CN208206157U - 双环桁架式波浪浮标检定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种双环桁架式波浪浮标检定装置，包括双环桁架结构、电机驱动机构、浮标卡具与卡具平动机构；所述双环桁架结构包括两个平行布置的环形桁架，分别为南环桁架和北环桁架，南环桁架和北环桁架的中心处分别固定在一通轴的两端；所述卡具平动机构包括第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠，第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠平行布置，在第一滚珠丝杠上设置有第一滑块，在第二滚珠丝杠上设置有第二滑块，所述浮标卡具的两端分别固定在第一滑块和第二滑块上，所述第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠均由手摇驱动机构带动运转。本实用新型利用伞齿轮的转向作用和直齿轮的传动作用，提高了装置的自动化水平，减少了浮标卡具移动时所需要的人力，节省了时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种波浪浮标检定装置，具体地说是涉及一种双环桁架式波浪浮标检定装置。
背景技术
波浪理论认为，海浪表面的水质点是在其平衡位置附近作周期性振动，在不同的时刻有不同的垂直加速度,测出此加速度，经二次积分即可得到海浪的垂直位移即波高。国内外已建成或正在建立的各类浮标校准装置,其共同点都是赋予被检浮标或加速度计以某种方式的正弦振动或近似正弦的垂直振动,或圆周运动。
正弦振动或圆周运动都是海浪的一种规则的理想状况，跟实际的海浪运动都会有一定的区别，波浪浮标在垂直运动的同时还会左右摆动，而不是一直处在水平状态，同时还有可能自转。
波浪浮标检定装置是在实验室内建立一套能够模拟海洋波浪正弦运动规律的装置,使用现代化测量技术精确测定装置的模拟波高和周期,其测量不确定度远高于测波浮标和重力加速度计传感器的准确度,以此作为计量标准,用来检定、测试和校准测波浮标和重力加速度计传感器。
根据《中华人们共和国国家计量检定规程-JJG1144Y2017》规范要求和重力加速度式波浪传感器的测量特点，影响其测量精度的主要是垂直升降方向的运动,其次水平方向摆动也会对波浪浮标产生一定的影响。所以波浪浮标检定装置也主要是模拟这两个运动方向来实现波浪浮标的检定。
现有波浪浮标检定装置主要包括单臂式、双臂式、单环桁架式和双环桁架式。通过分析几种机械结构的特点，双环桁架式结构具有更稳定的机械结构形式，能够在同样的实验条件下提供更好的检定需求。然而现有双环桁架式波浪浮标检定装置在控制波浪浮标摆动时，基本是采用手动拖动移动夹具的方法，具体如下：装置使用时，浮标较重，在人为移动浮标到指定待测点时，需要多人共同合作，一般为4到8人分别站在桁架两侧，手扶着浮标卡具进行水平移动。同时，为了保证浮标卡具在移动时不会翻转，还需要浮标在移动过程中保持水平，操作起来十分麻烦。
实用新型内容
基于上述技术问题，本实用新型提供一种双环桁架式波浪浮标检定装置。
本实用新型所采用的技术解决方案是：
一种双环桁架式波浪浮标检定装置，包括双环桁架结构、电机驱动机构、浮标卡具与卡具平动机构；
所述双环桁架结构包括两个平行布置的环形桁架，分别为南环桁架和北环桁架，南环桁架和北环桁架的直径相等，且中心处分别固定在一通轴的两端；
所述电机驱动机构包括电机、减速器、离合器和制动器，电机通过减速器、离合器与主动轴控制连接，制动器设置在主动轴上，主动轴与通轴传动连接；
所述卡具平动机构包括第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠，第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠平行布置，在第一滚珠丝杠上设置有第一滑块，在第二滚珠丝杠上设置有第二滑块，所述浮标卡具的两端分别固定在第一滑块和第二滑块上；
所述第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠均由手摇驱动机构带动运转，手摇驱动机构包括手摇轮，手摇轮的中心连接一传动杆，在传动杆的一端套设有第一伞齿轮，第一伞齿轮与第二伞齿轮相啮合，第二伞齿轮通过第一传动轴与第三伞齿轮传动连接，第三伞齿轮与第四伞齿轮相啮合，第一滚珠丝杠与第四伞齿轮传动连接；在传动杆的另一端套设有第五伞齿轮，第五伞齿轮与第六伞齿轮相啮合，第六伞齿轮通过第二传动轴与第七伞齿轮传动连接，第七伞齿轮与第八伞齿轮相啮合，第二滚珠丝杠与第八伞齿轮传动连接。
优选的，在每一个环形桁架的内侧设置有若干个支撑槽钢，支撑槽钢相互之间交叉设置，在支撑槽钢上设置有加强环，加强环与环形桁架同轴设置，且内径小于环形桁架；在南环桁架和北环桁架之间连接有十字交叉杆。
优选的，所述环形桁架的直径为9m，每一个环形桁架上设置的所有支撑槽钢包括4根宽度为120mm的第一槽钢和8根宽度为80mm的第二槽钢。
优选的，所述通轴上套设有轴承，轴承固定在轴承支撑座上，在轴承支撑座的下方设置有基座，所述电机驱动机构安装在基座上。
本实用新型的有益技术效果是：
本实用新型通过转动手摇轮带动滚珠丝杠转动，进而带动滑块移动，带动浮标卡具运动，利用伞齿轮的转向作用和直齿轮的传动作用，提高了装置的自动化水平，减少了浮标卡具移动时所需要的人力，节省了时间。
双环桁架结构采用通轴连接两个环形桁架，同时环形桁架之间采用不同宽度的槽钢支撑，简化了制造工艺，提高了整体结构强度。
本实用新型具有结构稳定，运行平稳、负载能力强，不易受干扰等特点。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为卡具平动机构的部分结构示意图，主要示出浮标卡具与滚珠丝杠的连接部分；
图4为图3的俯视图；
图5为卡具平动机构中手摇驱动机构部分的结构示意图；
图6为图5的侧视图。
具体实施方式
结合附图，一种双环桁架式波浪浮标检定装置，包括双环桁架结构1、电机驱动机构2、浮标卡具3与卡具平动机构4。所述双环桁架1结构包括两个平行布置的环形桁架，分别为南环桁架101和北环桁架102，南环桁架和北环桁架的直径相等，且中心处分别固定在一通轴103的两端。所述电机驱动机构2包括变频电机201、减速器202、离合器203和制动器204，变频电机201通过减速器202、离合器203与主动轴205控制连接，制动器204设置在主动轴205上，主动轴205与通轴103传动连接。所述卡具平动机构4包括第一滚珠丝杠401 和第二滚珠丝杠402，第一滚珠丝杠401和第二滚珠丝杠402平行布置，在第一滚珠丝杠401 上设置有第一滑块403，在第二滚珠丝杠402上设置有第二滑块404，所述浮标卡具3的两端分别固定在第一滑块403和第二滑块404上。
所述第一滚珠丝杠401和第二滚珠丝杠402均由手摇驱动机构5带动运转，手摇驱动机构包括手摇轮501，手摇轮501的中心连接一传动杆502，在传动杆502的一端套设有第一伞齿轮503，第一伞齿轮503与第二伞齿轮504相啮合，第二伞齿轮504通过第一传动轴505与第三伞齿轮506传动连接，第三伞齿轮506与第四伞齿轮507相啮合，第一滚珠丝杠401与第四伞齿轮507传动连接。在传动杆502的另一端套设有第五伞齿轮508，第五伞齿轮508 与第六伞齿轮509相啮合，第六伞齿轮509通过第二传动轴510与第七伞齿轮511传动连接，第七伞齿轮511与第八伞齿轮512相啮合，第二滚珠丝杠402与第八伞齿轮512传动连接。
实验时，将被检波浪浮标安装在浮标卡具上，桁架旋转一周的时间为波周期，以提供海洋波浪浮标波周期的检定服务等。
本实用新型的工作过程大致如下：
变频电机201通过减速器202等带动双环桁架结构1旋转，实现正旋周期性上下运动。浮标卡具3的移动采用滚珠丝杠和伞齿轮传动的手摇式移动方式，具体如下：手摇动手摇轮 501，手摇轮501带动传动杆502转动，传动杆转动时依次通过第一伞齿轮503、第二伞齿轮 504、第一传动轴505、第三伞齿轮506与第四伞齿轮507带动第一滚珠丝杠401转动，并依次通过第五伞齿轮508、第六伞齿轮509、第二传动轴510、第七伞齿轮511与第八伞齿轮512 带动第二滚珠丝杠402转动。通过第一滚珠丝杠401和第二滚珠丝杠402的同步转动，可带动第一滑块403和第二滑块404同步移动，进而带动浮标卡具3移动。
本实用新型通过转动手摇轮带动滚珠丝杠转动，进而带动滑块移动，带动浮标卡具运动，利用伞齿轮的转向作用和直齿轮的传动作用，提高了装置的自动化水平，减少了浮标卡具移动时所需要的人力，节省了时间。
作为对本实用新型的进一步设计，在每一个环形桁架的内侧设置有若干个支撑槽钢，支撑槽钢相互之间交叉设置，在支撑槽钢上设置有加强环107，加强环与环形桁架同轴设置，且内径小于环形桁架；在南环桁架和北环桁架之间连接有十字交叉杆104。
进一步的，所述环形桁架的直径为9m，每一个环形桁架上设置的所有支撑槽钢包括4根宽度为120mm的第一槽钢105和8根宽度为80mm的第二槽钢106。
本实用新型中，双环桁架结构采用通轴连接两个环形桁架，同时环形桁架之间采用不同宽度的槽钢支撑，简化了制造工艺，提高了整体结构强度。
更进一步的，所述通轴上套设有轴承，轴承固定在轴承支撑座上，在轴承支撑座的下方设置有基座6，所述电机驱动机构安装在基座6上。
上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。
需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种双环桁架式波浪浮标检定装置，其特征在于：包括双环桁架结构、电机驱动机构、浮标卡具与卡具平动机构；
所述双环桁架结构包括两个平行布置的环形桁架，分别为南环桁架和北环桁架，南环桁架和北环桁架的直径相等，且中心处分别固定在一通轴的两端；
所述电机驱动机构包括电机、减速器、离合器和制动器，电机通过减速器、离合器与主动轴控制连接，制动器设置在主动轴上，主动轴与通轴传动连接；
所述卡具平动机构包括第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠，第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠平行布置，在第一滚珠丝杠上设置有第一滑块，在第二滚珠丝杠上设置有第二滑块，所述浮标卡具的两端分别固定在第一滑块和第二滑块上；
所述第一滚珠丝杠和第二滚珠丝杠均由手摇驱动机构带动运转，手摇驱动机构包括手摇轮，手摇轮的中心连接一传动杆，在传动杆的一端套设有第一伞齿轮，第一伞齿轮与第二伞齿轮相啮合，第二伞齿轮通过第一传动轴与第三伞齿轮传动连接，第三伞齿轮与第四伞齿轮相啮合，第一滚珠丝杠与第四伞齿轮传动连接；在传动杆的另一端套设有第五伞齿轮，第五伞齿轮与第六伞齿轮相啮合，第六伞齿轮通过第二传动轴与第七伞齿轮传动连接，第七伞齿轮与第八伞齿轮相啮合，第二滚珠丝杠与第八伞齿轮传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种双环桁架式波浪浮标检定装置，其特征在于：在每一个环形桁架的内侧设置有若干个支撑槽钢，支撑槽钢相互之间交叉设置，在支撑槽钢上设置有加强环，加强环与环形桁架同轴设置，且内径小于环形桁架；在南环桁架和北环桁架之间连接有十字交叉杆。
3.根据权利要求2所述的一种双环桁架式波浪浮标检定装置，其特征在于：所述环形桁架的直径为9m，每一个环形桁架上设置的所有支撑槽钢包括4根宽度为120mm的第一槽钢和8根宽度为80mm的第二槽钢。
4.根据权利要求1所述的一种双环桁架式波浪浮标检定装置，其特征在于：所述通轴上套设有轴承，轴承固定在轴承支撑座上，在轴承支撑座的下方设置有基座，所述电机驱动机构安装在基座上。
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| CN110906957A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-03-24 | 国家海洋局北海标准计量中心 | 波浪浮标检定装置的浮标辅助安装平台及浮标安装方法 |
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2018
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| CN110906957A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-03-24 | 国家海洋局北海标准计量中心 | 波浪浮标检定装置的浮标辅助安装平台及浮标安装方法 |
| CN110906957B (zh) * | 2019-12-19 | 2024-04-23 | 国家海洋局北海标准计量中心 | 波浪浮标检定装置的浮标辅助安装平台及浮标安装方法 |
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