CN114659764A - 一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及柱面密封的检测技术领域，特别涉及一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置。本发明通过支撑柱、第一固定板、第一凹槽、第一滑杆、第一滚珠丝杠和第一伺服电机的相互配合使用，第一伺服电机通过第一滚珠丝杠带动升降组件进行移动，从而便于将第一调节组件和第二调节组件取出进行更换和维修，从而降低了维修时间，提高了试验装置的工作效率。本发明通过旋转组件、第一调节组件和第二调节组件的相互配合使用，使得试验装置可以实现三个正交方向上的一定转交范围内的回转摆动和自由度回转，同时还避免了三个自由度方向上的运动干涉，使得试验装置的运动更加的稳定，同时提高了试验装置的实用性。
Description
技术领域
本发明属于柱面密封的检测技术领域，特别涉及一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置。
背景技术
在当今军工产业中，航天领域中，战斗机等飞行器，在战争中发挥了举足轻重的作用。因此如何做到对战斗机的涡轮发动机或者涡扇发动机中的关键密封件在拟实工况下的可靠性实验，是一个关键技术。如何实际准确地获取飞行密封件的数据和定律，成为开发高性能军工设备的关键。制作一台能模拟实际工况的下的试验设备是必须的。国内的转台工艺技术起步较为缓慢，对于密封模拟试验台方面还有很大的需求。
现有的试验装置均为一体化设置，当试验装置内部的零件发生损坏时，不便于对试验装置内部的零件进行拆卸，从而需要耗费大量的维修时间，导致试验装置的工作效率下降。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置。包括安装台、移动组件、升降组件、旋转组件、第一调节组件和第二调节组件，所述旋转组件固定安装在安装台上，所述升降组件安装在移动组件上，所述第一调节组件安装在升降组件上，所述第二调节组件安装在第一调节组件上；
所述移动组件包括三组移动机构，三组所述移动机构均固定安装在安装台上，且三组所述移动机构以安装台的中轴线为中心环形等距设置；
所述移动机构包括支撑柱，所述支撑柱的一端固定安装有第一固定板，所述第一固定板上开设有三组第一凹槽，其中两组所述第一凹槽内均固定安装有第一滑杆，另外一组所述第一凹槽内转动连接有第一滚珠丝杠，两组所述第一滑杆以第一固定板的中线为中心对称设置，所述第一固定板的一端固定安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端传动连接在第一滚珠丝杠的一端。
进一步的，所述升降组件包括摆动平台和三组升降机构，三组所述升降机构分别安装在三组第一固定板上，所述摆动平台安装在三组升降机构上，所述摆动平台的下方固定安装有若干组限位杆。
进一步的，所述升降机构包括移动板，所述移动板固定安装在第一滚珠丝杠的螺纹套上，所述移动板滑动连接在两组第一滑杆上，所述移动板上固定安装有第二固定板和支架，所述支架的一侧固定安装在第二固定板的一侧。
进一步的，所述第二固定板的另一侧开设有三组第二凹槽，其中两组所述第二凹槽内均固定安装有第二滑杆，另外一组所述第二凹槽内转动连接有第二滚珠丝杠，两组所述第二滑杆以第二固定板的中线为中心对称设置。
进一步的，所述第二固定板的一端固定安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端传动连接在第二滚珠丝杠的一端，所述第二滚珠丝杠的螺纹套上固定安装有升降平台，所述升降平台滑动连接在两组第二滑杆上。
进一步的，所述旋转组件包括减速电机、防护箱和支撑板，所述支撑板上固定安装有若干组固定杆，所述支撑板上转动连接有主转轴，所述减速电机、防护箱和若干组固定杆均固定安装在安装台上。
进一步的，所述减速电机的输出端和主转轴的一端均转动连接在防护箱上，所述减速电机的输出端上传动连接有第一齿轮，所述主转轴的一端上固定安装有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮均位于防护箱的内部，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合。
进一步的，所述支撑板上安装有转台，所述转台固定安装在主转轴的另一端上，所述转台的一端固定安装有转动平台，所述转动平台上开设有若干组限位孔。
进一步的，所述第一调节组件包括中框和两组中框支架，两组所述中框支架均固定安装在摆动平台上，所述中框上固定安装有四组第一联动块，其中相对的两组所述第一联动块分别转动连接在两组中框支架上，其中一组中框支架上安装有中框驱动电机，所述中框驱动电机的输出端传动连接在其中一组第一联动块上。
进一步的，所述第二调节组件包括内框和内框驱动电机，所述内框上固定安装有两组第二联动块，两组所述第二联动块分别转动连接在另外两组第一联动块上，所述内框驱动电机固定安装在中框上，所述内框驱动电机的输出端上传动连接在其中一组第一联动块上。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过支撑柱、第一固定板、第一凹槽、第一滑杆、第一滚珠丝杠和第一伺服电机的相互配合使用，第一伺服电机通过第一滚珠丝杠带动升降组件进行移动，从而便于将第一调节组件和第二调节组件取出进行更换和维修，从而降低了维修时间，提高了试验装置的工作效率；
2、本发明通过旋转组件、第一调节组件和第二调节组件的相互配合使用，使得试验装置可以实现三个正交方向上的一定转交范围内的回转摆动和自由度回转，同时还避免了三个自由度方向上的运动干涉，使得试验装置的运动更加的稳定，同时提高了试验装置的实用性；
3、本发明通过第一伺服电机、第二伺服电机、第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠的相互配合使用，通过第一伺服电机和第二伺服电机发出启动、减速或停止的信号，从而控制升降平台在高度方向和水平的左右方向上的移动，便于密封件的在试验台上的安装和位置的调整。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例的结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例的移动组件结构示意图；
图3示出了根据本发明实施例的第二固定板结构示意图；
图4示出了根据本发明实施例的旋转组件结构示意图；
图5示出了根据本发明实施例的第一调节组件结构示意图。
图中：100、安装台；200、移动组件；210、支撑柱；220、第一固定板；230、第一凹槽；240、第一滑杆；250、第一滚珠丝杠；260、第一伺服电机；300、升降组件；310、移动板；320、第二固定板；330、支架；340、第二伺服电机；350、升降平台；360、第二凹槽；370、第二滑杆；380、第二滚珠丝杠；390、摆动平台；400、旋转组件；410、减速电机；420、防护箱；430、第一齿轮；440、第二齿轮；450、支撑板；460、固定杆；470、主转轴；480、转动平台；490、限位孔；500、第一调节组件；510、中框支架；520、中框；530、第一联动块；540、中框驱动电机；600、第二调节组件；610、内框驱动电机；620、内框；630、第二联动块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、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清楚、完整地说明，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明实施例提供了一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置。包括安装台100、移动组件200、升降组件300、旋转组件400、第一调节组件500和第二调节组件600，示例性的，如图1所示，所述移动组件200和旋转组件400均固定安装在安装台100上，所述升降组件300安装在移动组件上，所述第一调节组件500安装在升降组件300上，所述第二调节组件600安装在第一调节组件上。
移动组件200用于带动升降组件300进行移动。旋转组件400、第一调节组件500和第二调节组件600用于带动密封件进行角度调节。升降组件300用于带动密封件进行高度的调节。
所述移动组件200包括三组移动机构，示例性的，如图1所示，三组所述移动机构均固定安装在安装台100上，且三组所述移动机构以安装台100的中轴线为中心环形等距设置。
所述移动机构包括支撑柱210，示例性的，如图2所示，所述支撑柱210固定安装在安装台100上，所述支撑柱210的一端固定安装有第一固定板220，所述第一固定板220上开设有三组第一凹槽230，其中两组所述第一凹槽230内均固定安装有第一滑杆240，另外一组所述第一凹槽230内转动连接有第一滚珠丝杠250，两组所述第一滑杆240以第一固定板220的中线为中心对称设置。所述第一固定板220的一端固定安装有第一伺服电机260，所述第一伺服电机260的输出端传动连接在第一滚珠丝杠250的一端。
第一伺服电机260用于带动第一滚珠丝杠250进行旋转。第一滚珠丝杠250用于带动升降组件300进行水平移动。第一滑杆240用于对升降组件300进行限位。
所述升降组件300包括摆动平台390和三组升降机构，示例性的，如图1所示，三组所述升降机构分别安装在三组第一固定板220上，所述摆动平台390安装在三组升降机构上，所述摆动平台390的下方固定安装有若干组限位杆。
所述升降机构包括移动板310，示例性的，如图2、图3和图5所示，所述移动板310固定安装在第一滚珠丝杠250的螺纹套上，所述移动板310滑动连接在两组第一滑杆240上，所述移动板310上固定安装有第二固定板320和支架330，所述支架330的一侧固定安装在第二固定板320的一侧。所述第二固定板320的另一侧开设有三组第二凹槽360，其中两组所述第二凹槽360内均固定安装有第二滑杆370，另外一组所述第二凹槽360内转动连接有第二滚珠丝杠380，两组所述第二滑杆370以第二固定板320的中线为中心对称设置。所述第二固定板320的一端固定安装有第二伺服电机340，所述第二伺服电机340的输出端传动连接在第二滚珠丝杠380的一端，所述第二滚珠丝杠380的螺纹套上固定安装有升降平台350，所述升降平台350滑动连接在两组第二滑杆370上。
第二伺服电机340用于带动第二滚珠丝杠380进行旋转。第二滚珠丝杠380用于带动升降平台350进行垂直移动。升降平台350用于带动摆动平台390进行垂直移动。摆动平台390用于带动第一调节组件500进行垂直移动和旋转。
所述旋转组件400包括减速电机410、防护箱420和支撑板450，示例性的，如图4所示，所述支撑板450上固定安装有若干组固定杆460，所述支撑板450上转动连接有主转轴470，所述减速电机410、防护箱420和若干组固定杆460均固定安装在安装台100上，所述减速电机410的输出端和主转轴470的一端均转动连接在防护箱420上，所述减速电机410的输出端上传动连接有第一齿轮430，所述主转轴470的一端上固定安装有第二齿轮440，所述第一齿轮430和第二齿轮440均位于防护箱420的内部，所述第一齿轮430和第二齿轮440相啮合。所述支撑板450上安装有转台，所述转台固定安装在主转轴470的另一端上，所述转台的一端固定安装有转动平台480，所述转动平台480上开设有若干组限位孔490，若干组所述限位孔490分别与若干组所述限位杆滑动连接。
防护箱420用于保护第一齿轮430和第二齿轮440，防止第一齿轮430和第二齿轮440受到污染和损坏。减速电机410用于带动主转轴470进行旋转。主转轴470用于带动转动平台480进行旋转。转动平台480通过限位杆和限位孔490带动摆动平台390进行旋转。
所述第一调节组件500包括中框520和两组中框支架510，示例性的，如图5所示，两组所述中框支架510均固定安装在摆动平台390上，所述中框520上固定安装有四组第一联动块530，其中相对的两组所述第一联动块530分别转动连接在两组中框支架510上，其中一组中框支架510上安装有中框驱动电机540，所述中框驱动电机540的输出端传动连接在其中一组第一联动块530上。
中框驱动电机540用于带动中框520在中框支架510上进行角度调节。
所述第二调节组件600包括内框620和内框驱动电机610，示例性的，如图5所示，所述内框620上固定安装有两组第二联动块630，两组所述第二联动块630分别转动连接在另外两组第一联动块530上，所述内框驱动电机610固定安装在中框520上，所述内框驱动电机610的输出端上传动连接在其中一组第一联动块530上。
内框驱动电机610用于带动内框620在中框520上进行角度调节。
首先减速电机410通过第一齿轮430和第二齿轮440带动主转轴470进行旋转，主转轴470通过转台带动转动平台480进行旋转，转动平台480通过限位杆和限位孔490带动拍动平台进行旋转，然后中框驱动电机540带动中框520在中框支架510上进行角度调节，内框驱动电机610用于带动内框620在中框520上进行角度调节，从而实现了试验装置的多角度调节功能。通过试验装置整体结构简洁明了，同时通过合理的安装布局，避免了运行状态下的干涉现象，能良好地模拟处飞行器在实际工况下，减少了实机飞行的危险性。
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 (10)
1.一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：包括安装台(100)、移动组件(200)、升降组件(300)、旋转组件(400)、第一调节组件(500)和第二调节组件(600)，所述旋转组件(400)固定安装在安装台(100)上，所述升降组件(300)安装在移动组件上，所述第一调节组件(500)安装在升降组件(300)上，所述第二调节组件(600)安装在第一调节组件上；
所述移动组件(200)包括三组移动机构，三组所述移动机构均固定安装在安装台(100)上，且三组所述移动机构以安装台(100)的中轴线为中心环形等距设置；
所述移动机构包括支撑柱(210)，所述支撑柱(210)的一端固定安装有第一固定板(220)，所述第一固定板(220)上开设有三组第一凹槽(230)，其中两组所述第一凹槽(230)内均固定安装有第一滑杆(240)，另外一组所述第一凹槽(230)内转动连接有第一滚珠丝杠(250)，两组所述第一滑杆(240)以第一固定板(220)的中线为中心对称设置，所述第一固定板(220)的一端固定安装有第一伺服电机(260)，所述第一伺服电机(260)的输出端传动连接在第一滚珠丝杠(250)的一端。
2.根据权利要求1所述的一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：所述升降组件(300)包括摆动平台(390)和三组升降机构，三组所述升降机构分别安装在三组第一固定板(220)上，所述摆动平台(390)安装在三组升降机构上，所述摆动平台(390)的下方固定安装有若干组限位杆。
3.根据权利要求2所述的一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：所述升降机构包括移动板(310)，所述移动板(310)固定安装在第一滚珠丝杠(250)的螺纹套上，所述移动板(310)滑动连接在两组第一滑杆(240)上，所述移动板(310)上固定安装有第二固定板(320)和支架(330)，所述支架(330)的一侧固定安装在第二固定板(320)的一侧。
4.根据权利要求3所述的一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：所述第二固定板(320)的另一侧开设有三组第二凹槽(360)，其中两组所述第二凹槽(360)内均固定安装有第二滑杆(370)，另外一组所述第二凹槽(360)内转动连接有第二滚珠丝杠(380)，两组所述第二滑杆(370)以第二固定板(320)的中线为中心对称设置。
5.根据权利要求4所述的一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：所述第二固定板(320)的一端固定安装有第二伺服电机(340)，所述第二伺服电机(340)的输出端传动连接在第二滚珠丝杠(380)的一端，所述第二滚珠丝杠(380)的螺纹套上固定安装有升降平台(350)，所述升降平台(350)滑动连接在两组第二滑杆(370)上。
6.根据权利要求1所述的一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：所述旋转组件(400)包括减速电机(410)、防护箱(420)和支撑板(450)，所述支撑板(450)上固定安装有若干组固定杆(460)，所述支撑板(450)上转动连接有主转轴(470)，所述减速电机(410)、防护箱(420)和若干组固定杆(460)均固定安装在安装台(100)上。
7.根据权利要求6所述的一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：所述减速电机(410)的输出端和主转轴(470)的一端均转动连接在防护箱(420)上，所述减速电机(410)的输出端上传动连接有第一齿轮(430)，所述主转轴(470)的一端上固定安装有第二齿轮(440)，所述第一齿轮(430)和第二齿轮(440)均位于防护箱(420)的内部，所述第一齿轮(430)和第二齿轮(440)相啮合。
8.根据权利要求7所述的一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：所述支撑板(450)上安装有转台，所述转台固定安装在主转轴(470)的另一端上，所述转台的一端固定安装有转动平台(480)，所述转动平台(480)上开设有若干组限位孔(490)。
9.根据权利要求1所述的一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：所述第一调节组件(500)包括中框(520)和两组中框支架(510)，两组所述中框支架(510)均固定安装在摆动平台(390)上，所述中框(520)上固定安装有四组第一联动块(530)，其中相对的两组所述第一联动块(530)分别转动连接在两组中框支架(510)上，其中一组中框支架(510)上安装有中框驱动电机(540)，所述中框驱动电机(540)的输出端传动连接在其中一组第一联动块(530)上。
10.根据权利要求9所述的一种可调控密封运行姿态的三轴试验装置，其特征在于：所述第二调节组件(600)包括内框(620)和内框驱动电机(610)，所述内框(620)上固定安装有两组第二联动块(630)，两组所述第二联动块(630)分别转动连接在另外两组第一联动块(530)上，所述内框驱动电机(610)固定安装在中框(520)上，所述内框驱动电机(610)的输出端上传动连接在其中一组第一联动块(530)上。
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2022
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