CN111301632A - 一种船用设备摇摆倾斜试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种船用设备摇摆倾斜试验装置。该试验装置包括底板，所述底板上转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的底座，所述底座上设有用于驱动底座转动的第一驱动机构，所述试验装置还包括位于底座上侧的试验台，所述试验台的四角分别通过伺服伸缩缸与底座连接，所述伺服伸缩缸的上端与试验台球铰连接，所述伺服伸缩缸的下端通过万向接头与所述底座连接，所述试验台包括框架以及转动装配在所述框架内的摆动平台，所述摆动平台的转动轴线沿前后方向延伸，所述框架上设有用于驱动摆动平台转动的第二驱动机构以及制动摆动平台的制动机构。本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置能够模拟各种船用设备使用场景，为船用设备的设计和制造提供依据。

Description

一种船用设备摇摆倾斜试验装置

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，特别是涉及一种船用设备摇摆倾斜试验装置。

背景技术

船舶在海上航行时，在外力或内力因素作用下，使正浮时浮力与重力不共线，这会使得船舶发生横摇、纵摇以及艏摇，两舷的吃水产生不同，造成船舶纵倾或横倾。摇摆特性会使船用旋转机械动力设备展现出不同的动态特性，影响其稳定性与可靠性，甚至诱发故障。

为了使船用旋转机械动力设备在纵摇、横摇以及艏摇条件下能够正常工作，因此需要试验设备进行试验和验证，为船用机械设备的设计和制造提供依据。

申请公布号为CN101221094A的中国发明专利申请公开了一种船用设备摇摆倾斜试验装置及其控制方法，该试验装置包括自上至下依次设置的底盘、纵摇平台和横摇平台，纵摇平台活动连接有纵摇回转轴，该纵摇回转轴的两个端点位于纵摇平台的左右两侧并分别与下端固定在底盘上的纵向设置的纵摇支撑的上端活动连接，横摇平台活动连接有横摇回转轴，该横摇回转轴的两个端点位于横摇平台的前后两侧并分别与下端活动连接，由液压站提供动力和控制。但是，该船用设备摇摆倾斜试验装置的倾斜调整方式比较单一，仅能够对车辆、船舰的倾斜角度进行单一调整。但是实际过程中，由于环境的复杂性，倾斜状态下的车辆、船舰很容易再次受到倾斜作用力，如船舶或者车辆在装载货物失平衡倒向一边时，从而产生二次倾斜摇摆运动，而现有技术中的摇摆实验台是不能模拟这种工况的，这使得摇摆实验台的测试范围有限，不能全面的对船用设备进行测试。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种船用设备摇摆倾斜试验装置，以解决现有船用设备摇摆倾斜试验装置测试方式单一、无法对复杂工况下的船用设备进行测试的技术问题。

本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置的技术方案是：

一种船用设备摇摆倾斜试验装置包括底板，所述底板上转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的底座，所述底座上设有用于驱动底座转动的第一驱动机构，所述试验装置还包括位于底座上侧的试验台，所述试验台的四角分别通过伺服伸缩缸与底座连接，所述伺服伸缩缸的上端与试验台球铰连接，所述伺服伸缩缸的下端通过万向接头与所述底座连接，所述试验装置还包括用于约束试验台的辅助支撑，所述辅助支撑下端与底座固定连接，上端与试验台连接，所述试验台包括框架以及转动装配在所述框架内的摆动平台，所述摆动平台的转动轴线沿前后方向延伸，所述框架上设有用于驱动摆动平台转动的第二驱动机构以及制动摆动平台的制动机构。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述辅助支撑包括伸缩杆以及布置在所述伸缩杆下端的支撑架，所述伸缩杆的上端通过第一虎克铰与所述摆动平台连接。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述第一虎克铰包括第一下铰座、第一上铰体以及第一连接杆，所述第一下铰座与伸缩杆固定连接，所述第一上铰体与摆动平台固定连接，所述第一连接杆的上端与第一上铰体铰接，下端与第一下铰座铰接，所述第一连接杆与第一下铰座的转动轴线和所述第一连接杆与第一上铰体的转动轴线相垂直。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述制动机构包括制动盘以及与所述制动盘相匹配的制动器，所述制动盘与所述摆动平台的转轴固定连接，所述制动器安装在所述框架上。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述制动盘上设有弧形标尺，所述框架上设有用于指示弧形标尺的指示针。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述底座上还设有龙门支架，所述龙门支架上滑动装配有柔性牵引机构，所述柔性牵引机构包括牵引绳以及设置在牵引绳索两端的转动装配结构，所述转动装配结构用于与动平台转动装配，各转动装配结构和牵引绳索之间还设置有长度调节结构，所述长度调节结构用于调整柔性牵引机构的整体长度。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述龙门支架包括支架横梁以及固定支撑在支架横梁两端的支架立柱，所述柔性牵引机构包括与支架横梁平行设置的横向牵引机构以及与支架横梁垂直设置的纵向牵引机构。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述万向接头为第二虎克铰，所述第二虎克铰包括第二下铰座、第二上铰体以及第二连接杆，所述第二下铰座与底座固定连接，所述第二上铰体与伺服伸缩缸固定连接，所述第二连接杆的上端与第二上铰体铰接，下端与第二下铰座铰接，所述第二连接杆与第二下铰座的转动轴线和所述第二连接杆与第二上铰体的转动轴线相垂直。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述试验台下侧固定连接有球头座，所述伺服伸缩缸的上端设有与所述球铰座相匹配的球头。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述第一驱动机构包括转轴、电机以及与电机传动连接的蜗轮蜗杆减速机，所述转轴的一端与蜗轮蜗杆减速机的输出轴传动连接，另一端与底板固定连接。

本发明提供了一种船用设备摇摆倾斜试验装置，与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置使用时，驱动机构驱动底座转动，底座带动试验台实现艏摇；第一虎克铰+伺服伸缩缸+球副组成冗余约束，利用中间辅助支撑的第二虎克铰约束其余四个自由度，通过伺服伸缩缸的往复运动，从而带动试验动平台实现横摇和纵摇。通过调整摆动平台的倾斜角度，模拟船用设备在倾斜状态使用场景。使用过程中，柔性牵引机构的两端分别与试验台连接固定，由于柔性牵引机构是可以柔性弯折的并相对于龙门支架是能够自行滑动的，这样在试验台摇摆晃动时，柔性牵引机构会随着试验台的晃动而滑动，避免了柔性牵引机构对摇摆测试的影响。本发明的船用设备摇摆试验装置能够实现横摇、纵摇、艏摇以及倾斜，能够更加真实的模拟船用设备各种使用场景。本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置能够模拟各种船用设备使用场景，为船用设备的设计和制造提供依据。

本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的辅助支撑的伸缩杆可以起到预调整作用，即可以对整个试验台高度位置进行调整，一旦完成调整，可以采用螺栓锁紧装置锁死固定。当伸缩杆采用液压支撑时，可以起到对整个试验台的减振作用。

附图说明

图1是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置的结构示意图一；

图2是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置的结构示意图二；

图3是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的试验台的结构示意图；

图4是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的伺服液压缸的结构示意图；

图5是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的虎克铰的结构示意图；

图6是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的底座与底板的装配示意图；

图7是图6中的底座与底板的剖视图；

图8是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的底板的结构示意图；

图9是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的底座的结构示意图；

图10是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的驱动机构的结构示意图；

图11是图10中的电机和减速机的结构示意图；

图12是图10中的转轴的结构示意图；

图13是图10中的连接套、平面轴承以及连接环的装配示意图；

图14是图10中的连接套的结构示意图；

图15是图10中的连接环的结构示意图；

图16是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的试验台的结构示意图一；

图17是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的试验台的结构示意图二；

图18是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的试验台的结构示意图三；

图19是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的辅助支撑的结构示意图；

图20是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的龙门支架与柔性牵引机构的结构示意图；

图21是本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的柔性牵引机构的结构示意图；

图中：1、底板；2、底座；3、空气弹簧；4、标杆；5、电机；6、蜗轮蜗杆减速机；61、插孔；7、减速机固定座；8、转轴；81、小径段；82、大径段；83、连接法兰；84、连接键；9、固定板；10、连接套；101水平部；102、竖直部；11、平面推力球轴承；12、连接环；121、凸沿；13、安装板；14、台阶孔；15、固定块；16、试验台；161、固定孔；17、伺服液压缸；18、第二虎克铰；181、第二下铰座；182、第二连接杆；183、第二上铰体；19、垫块；20、支撑板；21、球头座；22、固定孔；23、避让槽；24、穿孔；25、龙门支架；251、支架立柱；252-贯通孔；253-支架横梁；26、柔性牵引机构；261-横向牵引机构；262-纵向牵引机构；263-滚轮结构；264-滑动滚轮；265-限位罩；266-长度调节结构；267-转动装配结构；27、摆动平台；28、连接座；29、销轴；30、电机；31、制动器；32、制动盘；33、第一轴承组；34、第二轴承组；35、支撑架；36、伸缩杆；37、第一下铰座；38、第一连接杆；39、第一上铰体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置的具体实施例，如图1、图2所示，包括底板1、底座2、第一驱动机构以及试验台16。其中，底座2转动装配在底板1上，且底座2的转动轴线沿上下方向延伸，第一驱动机构用于驱动底座2相对于底板1转动。底座2上固定连接有两个平行间隔布置的固定块15，固定块15的两端分别固定连接有向上延伸的伺服伸缩缸，优选的，伺服伸缩缸为伺服液压缸17。伺服液压缸17的上端与试验台16连接。

具体的，伺服液压缸17的下端通过第二虎克铰18与底座固定连接，以使伺服液压缸17在伸缩时能够在一定角度内发生摆动。参照图4、图5所示，第二虎克铰18包括第二下铰座181、第二上铰体183以及第二连接杆182，第二下铰座181固定连接在固定块上。第二下铰座181包括两个平行的连接耳，连接耳上具有铰接孔。第二连接杆182通过铰接杆铰接在两个连接耳之间。第二上铰体183具有两个，两个第二上铰体183铰接在第二连接杆182的两侧，第二上铰体183与第二连接杆182的转动轴线和第二连接杆182与第二下铰座181的转动轴线相垂直。第二上铰体183通过螺栓固定连接在伺服液压缸17的下端。

参照图3所示，伺服液压缸17的上端与试验台16下侧球铰连接，具体的，伺服液压缸17的上端具有螺柱，螺柱上螺纹连接有球头。与球头相匹配的球头座21具有两个耳部，耳部上开设有固定孔22，试验台16的下侧具有与固定孔对应的固定孔161。

伺服液压缸17上安装有位移传感器，伺服液压缸17伸缩时，位移传感器能够检测伺服液压缸17的伸缩长度，从而能够准确控制伺服液压缸17的伸缩长度。

如图6、图7、图8所示，底板1包括框架以及固定连接在框架上侧的面板，面板的中心位置处具有贯穿面板上下两侧的通孔，通孔内固定连接有安装板。安装板上开设有贯穿安装板上下两侧的台阶孔14，台阶孔14的台阶上安装有多个固定螺栓，面板于台阶孔14的两侧分别固定连接有向上延伸的标杆4。

参照图9所示，底座2包括框架以及包裹在框架外侧的外板，上侧外板的中心位置处具有贯穿底座2上下两侧的穿孔24，穿孔24与底板1上的台阶孔14对应贯通。外板于穿孔24的两侧分别具有供底板1上的标杆4向上穿出的避让槽。

本实施例中，底座2与底板1通过轴承转动装配。具体的，底板1的穿孔内安装有固定板9，固定板9的中心开设有穿孔，固定板9的下侧通过螺栓固定连接有连接套10。如图14所示，连接套10为T形结构，T形的连接套10包括水平部101和竖直部102，水平部101上具有周向布置的多个上下贯穿水平部101的固定孔，固定孔内穿装有用于与固定板9连接的螺栓。连接套10的中心孔与固定板9的穿孔等径贯通。连接套10的竖直部102上套装有平面轴承，优选的，平面轴承为平面推力球轴承11。平面推力球轴承11的上端面与连接套10的水平部101通过螺栓固定连接。

底板1的台阶孔14内通过螺栓固定连接有连接环12，如图13、15所示，连接环12嵌装在台阶孔14的大径段内，连接环12的中心具有与台阶孔14的小径段等径贯通的中心孔。连接套10的竖直部102嵌装在连接环12的中心孔和台阶孔14的小径段内。连接环12的外周壁上具有向上延伸的凸沿13，凸沿13与连接套10之间具有环空。平面推力球轴承11的下端嵌入至环空内，平面推力球轴承11的下端面与连接环12通过螺栓固定连接。底座2于平面推力球轴承11的上端面相对固定，底板1与平面推力球轴承11的下端面相对，从而实现底座2于底板1的转动装配。

本实施例中，第一驱动机构包括电机5、减速机以及转轴8。如图10、图11、图12所示，电机5与减速机传动连接，减速机为蜗轮蜗杆减速机6。蜗轮蜗杆减速机6通过减速机固定座7固定连接在底座2上，减速机固定座7包括底板1、立板以及连接在底板1和立板之间的加强板。底板1上具有与底座2固定连接的连接孔，立板上具有与蜗轮蜗杆减速机6固定连接的固定孔。蜗轮蜗杆减速机6与转轴8通过键连接，蜗轮蜗杆减速机6的输出端具有插孔61，插孔61内具有键槽，转轴8上具有与键槽相匹配的连接键84。本实施例中，转轴8为变径轴，转轴8包括大径段、小径段以及固定连接在大径段端部的连接法兰83。转轴8的小径段与蜗轮蜗杆减速机6止转配合，键槽轴向设置在转轴8的小径段上。大径段插入至连接套10内。底板1的下端固定连接有固定板，固定板的中部具有与转轴8下侧的定位凸起相匹配的定位孔，固定板上具有与连接法兰83的连接孔相应贯通的固定孔，连接法兰83与固定板通过螺栓固定，实现转轴8与底板1固定连接。

本实施例中，避让槽为弧形避让槽，以使得驱动机构驱动底座2转动时，标杆4能够在底座2内移动。底座2上的两个弧形避让槽23的开口相对布置，避让槽23的槽沿上固定连接有标尺，底座2与底板1未发生相对转动时，标杆4与标尺上的零度相对应。

本实施例中，底座2与底板1均为矩形结构，矩形的底板1的四角处分别安装有空气弹簧3。底板1的下侧设置有支撑板20，支撑板对应空气弹簧3的位置处具有垫块19。

参照图16、图17、图18、图19所示，试验台包括框架以及转动装配在框架内的摆动平台27，摆动平台27的转动轴线沿前后方向延伸。本实施例中框架为矩形框，摆动平台27则为矩形板状，框架的前后两侧分别设置有第一驱动机构和制动机构。本实施例中第一驱动机构包括电机30和减速器31，减速器31具体为蜗轮蜗杆减速器，第一驱动机构安装在框架的前端，电机30和减速器31之间传动连接，减速器31的输出轴和摆动平台27之间连接有第一转轴部，第一转轴部即为一根传动轴，第一转轴部用于朝向摆动平台27的一侧采用法兰盘与摆动平台27进行连接。本实施例中制动机构安装在框架的后端，制动机构包括制动盘32和制动器31。本实施例中，第二转轴部也为一根传动轴，第二转轴部的一端通过法兰盘与摆动平台27连接固定，制动盘32则一体设置在第二转轴部的另一端，当摆动平台27摆动设定角度后，通过将制动器31夹紧固定制动盘32即可实现对摆动平台27摆动角度的固定。

本实施例中，摆动平台27的前后两端还分别设置有第一轴承组33和第二轴承组34，第一轴承组33包括轴承外壳以及安装在轴承外壳内的轴承，第一转轴部和第二转轴部均转动装配在对应的轴承组内。具体的，第一轴承组33用于支撑第一转轴部的中部位置，第二轴承组34用于支撑第二转轴部的中部位置。本实施例中第一转轴部和第二转轴部同轴设置，这样摆动平台27会绕着第一转轴部和第二转轴部转动。在其他实施例中第一转轴部和第二转轴部也可设置在同一根传动轴上。本实施例中在摆动平台27的前后两端还固定有端板结构，端板结构即为设置在摆动平台27前后两端的安装板，两个端板结构均与摆动平台27垂直布置，端板结构的设置增大了摆动平台27的端面面积，从而方便了第一转轴部与摆动平台27、第二转轴部与摆动平台27的法兰连接。

本实施例中，框架的前后两端均设置有门架结构，门架结构即为安装在平台框架前后两端的门字型的连接架，门架结构的设置主要用于与拉拽动试验台的绳索固定连接，绳索的设置主要是悬吊动试验台，避免在伺服液压缸失效时动试验台下落的情况。

本实施例中，框架的左右两侧均设置有一个连接座28，连接座28的横截面为等腰梯形，连接座28上设置有供销轴29插入的固定孔。当试验台不使用时，通过在各固定孔中插入销轴29，然后将各销轴29再通过螺钉或螺栓与龙门支架25固定连接，试验台即可被各销轴29挡止在设定位置处。

为了方便对摆动平台27摆动角度的测量，本实施例中在制动盘32上设置有弧形标尺，在框架上设置有用于指示弧形标尺的刻度的指示针，当制动盘32随着第二转轴部转动时，弧形标尺也会转动，通过读取指示针所指的数值即可测量出摆动平台27的摆动角度。

本实施例中摆动平台27包括平板结构以及固定在平板结构底部的加强结构，平板结构即为矩形平板，加强结构即为焊接固定在矩形平板底部的加强筋。

为了增强结构的稳定性，底座上还固定连接有辅助支撑。辅助支撑包括伸缩杆36以及支撑在伸缩杆36底部的支撑架35，支撑架35的底部通过螺钉与底座固定连接，伸缩杆36和支撑架35之间通过法兰盘连接固定，伸缩杆36的顶部通过第一虎克铰与摆动平台27连接固定。第一虎克铰包括第一下铰座37、第一上铰体39以及第一连接杆38，第一下铰座37与伸缩杆36固定连接，第一上铰体39与摆动平台27固定连接，第一连接杆38的上端与第一上铰体39铰接，下端与第一下铰座37铰接，第一连接杆38与第一下铰座37的转动轴线和第一连接杆38与第一上铰体39的转动轴线相垂直。第一虎克铰使得摆动平台27能够绕着辅助支撑的顶部进行左右方向和前后方向的摆动。本实施例中，伸缩杆36为千斤顶。第一虎克铰约束保证试验台始终是绕着中心位置进行摇摆。在整个试验平台安装过程当中，伸缩杆可以预调整整个动平台高度位置，一旦完成调整，可以采用螺栓锁紧装置锁住。

参照图20、图21所示，底座上固定连接有龙门支架25，龙门支架25上滑动装配有柔性牵引机构26。柔性牵引机构26包括牵引绳索以及设置在牵引绳索两端的转动装配结构267，转动装配结构267用于与试验台转动装配，各转动装配结构267和牵引绳索之间还设置有长度调节结构266，长度调节结构266用于调整柔性牵引机构26的整体长度、以实现柔性牵引机构26松紧度的调整。

龙门支架25包括两个相对设置的支架立柱251以及横在两个支架立柱251之间的支架横梁253。本实施例中，支架横梁253为工字钢，两个支架立柱251均为三角型框架，各支架立柱251均由矩形钢材焊接成型，支撑立柱包括等腰三角型样式的外边框以及焊接在外边框内的多个内支撑。柔性牵引机构26共设置有两个，两个柔性牵引机构26按照延伸方向的不同可以分为横向牵引机构261和纵向牵引机构262，其中横向牵引机构261沿着支架横梁253的延伸方向进行设置，纵向牵引机构262则垂直于支架横梁253进行设置。

本实施例中，柔性牵引机构26包括牵引绳索，牵引绳索具体为钢丝绳，柔性牵引机构26还包括设置在牵引绳索两端的转动装配结构267和长度调节结构266。长度调节结构266和牵引绳索之间、长度调节结构266和转动装配结构267之间均通过挂环进行连接。转动装配结构267包括转轴以及设置在转轴上的多个轴承，试验台上设置有供转动装配结构267穿过的安装孔，另外，为了避免转轴从安装孔内脱出的情况，转轴的外侧套设有套管，套管的外周侧为台阶状，不同直径的轴承即对应设置在套管的不同直径处，对应的，安装孔也为台阶孔。本实施例中，转轴的一端设置有挂环，转轴的外周侧设置有外螺纹，转轴通过螺纹装配的方式与套管连接固定，安装的过程中首先将各轴承放入安装孔内，然后将套管从安装孔孔径较大的一侧插入安装孔内，转轴则从安装孔孔径较小的一侧旋入套管内，最后在安装孔孔径较大的一端固定上端盖即可，端盖的安装方式采用螺钉固定，端盖能够对轴承和套管的端部挡止限位，从而避免了转动装配结构267从安装孔内脱出的情况。

本实施例中，长度调节结构266包括螺纹套以及螺纹装配在螺纹套内的螺纹柱。螺纹套内设置有内螺纹，螺纹套的两端均螺纹装配有一根螺纹柱，各螺纹柱位于螺纹套外侧的端部均设置有挂环。当需要调整长度时，通过旋拧螺纹套或螺纹柱即可。

由于牵引绳索是滑动装配在龙门支架25上的，为了降低牵引绳索与龙门支架25的摩擦作用，本实施例中在龙门支架25上还设置有滚轮结构263，滚轮结构263包括滑动滚轮以及设置在滑动滚轮外周侧的限位罩265，滑动滚轮为凹轮，即滑动滚轮的外周面上设置有供牵引绳索横向插入的环形凹槽。本实施例中限位罩265为U型槽状，限位罩265和滑动滚轮之间形成供牵引绳索穿过的空隙。限位罩265的设置能够避免牵引绳索从滚轮结构263处脱出，保证了运行的安全性和稳定性。纵向牵引机构262对应设置有一个滚轮结构263，该滚轮结构263设置在支架横梁253的中间位置处，而横向牵引机构261则对应设置有四个滚轮结构263，其中两个滚轮结构263设置在支架横梁253的两端位置处，剩余两个滚轮结构263则分别设置在对应的支架立柱251上。

由于横向牵引机构261的两端需要绕开支架立柱251与试验台连接，为了方便横向牵引机构261的连接，各支架立柱251上均设置有贯通孔252，由于本实施例中支架立柱251为三角型框架结构，支架立柱251内部的空隙(通孔)即构成贯通孔252。

本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置的工作原理为：船用设备放置于摆动平台上，驱动机构驱动底座转动，底座带动试验台实现艏摇；第一虎克铰+伺服伸缩缸+球副组成冗余约束，利用中间辅助支撑的第二虎克铰约束其余四个自由度，通过伺服伸缩缸的往复运动，从而带动试验动平台实现横摇和纵摇。通过调整摆动平台的倾斜角度，模拟船用设备在倾斜状态使用场景。在此过程中，中间辅助支撑的伸缩杆可以调整试验台的高度，一旦完成调整，可以采用螺栓锁紧装置锁死固定。

本发明提供了一种用船用设备摇摆倾斜试验装置，相比于现有技术，具有如下优点：本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置使用时，驱动机构驱动底座转动，底座带动试验台实现艏摇；第一虎克铰+伺服伸缩缸+球副组成冗余约束，利用中间辅助支撑的第二虎克铰约束其余四个自由度，通过伺服伸缩缸的往复运动，从而带动试验动平台实现横摇和纵摇。通过调整摆动平台的倾斜角度，模拟船用设备在倾斜状态使用场景。使用过程中，柔性牵引机构的两端分别与试验台连接固定，由于柔性牵引机构是可以柔性弯折的并相对于龙门支架是能够自行滑动的，这样在试验台摇摆晃动时，柔性牵引机构会随着试验台的晃动而滑动，避免了柔性牵引机构对摇摆测试的影响。本发明的船用设备摇摆试验装置能够实现横摇、纵摇、艏摇以及倾斜，能够更加真实的模拟船用设备各种使用场景。本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置能够模拟各种船用设备使用场景，为船用设备的设计和制造提供依据。

本发明的船用设备摇摆倾斜试验装置中的辅助支撑的伸缩杆可以起到预调整作用，即可以对整个试验台高度位置进行调整，一旦完成调整，可以采用螺栓锁紧装置锁死固定。当伸缩杆采用液压支撑时，可以起到对整个试验台的减振作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：包括底板，所述底板上转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的底座，所述底座上设有用于驱动底座转动的第一驱动机构，所述试验装置还包括位于底座上侧的试验台，所述试验台的四角分别通过伺服伸缩缸与底座连接，所述伺服伸缩缸的上端与试验台球铰连接，所述伺服伸缩缸的下端通过万向接头与所述底座连接，所述试验装置还包括用于约束试验台的辅助支撑，所述辅助支撑下端与底座固定连接，上端与试验台连接，所述试验台包括框架以及转动装配在所述框架内的摆动平台，所述摆动平台的转动轴线沿前后方向延伸，所述框架上设有用于驱动摆动平台转动的第二驱动机构以及制动摆动平台的制动机构。

2.根据权利要求1所述的船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：所述辅助支撑包括伸缩杆以及布置在所述伸缩杆下端的支撑架，所述伸缩杆的上端通过第一虎克铰与所述摆动平台连接。

3.根据权利要求2所述的船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：所述第一虎克铰包括第一下铰座、第一上铰体以及第一连接杆，所述第一下铰座与伸缩杆固定连接，所述第一上铰体与摆动平台固定连接，所述第一连接杆的上端与第一上铰体铰接，下端与第一下铰座铰接，所述第一连接杆与第一下铰座的转动轴线和所述第一连接杆与第一上铰体的转动轴线相垂直。

4.根据权利要求1所述的船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：所述制动机构包括制动盘以及与所述制动盘相匹配的制动器，所述制动盘与所述摆动平台的转轴固定连接，所述制动器安装在所述框架上。

5.根据权利要求4所述的船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：所述制动盘上设有弧形标尺，所述框架上设有用于指示弧形标尺的指示针。

6.根据权利要求1～5任一项所述的船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：所述底座上还设有龙门支架，所述龙门支架上滑动装配有柔性牵引机构，所述柔性牵引机构包括牵引绳以及设置在牵引绳索两端的转动装配结构，所述转动装配结构用于与动平台转动装配，各转动装配结构和牵引绳索之间还设置有长度调节结构，所述长度调节结构用于调整柔性牵引机构的整体长度。

7.根据权利要求6所述的船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：所述龙门支架包括支架横梁以及固定支撑在支架横梁两端的支架立柱，所述柔性牵引机构包括与支架横梁平行设置的横向牵引机构以及与支架横梁垂直设置的纵向牵引机构。

8.根据权利要求1～5任一项所述的船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：所述万向接头为第二虎克铰，所述第二虎克铰包括第二下铰座、第二上铰体以及第二连接杆，所述第二下铰座与底座固定连接，所述第二上铰体与伺服伸缩缸固定连接，所述第二连接杆的上端与第二上铰体铰接，下端与第二下铰座铰接，所述第二连接杆与第二下铰座的转动轴线和所述第二连接杆与第二上铰体的转动轴线相垂直。

9.根据权利要求8所述的船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：所述试验台下侧固定连接有球头座，所述伺服伸缩缸的上端设有与所述球铰座相匹配的球头。

10.根据权利要求1～5任一项所述的船用设备摇摆倾斜试验装置，其特征在于：所述第一驱动机构包括转轴、电机以及与电机传动连接的蜗轮蜗杆减速机，所述转轴的一端与蜗轮蜗杆减速机的输出轴传动连接，另一端与底板固定连接。

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