CN210774755U - 一种摇摆台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种摇摆台，包括支撑座、俯仰装置和滚转装置；所述俯仰装置包括安装于所述支撑座的俯仰驱动组件，以及可转动地安装于所述支撑座上端的俯仰框架，所述俯仰驱动组件与所述俯仰框架的转动轴连接；所述滚转装置包括安装于所述俯仰框架上的滚转驱动组件，以及安装于所述俯仰框架的滚转平台，所述滚转驱动组件与所述滚转平台的转动轴连接；还包括设置于所述滚转平台上侧且用于承载的隔振平台，以及用于所述滚转平台减震的隔振装置。本实用新型的摇摆台可实现大角度的姿态模拟，同时有效的避免了被试系统自身振动对摇摆台的影响。

Description

一种摇摆台

技术领域

本实用新型涉及姿态模拟技术领域，尤其是涉及一种摇摆台。

背景技术

随着国防科技的飞速发展，配套的试验设备需求也越来越高，摇摆台作为一种高精度姿态运动模拟平台，可以复现船舶在海中的姿态变化，以及飞机在空中的姿态变化。目前并联六自由度平台在娱乐行业、人员培训以及装备试验等方面应用广泛，但由于其自身结构限制，并联六自由度平台无法实现较大角度的姿态运动，同时在绕三轴转动时存在沿三个方向平移的牵连运动，难以满足某些特殊的试验需求。串联型式的摇摆台可以实现大角度的姿态运动，且避免牵连运动，但当被测系统存在宽频带的高频负载作用时，如飞机发动机配套系统的姿态模拟试验，很难从结构固有频率设计上避开被测系统的工作频率，可能会激发摇摆台结构件的共振，并对台架控制产生干扰，引起严重的后果，因此现有串联型式的摇摆台也不适用于高频动载的被测系统。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种摇摆台，可实现大角度的姿态模拟，同时有效的避免了被试系统自身的振动对摇摆台的影响。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种摇摆台，包括支撑座、俯仰装置和滚转装置；所述俯仰装置包括安装于所述支撑座的俯仰驱动组件，以及可转动地安装于所述支撑座上端的俯仰框架，所述俯仰驱动组件与所述俯仰框架的转动轴连接；所述滚转装置包括安装于所述俯仰框架上的滚转驱动组件，以及安装于所述俯仰框架的滚转平台，所述滚转驱动组件与所述滚转平台的转动轴连接；还包括设置于所述滚转平台上侧且用于承载的隔振平台，以及用于所述滚转平台减震的隔振装置。

可选地，所述隔振装置包括被动隔振装置、半主动隔振装置和主动隔振装置中的一种或多种；且所述隔振装置设置于所述隔振平台与所述滚转平台之间，或所述隔振装置设置于所述滚转平台上，或设置于所述隔振平台上。

可选地，所述隔振装置包括具有固定刚度和固定阻尼的第一隔振器，以及具有可调节刚度和可调节阻尼的第二隔振器；所述第一隔振器设置在所述隔振平台与所述滚转平台之间，所述第二隔振器设置在所述滚转平台下表面。

可选地，所述隔振装置为具有固定刚度和固定阻尼的第一隔振器；所述第一隔振器设置在所述隔振平台与所述滚转平台之间；或，

所述隔振装置为具有可调节刚度和可调节阻尼的第二隔振器；所述第二隔振器设置在所述滚转平台的下表面。

可选地，所述俯仰框架的两侧均通过转动轴安装于所述支撑座，所述俯仰驱动组件与所述俯仰框架一侧的转动轴连接，所述俯仰框架另一侧的转动轴上连接有第一制动装置；

所述滚转平台的前端和后端均通过转动轴安装于所述俯仰框架，所述滚转驱动组件与所述滚转平台前端的转动轴连接，所述滚转平台后端的转动轴上连接有第二制动装置。

可选地，所述俯仰驱动组件和所述滚转驱动组件均为液压驱旋转缸；或

所述俯仰驱动组件和所述滚转驱动组件均包括电机和连接于电机的齿轮减速机构。

可选地，所述支撑座与所述俯仰框架之间设置第一机械锁定装置；所述俯仰框架与所述滚转平台之间设置第二机械锁定装置。

可选地，所述摇摆台还包括第一旋转拖链和第二旋转拖链；所述第一旋转拖链设置在所述俯仰框架的转动轴处，所述第一旋转拖链的固定端安装在所述支撑座上，所述第一旋转拖链的旋转端安装在所述俯仰框架上；所述第二旋转拖链设置在所述滚转平台的转动轴处，所述第二旋转拖链的固定端安装在所述俯仰框架上，所述第二旋转拖链的旋转端安装在所述滚转平台上。

可选地，所述俯仰框架的每个转动轴通过第一轴承安装于所述支撑座，且所述俯仰框架的每个转动轴通过第一紧固法兰安装于所述俯仰框架；

所述滚转平台的每个转动轴通过第二轴承安装于所述俯仰框架，且所述滚转平台的每个转动轴通过第二紧固法兰安装于所述滚转平台。

可选地，所述第一机械锁定装置和所述第二机械锁定装置均包括转板和用于所述转板插入的锁定槽；所述支撑座包括：

基座，包括两个相对设置的固定板和多个连接两个所述固定板的连接杆，多个所述连接杆沿所述固定板的长度方向依次设置；和

两个支撑架，每个所述支撑架包括支撑块、支撑柱和两个支撑杆，所述支撑块安装在每一所述固定板上；所述支撑柱竖向设置在所述支撑块中部，每一所述支撑杆的上端连接于对应的所述支撑柱的上部，下端连接于对应的所述支撑块的一端；所述俯仰框架的转动轴安装于所述支撑架的上端。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型摇摆台，通过设置转动安装于支撑座的俯仰装置和安装于俯仰框架的滚转装置，实现最大±180°的二自由度运动，通过俯仰驱动组件驱动俯仰框架做俯仰运动，通过滚转驱动组件驱动滚转平台做滚转运动，避免了俯仰装置的运动与滚转装置的运动相互影响。在滚转平台上设置隔振装置和隔振平台，可在测试具有高频动载的系统时，使滚转平台受到的振动降到最低，有效的避免了被试系统高频振动对摇摆台的影响，保证隔振效果的同时限定滚转平台振动幅值，保证摇摆台运动精度，提高设备性能。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本实用新型提供的摇摆台的立体示意图；

图2为本实用新型提供的隔振平台和隔振装置示意图；

图3为本实用新型提供的隔振装置原理图；

图4为本实用新型提供的被动隔振装置原理图；

图5为本实用新型提供的半主动隔振装置原理图；

图6为本实用新型提供的被动加半主动隔振装置原理图；

图7为本实用新型提供的俯仰装置示意图；

图8为本实用新型提供的滚转装置示意图；

图9为本实用新型提供的支撑座立体示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型提供的摇摆台的立体示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种摇摆台，包括支撑座10、俯仰装置20和滚转装置30。俯仰装置20包括安装于支撑座10的俯仰驱动组件21，以及可转动地安装于支撑座10上端的俯仰框架22，俯仰驱动组件21与俯仰框架22的转动轴连接。滚转装置30包括安装于俯仰框架22上的滚转驱动组件31，以及安装于俯仰框架22的滚转平台32，滚转驱动组件31与滚转平台32的转动轴连接。特别地，该摇摆台还包括设置于滚转平台32上侧且用于承载的隔振平台41，以及用于滚转平台32减震的隔振装置42。进一步地，隔振平台41上表面设有T形槽，便于被试系统安装调整。

本实用新型实施例的摇摆台通过设置转动安装于支撑座10的俯仰装置20和安装于俯仰框架22的滚转装置30，实现最大±180°的二自由度运动。通过俯仰驱动组件21驱动俯仰框架22做俯仰运动，通过滚转驱动组件31驱动滚转平台32做滚转运动，避免了俯仰装置20的运动与滚转装置30的运动相互影响。在滚转平台32上设置隔振装置42和隔振平台41，可在测试具有高频动载的系统时，使滚转平台32受到的振动降到最低，有效的避免了被试系统高频振动对摇摆台的影响，提高设备性能。支撑座10固定在地面，为俯仰装置20提供承载支撑。

在本实用新型的一些实施例中，如图2至图6所示，隔振装置42包括被动隔振装置、半主动隔振装置和主动隔振装置中的一种或多种。且隔振装置42设置于隔振平台41与滚转平台32之间，或隔振装置42设置于滚转平台32上，或设置于隔振平台41上。

其中，如图4所示，被动隔振装置针对已知工作频率或窄频率段的被试件使用，通过减小被试系统激振力从而减小高频振动对摇摆台的影响，隔振效果较好。如图5所示，半主动隔振装置通过装置的质量弹簧系统共振吸收被试系统振动能量，减小高频振动对摇摆台的影响，并根据被试系统工作频率利用气压或液压装置如蓄能器调节隔振装置42的刚度、阻尼，使隔振装置42具备较好的隔振效果，适用范围更广。如图6所示，集成被动隔振装置和半主动隔振装置两种组合形式的优点，对不同的频率段都有较好的隔振效果，也具备一定调节范围。

具体地，在本实用新型的一些实施例中，隔振装置42包括具有固定刚度和固定阻尼的第一隔振器421，以及具有可调节刚度和可调节阻尼的第二隔振器422。第一隔振器421设置在隔振平台41与滚转平台32之间，第二隔振器422设置在滚转平台32下表面。第一隔振器421可为被动隔振装置的一种或多种，且设置为多个，均布于隔振平台41与滚转平台32之间。第二隔振器422可为半主动隔振装置的一种或多种，且设置为多个，均布于滚转平台32下侧。通过第一隔振器421减小已知工作频率或窄频率段的被试件的激振力，通过调节第二隔振器422的刚度和阻尼吸收被试系统振动能量，减小高频振动对摇摆台的影响。也就是说，本实施例的隔振装置42为被动加半主动隔振装置。当然，第二隔振器422也可设置在其他位置，如滚转平台32上侧等。

在本实用新型的另一些实施例中，隔振装置42可仅为具有固定刚度和固定阻尼的第一隔振器421，第一隔振器421设置在隔振平台41与滚转平台32之间。该隔振装置42为被动隔振装置，针对已知工作频率或窄频率段的被试件使用。

在本实用新型的另一些实施例中，隔振装置42可仅为具有可调节刚度和可调节阻尼的第二隔振器422，第二隔振器422设置在滚转平台32的下表面。该隔振装置42为半主动隔振装置，利用气压或液压装置如蓄能器调节装置刚度和阻尼，通过装置质量弹簧系统的共振吸收被试系统振动能量，减小高频振动对摇摆台的影响。

在本实用新型的一些实施例中，如图7和图8所示，俯仰框架22的两侧均通过转动轴安装于支撑座10，俯仰驱动组件21与俯仰框架22一侧的转动轴连接，俯仰框架22另一侧的转动轴上连接有第一制动装置61。滚转平台32的前端和后端均通过转动轴安装于俯仰框架22，滚转驱动组件31与滚转平台32前端的转动轴连接，滚转平台32后端的转动轴上连接有第二制动装置62。通过设置第一制动装置61和第二制动装置62，提高摇摆台安全性。

在本实用新型的一些实施例中，俯仰驱动组件21和滚转驱动组件31均为液压驱旋转缸。或俯仰驱动组件21和滚转驱动组件31均包括电机和连接于电机的齿轮减速机构，采用电机驱动摇摆台运动，可精确调整摇摆台运动速度，控制摆动角度。

在本实用新型的一些实施例中，支撑座10与俯仰框架22之间设置第一机械锁定装置。俯仰框架22与滚转平台32之间设置第二机械锁定装置。通过设置第一机械锁定装置和第二机械锁定装置，保证摇摆台可靠的处于水平位置，提高摇摆台安全性。具体地，第一机械锁定装置和第二机械锁定装置均包括转板51和用于转板51插入的锁定槽52。

使用时，首先将第一机械锁定装置和第二机械锁定装置打开，控制摇摆台处于当前锁定位置，然后松开第一制动装置61与第二制动装置62，根据摇摆台所需模拟的姿态需求，俯仰驱动组件21驱动俯仰框架22转轴带动俯仰框架22进行俯仰运动，滚转驱动组件31驱动滚转平台32转轴带动滚转平台32进行滚转运动。摇摆台姿态试验结束后，控制摇摆台回零位即水平位置，锁定第一制动装置61与第二制动装置62，最后关闭第一机械锁定装置和第二机械锁定装置，保证摇摆台可靠的处于水平位置，完成一轮姿态模拟试验。

若需要摇摆台停止在某一姿态，可在摇摆台达到姿态时关闭驱动组件例如控制液压驱旋转缸的伺服阀回零位，同时锁定第一制动装置61与第二制动装置62，保证摇摆台在该姿态下稳定可靠。在此姿态下进行其他姿态运动时，摇摆台工作流程参考上述完整的工作流程。

在本实用新型的一些实施例中，摇摆台还包括第一旋转拖链71和第二旋转拖链72。第一旋转拖链71设置在俯仰框架22的转动轴处，第一旋转拖链71的固定端安装在支撑座10上，第一旋转拖链71的旋转端安装在俯仰框架22上。第二旋转拖链72设置在滚转平台32的转动轴处，第二旋转拖链72的固定端安装在俯仰框架22上，第二旋转拖链72的旋转端安装在滚转平台32上。设置第一旋转拖链71和第二旋转拖链72作为线缆通道，使线缆布置更有条理，约束线缆运动范围，并避免打断电缆，减少控制电缆断点连接干扰，提高摇摆台可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，俯仰框架22的每个转动轴通过第一轴承23安装于支撑座10，且俯仰框架22的每个转动轴通过第一紧固法兰安装于俯仰框架22。滚转平台32的每个转动轴通过第二轴承33安装于俯仰框架22，且滚转平台32的每个转动轴通过第二紧固法兰安装于滚转平台32。

具体地，俯仰框架22为回字形结构，包括俯仰前段、俯仰后段和两个俯仰侧段。每个俯仰侧段的中部具有向上的第一凸起轴毂，便于第一轴承23的安装。俯仰前段的中部具有向上的第二凸起轴毂，俯仰后段的中部具有向上的第三凸起轴毂，便于滚转驱动组件31的安装。每个俯仰侧段连接俯仰前段的对应一端与俯仰后段的对应一端。每个俯仰侧段上的第一凸起轴毂与对应的俯仰框架22的转动轴通过第一紧固法兰固定连接。滚转平台32的一个转动轴安装于俯仰前段上的第二凸起轴毂，滚转平台32的另一转动轴安装于俯仰后段上的第三凸起轴毂。

在本实用新型的一些实施例中，如图8所示，滚转平台32包括滚转前段、滚转后段和承载部。滚转前段的中部具有向上的第四凸起轴毂，第四凸起轴毂与对应的滚转平台32的转动轴通过第二紧固法兰固定连接。滚转后段的中部具有向上的第五凸起轴毂，第五凸起轴毂与对应的滚转平台32的转动轴通过第二紧固法兰固定连接。通过设置第四凸起轴毂和第五凸起轴毂，便于第二轴承33的安装，承载部34连接于滚转前段和滚转后段之间。

在本实用新型的一些实施例中，如图9所示，支撑座10包括基座11和两个支撑架12。基座11包括两个相对设置的固定板111和多个连接两个固定板111的连接杆112，多个连接杆112沿固定板111的长度方向依次设置。每个支撑架12包括支撑块121、支撑柱122和两个支撑杆123，支撑块121安装在每一固定板111上。支撑柱122竖向设置在支撑块121中部，每一支撑杆123的上端连接于对应的支撑柱122的上部，下端连接于对应的支撑块121的一端。俯仰框架22的转动轴安装于支撑架12的上端。两个支撑架12的上端设置有轴孔，便于安装俯仰框架22的转动轴。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种摇摆台，包括支撑座、俯仰装置和滚转装置；所述俯仰装置包括安装于所述支撑座的俯仰驱动组件，以及可转动地安装于所述支撑座上端的俯仰框架，所述俯仰驱动组件与所述俯仰框架的转动轴连接；所述滚转装置包括安装于所述俯仰框架上的滚转驱动组件，以及安装于所述俯仰框架的滚转平台，所述滚转驱动组件与所述滚转平台的转动轴连接；其特征在于，还包括设置于所述滚转平台上侧且用于承载的隔振平台，以及用于所述滚转平台减震的隔振装置。

2.根据权利要求1所述的摇摆台，其特征在于，所述隔振装置包括被动隔振装置、半主动隔振装置和主动隔振装置中的一种或多种；且所述隔振装置设置于所述隔振平台与所述滚转平台之间，或所述隔振装置设置于所述滚转平台上，或设置于所述隔振平台上。

3.根据权利要求1所述的摇摆台，其特征在于，所述隔振装置包括具有固定刚度和固定阻尼的第一隔振器，以及具有可调节刚度和可调节阻尼的第二隔振器；所述第一隔振器设置在所述隔振平台与所述滚转平台之间，所述第二隔振器设置在所述滚转平台下表面。

4.根据权利要求1所述的摇摆台，其特征在于，所述隔振装置为具有固定刚度和固定阻尼的第一隔振器；所述第一隔振器设置在所述隔振平台与所述滚转平台之间；或，

所述隔振装置为具有可调节刚度和可调节阻尼的第二隔振器；所述第二隔振器设置在所述滚转平台的下表面。

5.根据权利要求1所述的摇摆台，其特征在于，

所述俯仰框架的两侧均通过转动轴安装于所述支撑座，所述俯仰驱动组件与所述俯仰框架一侧的转动轴连接，所述俯仰框架另一侧的转动轴上连接有第一制动装置；

所述滚转平台的前端和后端均通过转动轴安装于所述俯仰框架，所述滚转驱动组件与所述滚转平台前端的转动轴连接，所述滚转平台后端的转动轴上连接有第二制动装置。

6.根据权利要求1所述的摇摆台，其特征在于，

所述俯仰驱动组件和所述滚转驱动组件均为液压驱旋转缸；或

所述俯仰驱动组件和所述滚转驱动组件均包括电机和连接于电机的齿轮减速机构。

7.根据权利要求1所述的摇摆台，其特征在于，

所述支撑座与所述俯仰框架之间设置第一机械锁定装置；所述俯仰框架与所述滚转平台之间设置第二机械锁定装置。

8.根据权利要求1所述的摇摆台，其特征在于，还包括第一旋转拖链和第二旋转拖链；所述第一旋转拖链设置在所述俯仰框架的转动轴处，所述第一旋转拖链的固定端安装在所述支撑座上，所述第一旋转拖链的旋转端安装在所述俯仰框架上；所述第二旋转拖链设置在所述滚转平台的转动轴处，所述第二旋转拖链的固定端安装在所述俯仰框架上，所述第二旋转拖链的旋转端安装在所述滚转平台上。

9.根据权利要求5所述的摇摆台，其特征在于，

所述俯仰框架的每个转动轴通过第一轴承安装于所述支撑座，且所述俯仰框架的每个转动轴通过第一紧固法兰安装于所述俯仰框架；

所述滚转平台的每个转动轴通过第二轴承安装于所述俯仰框架，且所述滚转平台的每个转动轴通过第二紧固法兰安装于所述滚转平台。

10.根据权利要求7所述的摇摆台，其特征在于，

所述第一机械锁定装置和所述第二机械锁定装置均包括转板和用于所述转板插入的锁定槽；所述支撑座包括：

基座，包括两个相对设置的固定板和多个连接两个所述固定板的连接杆，多个所述连接杆沿所述固定板的长度方向依次设置；和

两个支撑架，每个所述支撑架包括支撑块、支撑柱和两个支撑杆，所述支撑块安装在每一所述固定板上；所述支撑柱竖向设置在所述支撑块中部，每一所述支撑杆的上端连接于对应的所述支撑柱的上部，下端连接于对应的所述支撑块的一端；所述俯仰框架的转动轴安装于所述支撑架的上端。

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