CN210981288U - 波浪浮标检定装置的配重机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波浪浮标检定装置的配重机构，波浪浮标检定装置包括双环桁架、沿双环桁架半径方向滑动设置的浮标，其特征在于，配重机构设置于双环桁架上，配重机构包括配重块组件、驱动配重块组件直线运动的配重移动机构，配重块组件和浮标相对于双环桁架的旋转中轴线分设于两侧，配重块组件与浮标位于同一滑动平面上。上述波浪浮标检定装置的配重机构，根据浮标重量及当前浮标位置，通过配重移动机构驱动配重块组件滑动，能够调整配重块组件位置，实现自动配重，大大减轻了操作人员工作负担。

Description

波浪浮标检定装置的配重机构

技术领域

本实用新型涉及海洋仪器的机械设计领域，特别是涉及一种波浪浮标检定装置的配重机构。

背景技术

波浪浮标检定装置能够模拟波高变化及波周期变化，带动被检浮标作正弦或圆周运动，模拟海洋环境中波浪浮标的运动，通过对浮标输出数据进行处理并与设定值比较，实现浮标校验和调整的目的。波浪浮标检定装置采用双环桁架结构，波浪浮标设置在双环桁架上，浮标安装于双环桁架的一侧后，需要在另一侧安装配重以实现平衡状态，现有的检定装置中，需要人工操作进行配重，工作强度大。

实用新型内容

基于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够实现自动配重的波浪浮标检定装置的配重机构。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种波浪浮标检定装置的配重机构，所述波浪浮标检定装置包括双环桁架、沿所述双环桁架半径方向滑动设置的浮标，所述配重机构设置于所述双环桁架上，所述配重机构包括配重块组件、驱动配重块组件直线运动的配重移动机构，所述配重块组件和所述浮标相对于所述双环桁架的旋转中轴线分设于两侧，所述配重块组件与所述浮标位于同一滑动平面上。

进一步地，所述配重移动机构包括第二丝杠、套设于第二丝杠上的第二螺母，驱动所述第二丝杠的第二丝杠驱动电机，所述第二螺母与所述配重块组件固定连接。

进一步地，所述双环桁架包括南环桁架和北环桁架，所述配重移动机构设置有两个，对称设置在所述南环桁架和北环桁架的内侧。

进一步地，所述配重块组件包括连接杆和设置于连接杆上的配重块，所述连接杆的两端分别通过配重支座架固定于所述第二螺母上。

进一步地，所述双环桁架上设置有第二滑轨，所述配重支架座通过第二滑块滑动设置于所述第二滑轨上。

进一步地，所述南环桁架和北环桁架分别包括外环和与外环连接的十字形旋转主臂，所述第二滑轨设置于所述旋转主臂上。

进一步地，所述配重块与所述连接杆可拆卸连接。

进一步地，所述配重块包括两个相对接的配重半块，两个配重半块通过螺钉紧固、套设于所述连接杆上。

进一步地，所述双环桁架上还设置角度检测装置，所述角度检测装置用于测定配重过程中所述双环桁架的摆动角度，进而通过控制器控制所述配重移动机构动作。

进一步地，所述波浪浮标检定装置还包括桁架限位机构，所述桁架限位机构用于将所述双环桁架限制在一定的摆动角度范围内。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

上述波浪浮标检定装置的配重机构，根据浮标重量及当前浮标位置，通过配重移动机构驱动配重块组件滑动，能够调整配重块组件位置，实现自动配重，大大减轻了操作人员工作负担。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型波浪浮标检定装置的结构示意图；

图2为本实用新型波浪浮标检定装置中南环半轴固定的结构示意图；

图3为本实用新型波浪浮标检定装置的配重机构的的水平保持机构和直线驱动机构的结构示意图；

图4为图3中卡具支座处的放大图；

图5为本实用新型波浪浮标检定装置中浮标和浮标卡具的装配图；

图6为本实用新型波浪浮标检定装置的配重机构中水平保持机构、直线驱动机构、配重机构的结构示意图；

图7为本实用新型波浪浮标检定装置的配重机构的结构示意图；

附图标记说明：

双环桁架110；南环桁架111；北环桁架112；桁架驱动机构120；旋转主臂113；南环半轴131；北环半轴132；旋转编码器140；外啮合齿轮150；第一滑轨160；第二滑轨170；

浮标200；

浮标卡具300；卡具连接轴350；径向销孔351，锁销360；

卡具支座400；支座架410；支架420；轴承座430；

水平保持机构500；中心锥齿轮组510；第一锥齿轮511；第二锥齿轮512；花键轴520；花键套530；卡具锥齿轮组540；第三锥齿轮541；第四锥齿轮542；

直线驱动机构600；第一丝杠驱动电机610；第一丝杆620；第一螺母630；

配重机构700；配重块组件710；配重块711；连接杆712；第二丝杠720；第二丝杠驱动电机740；配重支座架750；

桁架限位机构800；支撑立柱810；限位卡爪820。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置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实用新型的限制。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。

参照图-1图7，为本实用新型的波浪浮标检定装置的配重机构的一个实施例。

如图1所示，波浪浮标检定装置采用双环桁架110、两空心半轴体结构，双环桁架110安装于安装平台上，采用南北双环空间桁架结构，其包括南环桁架111和北环桁架112。南环桁架111和北环桁架112均由4根槽钢组成十字形旋转主臂113，旋转主臂113周围均布8根槽钢组成圆环扇形旋转副臂，外环由4根弧形槽钢拼接为一个圆环，中间副板由大、小两组拼接圆环板组成。南环桁架111和北环桁架112之间采用横拉杆、斜拉杆连接。所有部件之间通过螺栓连接，关键连接部位装配完毕后再焊接。

南环桁架111连接南环半轴131，南环半轴131通过半轴轴承座固定，南环半轴131与桁架驱动机构120连接，桁架驱动机构120包括制动器、离合器和减速器电机，通过桁架驱动机构120驱动双环桁架110旋转。北环桁架112连接北环半轴132，北环半轴132通过半轴轴承座固定，过孔滑环穿在半轴轴承座的外侧，方便维修更换，并通过空心轴给桁架内部电机及传感器供电，旋转编码器140则通过一组与半轴连接的外啮合齿轮150来测定桁架的运转周期及速度。

浮标200设置于双环桁架110的南环桁架111和北环桁架112之间，浮标200固定于浮标卡具300上，浮标卡具300设置有卡具连接轴350，双环桁架110上设置有卡具支座400，浮标卡具300通过卡具连接轴350转动设置于卡具支座400上，卡具支座400能够沿双环桁架110的半径方向滑动。

双环桁架110上设置有配重机构700。配重机构700包括配重块组件710、驱动配重块组件710直线运动的配重移动机构，配重块组件710和浮标200相对于双环桁架110的旋转中轴线分设于两侧，配重块组件710与浮标200位于同一滑动平面上，即配重块组件710和浮标200位于双环桁架110的同一直径所在的平面上。

上述的配重机构700，根据浮标200重量及当前浮标200位置，通过配重移动机构驱动配重块组件710滑动，能够调整配重块组件710位置，实现自动配重，大大减轻了操作人员工作负担。

配重移动机构包括第二丝杠720、套设于第二丝杠720上的第二螺母，驱动第二丝杠720的第二丝杠驱动电机740，第二螺母与配重块组件710固定连接；配重移动机构设置有两个，对称设置在南环桁架111和北环桁架112的旋转主臂113内侧。通过丝杠螺母机构驱动配重块组件710运动，其结构简单，无噪音。

配重块组件710包括连接杆712和设置于连接杆712上的配重块711，连接杆712的两端分别通过配重支座架750固定于第二螺母上。

配重块711与连接杆712可拆卸连接。配重块711为组合式配重，以适应不同的浮标200重量规格。在本实施例中，配重块711包括两个相对接的配重半块，两个配重半块通过螺钉紧固、套设固定于连接杆712上。

为了对配重块组件710的滑动运动进行导向，双环桁架110的旋转主臂113上设置有第二滑轨170。配重支架420座通过第二滑块滑动设置于第二滑轨170上。

为了准确实现自动配重功能，在双环桁架110上还设置角度检测装置，角度检测装置能够测定配重过程中双环桁架110的摆动角度，进而通过控制器控制配重移动机构动作。在本实施例中，角度检测装置为旋转编码器140，旋转编码器140用以测量桁架旋转速度，在配重自动找平衡过程中，用以测量桁架角度值。

第二丝杠驱动电机740上安装有位置编码器，可以随时反馈配重块组件710的位置。同时，用于驱动浮标200移动的电机上也安装有位置编码器，可以随时反馈浮标200的位置。

波浪浮标检定装置还包括桁架限位机构800，桁架限位机构800用于将双环桁架110限制在一定的摆动范围内。桁架限位机构800包括固定于安装平台上的支撑立柱810和设置于支撑立柱810上的可伸缩的限位卡爪820，限位卡爪820伸出后能够使旋转主臂113在限位卡爪820限定的上下范围内摆动。

具体自动配重的操作方法如下：

当需要自动配重时，需保持浮标200、配重块组件710所在的旋转主臂113处于水平状态，双环桁架110处于静止状态。桁架限位机构800把旋转主臂113限制在±15°之间摆动范围内。然后，通过控制器控制移动配重块组件710的位置，通过旋转编码器实时测定旋转主臂113的摆动位置，通过闭环控制，最终使旋转主臂113处于±0.3°范围内，即进入平衡状态，即可停止配重块组件710位置移动，自动配重过程完成。然后桁架限位机构800的限位卡爪820缩回原状态，双环桁架110处于待旋转状态。

双环桁架110上设置有用于使浮标200保持水平状态的水平保持机构500、以及使浮标200沿双环桁架110径向方向直线运动的直线驱动机构600。水平保持机构500和直线驱动机构600通过双环桁架110上的控制器进行控制。在本实施例中，水平保持机构500设置于北环桁架112内侧，与旋转主臂113固定；直线驱动机构600设置有两个，分别设置于南环桁架111和北环桁架112的内侧，与旋转主臂113固定。

具体地，直线驱动机构600包括第一丝杠驱动电机610、第一丝杆620、套设于第一丝杠上的第一螺母630，第一螺母630与卡具支座400固定。第一丝杆620在第一丝杠驱动电机610的带动下进行旋转，从而第一螺母630带动卡具支座400进行往复直线移动，进而带动浮标200实现直线往复运动。

水平保持机构500包括中心锥齿轮组510、花键轴520、花键套530和卡具锥齿轮组540。中心锥齿轮组510包括相啮合的第一锥齿轮511和第二锥齿轮512。第一锥齿轮511与双环桁架110的中心同轴设置，通过连接轴穿过北环桁架112的空心北环半轴132，在北环桁架112外侧固定，保证此第一锥齿轮511始终状态不变。第二锥齿轮512通过花键轴520与卡具锥齿轮组540连接。卡具锥齿轮组540设置于卡具支座400内，包括相啮合的第三锥齿轮541和第四锥齿轮542。第三锥齿轮541通过花键套530套设于花键轴520上，第四锥齿轮542与浮标卡具300的卡具连接轴350固定连接。当卡具支座400作往复直线运动时，花键套530则在花键轴520上左右滑动，保证卡具支座400内的卡具锥齿轮组540与桁架中心处的中心锥齿轮组510状态同步。当双环桁架110作旋转运动时，处于桁架中心位置的中心锥齿轮组510保持静止不动，则通过花键轴520传递到卡具支座400处的卡具锥齿轮组540也会保持相对静止状态。从而使得浮标卡具300及浮标200既能保持往复直线运动，又能保持水平状态。

波浪浮标检定装置通过丝杠螺母机构实现了浮标200的往复直线运动，通过桁架固定的中心锥齿轮组510、花键轴520、卡具锥齿轮组540，实现了浮标卡具300随桁架旋转时始终保持竖直姿态；采用丝杠传动，在保证浮标200波高调节迅速与精确的同时，简化了机构维护流程，同时基本实现无噪音。

为了对卡具支座400的滑动运动进行导向，在双环桁架110上沿花键轴520的轴向方向设置有第一滑轨160，卡具支座400通过第一滑块滑动设置于第一滑轨160上。在本实施例中，第一滑轨160设置于旋转主臂113上。第一滑轨160与第二滑轨170相对于双环桁架110的旋转轴线对称设置。

卡具支座400包括支座架410、支架420、轴承座430、轴承。轴承设置于轴承座430上，轴承座430固定于支座架410上，支架420通过轴承转动设置于支座架410上。支架420与浮标卡具300的卡具连接轴350固定。第一螺母630与支座架410固定连接，第一丝杠转动时，通过第一螺母630带动支架420座滑动。花键轴520穿过支座架410，花键套530和卡具锥齿轮组540设置于支座架410内，卡具锥齿轮组540的第四锥齿轮542与支架420固定。花键轴520旋转时，带动花键套530和第三锥齿轮541转动，驱动第四锥齿轮542转动带动支架420旋转，进而带动浮标卡具300和浮标200旋转，使浮标200保持水平姿态。

支架420与卡具连接轴350之间通过锁销360固定。卡具连接轴350上开设径向销孔351，通过锁销360与卡具支座400固定，在满足安全性的基础上，极大地方便了浮标卡具300的安装。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，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实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种波浪浮标检定装置的配重机构，所述波浪浮标检定装置包括双环桁架、沿所述双环桁架半径方向滑动设置的浮标，其特征在于，所述配重机构设置于所述双环桁架上，所述配重机构包括配重块组件、驱动配重块组件直线运动的配重移动机构，所述配重块组件和所述浮标相对于所述双环桁架的旋转中轴线分设于两侧，所述配重块组件与所述浮标位于同一滑动平面上。

2.根据权利要求1所述的波浪浮标检定装置的配重机构，其特征在于，所述配重移动机构包括第二丝杠、套设于第二丝杠上的第二螺母，驱动所述第二丝杠的第二丝杠驱动电机，所述第二螺母与所述配重块组件固定连接。

3.根据权利要求2所述的波浪浮标检定装置的配重机构，其特征在于，所述双环桁架包括南环桁架和北环桁架，所述配重移动机构设置有两个，对称设置在所述南环桁架和北环桁架的内侧。

4.根据权利要求3所述的波浪浮标检定装置的配重机构，其特征在于，所述配重块组件包括连接杆和设置于连接杆上的配重块，所述连接杆的两端分别通过配重支座架固定于所述第二螺母上。

5.根据权利要求4所述的波浪浮标检定装置的配重机构，其特征在于，所述双环桁架上设置有第二滑轨，所述配重支座架通过第二滑块滑动设置于所述第二滑轨上。

6.根据权利要求5所述的波浪浮标检定装置的配重机构，其特征在于，所述南环桁架和北环桁架分别包括外环和与外环连接的十字形旋转主臂，所述第二滑轨设置于所述旋转主臂上。

7.根据权利要求4所述的波浪浮标检定装置的配重机构，其特征在于，所述配重块与所述连接杆可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的波浪浮标检定装置的配重机构，其特征在于，所述配重块包括两个相对接的配重半块，两个配重半块通过螺钉紧固、套设于所述连接杆上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的波浪浮标检定装置的配重机构，其特征在于，所述双环桁架上还设置角度检测装置，所述角度检测装置用于测定配重过程中所述双环桁架的摆动角度，进而通过控制器控制所述配重移动机构动作。

10.根据权利要求1-8任一项所述的波浪浮标检定装置的配重机构，其特征在于，所述波浪浮标检定装置还包括桁架限位机构，所述桁架限位机构用于将所述双环桁架限制在一定的摆动角度范围内。

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