台在补偿舰船任意运动时示意图，由此可见，这种舰载稳定平台可以补偿舰船的六自由度运动，从而消除在舰载直升机着舰过程中，受到舰船横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡和垂荡六个运动的影响，从而辅助直升机高海况下安全稳定着舰。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明技术方案，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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，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范围。

Claims (9)

1.一种台面可升降分离的舰载稳定平台，其特征在于，其包括底座、支撑柱、连接横梁、调姿机构和升降机构；所述支撑柱有多根且均固定设置于所述底座上，所述连接横梁的两端固定连接于相邻两根所述支撑柱的侧壁；

所述调姿机构包括调姿平台、连杆和外升降滑块，所述调姿平台为中空结构，所述外升降滑块设置于所述支撑柱的外侧面、且与所述支撑柱构成移动副，所述连杆的一端与所述外升降滑块相铰接、另一端与所述调姿平台相铰接；

所述升降机构包括升降平台和内升降滑块，所述内升降滑块设置于所述支撑柱的内侧面、且与所述支撑柱构成移动副，所述升降平台在升降运动状态时与所述内升降滑块通过第一锁紧装置可拆卸连接，所述升降平台在调姿运动状态时位于所述调姿平台的中部且通过第二锁紧装置与所述调姿平台可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的台面可升降分离的舰载稳定平台，其特征在于，所述升降机构还包括连接平台，所述连接平台与所述内升降滑块固定连接并处于所述支撑柱所围区域内侧，当所述升降平台在进行升降运动时所述升降平台与所述连接平台锁定。

3.根据权利要求1所述的台面可升降分离的舰载稳定平台，其特征在于，所述第一锁紧装置有三组，每组所述第一锁紧装置均包括第一插销座、第一销轴和第一销孔座，三个所述第一插销座固定在升降平台的下表面、且与所述第一销轴构成移动副，所述销孔座设置于所述内升降滑块上；通过所述第一插销座将所述第一销轴插入相对应的所述内升降滑块上的第一销孔座中，可将所述升降平台与所述内升降滑块锁定。

4.根据权利要求3所述的台面可升降分离的舰载稳定平台，其特征在于，所述第二锁紧装置有三组，每组所述第二锁紧装置均包括第二插销座、第二销轴和第二销孔座，三个所述第二插销座固定于所述升降平台的下表面，且与所述第二销轴构成移动副，三个所述销孔座固定于所述调姿平台的下表面；通过所述第二插销座把所述第二销轴插入相对应的第二销孔座中，可将所述升降平台与所述调姿平台锁定。

5.根据权利要求4所述的台面可升降分离的舰载稳定平台，其特征在于，所述升降平台外形为正六边形，三组所述第一锁紧装置中的三个第一插销座沿同一圆周线均布于所述升降平台的下表面，且位于相对应的所述升降平台棱边的中间位置；三组所述第二锁紧装置中的三个第二插销座沿同一圆周线均布于所述升降平台的下表面，且与三个第一插销座相互交替布置，位于所述升降平台另外三条棱边中间位置，三个第二销孔座沿同一圆周线均布于调姿平台下表面，且与三个第二插销座相对应。

6.根据权利要求1所述的台面可升降分离的舰载稳定平台，其特征在于，所述支撑柱的轴线垂直于所述底座的表面，所述外升降滑块有六个且完全相同，分成三组，每一组所述外升降滑块布置在同一根所述支撑柱的外侧面，且与所述支撑柱构成移动副；所述连杆有六根且结构完全相同，分为三组，每一组所述连杆的一端分别通过球铰与位于同一根支撑柱上的两个外升降滑块连接，另一端通过球铰与调姿平台连接。

7.根据权利要求6所述的台面可升降分离的舰载稳定平台，其特征在于，三组所述连杆与所述调姿平台连接的三组球铰中心点在同一圆周线上均匀分布，每一组所述连杆与两个所述外升降滑块连接的两个球铰中心点在底座上的投影点连线所在直线构成等边三角形。

8.根据权利要求6所述的台面可升降分离的舰载稳定平台，其特征在于，位于同一根支撑柱上的一组的外升降滑块固定连接，构成一种台面可升降分离的三自由度舰载稳定平台。

9.根据权利要求1所述的台面可升降分离的舰载稳定平台，其特征在于，所述升降平台为格栅状结构，在所述调姿平台上表面的一侧安装有着舰引导毫米波雷达测速距离传感器，另一侧安装有着舰引导红外双目成像测距仪，所述升降平台上表面布置有跟随系留装置。

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