专利名称：一种高精度控制的水动力试验测量桥架的制作方法
技术领域：
本发明涉及船舶、水上飞机等水动力试验领域，具体涉及一种高精度控制的水动力试验测量桥架。
背景技术：
目前，为进一步提高水动力试验的安装、使用效率及自动化程度，国内各水动力实验室相继采用自动升降的试验测量桥架来代替原有的固定式测量桥架，现有的试验用测量桥架的升降方式是由四台电机(中央桥架每侧两台交流伺服电机)驱动减速器进行减速，带动梯形螺杆转动，达到提升与梯形螺母固定连接的中央桥架运动，通过使用与后期的维护发现存在以下不足，主要表现在:
一、安装精度要求高
现有测量桥架的升降方式是中央桥架前、后各两台电机驱动，为保证中央桥架的垂直升降运动顺畅，要求安装时每台电机驱动的升降系统均在垂线上并且要求中央桥架两侧的升降系统安装平面平行。为保证上述的要求，对安装精度的要求很高。二、升降精度低，重复精度低
现有测量桥架由于采用的是梯形螺杆与梯形螺母的升降形式，考虑到加工误差及梯形螺杆与梯形螺母的间隙，该升降系统的升降精度与重复精度较低。三、限位开关安装在外部，容易损坏及误触发
现有测量桥架的限位开关安装在桥架连接件上，在试验件安装过程中，试验人员容易碰触到限位开关，导致限位开关损坏。四、后期维护困难
由于现有测量桥架设计的升降系统部件较多，在后期的拆卸及安装过程的工作量很大，又由于安装精度要求高，增加到了后期维护的难度。
发明内容
本发明的目的就是针对目前现有的试验用测量桥架上述之不足，而提供一种高精度控制的水动力试验测量桥架。本发明由交流伺服电机、行星减速器、伺服电动缸、电动缸固定座、提升座、横梁连接板、线性滑块、线性滑轨、桥架连接件、连接座、中央桥架、仪器固定轨道和长度补偿斜块组成，横梁连接板与试验拖车横梁通过螺栓、螺母进行连接，成为整套试验测量桥架的固定件，交流伺服电机、行星减速器和伺服电动缸通过电动缸固定座固定在横梁连接板上，交流伺服电机的动力输出轴通过行星减速器与伺服电动缸一端传动相连，横梁连接板上固定的线性滑块与桥架连接件上固定的线性滑轨滑动连接，伺服电动缸通过其自带的球头铰接与提升座连接，连接座安装在桥架连接件上，提升座安装在连接座上，中央桥架安放在桥架连接件上，固定轨道安装在中央桥架上，中央桥架通过长度补偿斜块与桥架连接件另一侧的固定，长度补偿斜块由两块相同斜度的斜块组成，一块斜块与中央桥架通过螺栓固接，另一块斜块补偿固定斜块与桥架连接件之间的距离。本发明的优点是:
1、升降系统体积�。沧啊⒉鹦都虻�
升降系统由交流伺服电机、行星减速器及伺服电动缸组成，交流伺服电机、行星减速器与伺服电动缸整体固定，在安装时只需与电动缸固定座连接进行固定，提升时是利用球头铰链与连接座连接，其安装精度全部由加工精度保证，并可利用球头铰接的特性进行加工误差的补偿。2、运行灵活，控制精度高，重复精度高
升降系统中的伺服电动缸采用滚珠丝杠的运动方式，运动灵活可靠，运行精度高。伺服电动缸内安装有光栅尺，可实现闭环伺服控制，
控制精度可达到0.0lmm,同时伺服电动缸的重复精度也可达到0.01mm。3、限位开关与伺服电动缸一体化，提高了可靠性
限位开关安装在伺服电动缸缸体内，减少了外界对限位开关的损坏及误触发的可能，提高了运行的安全可靠性。4、使用寿命长，操作维护简单
本试验测量桥架的使用寿命主要由伺服电动缸决定，伺服电动缸内的滚珠丝杠的预期寿命是90%的行星丝杠在金属材料疲劳失效前所能达到或超过的运行距离，经过计算，本升降系统电动缸的使用寿命为166.3万次。伺服电动缸在复杂的环境下工作只需要定期的注脂润滑，并无易损件需要维护更换。
图1是本发明结构示意图。图2是图1仰视结构示意图。
具体实施例方式如图1、2所示，本发明由交流伺服电机1、行星减速器2、伺服电动缸3、电动缸固定座4、提升座5、横梁连接板6、线性滑块7、线性滑轨8、桥架连接件9、连接座10、中央桥架
11、仪器固定轨道12和长度补偿斜块13组成，横梁连接板6与试验拖车横梁通过螺栓、螺母进行连接，成为整套试验测量桥架的固定件，交流伺服电机1、行星减速器2和伺服电动缸3通过电动缸固定座4固定在横梁连接板6上，交流伺服电机I的动力输出轴通过行星减速器2与伺服电动缸3 —端传动相连，横梁连接板6上固定的线性滑块7与桥架连接件9上固定的线性滑轨8滑动连接，伺服电动缸3通过其自带的球头铰接与提升座5连接，连接座10安装在桥架连接件9上，提升座5安装在连接座10上，中央桥架11安放在桥架连接件9上，固定轨道12安装在中央桥架11上，中央桥架11通过长度补偿斜块13与桥架连接件9另一侧的固定，长度补偿斜块13由两块相同斜度的斜块组成，一块斜块与中央桥架11通过螺栓固接，另一块斜块补偿固定斜块与桥架连接件9之间的距离。工作方式:交流伺服电机I转动通过行星减速器2减速后带动伺服电动缸3进行直线运动，从而带动桥架连接件9上固定的线性滑轨8在线性滑块7上做垂线运动，从而实现中央桥架11的升、降运动，中央桥架11的升降范围由伺服电动缸3的最大行程决定。本发明利用伺服电动缸自带的FCP限位开关进行零点到最大行程的位置控制，保证运行位置的安全。利用交流伺服电机I的在断电条件下的自锁保护能力，保证在断电时的安全问题。
权利要求
1.一种高精度控制的水动力试验测量桥架，其特征在于它由交流伺服电机(I)、行星减速器(2)、伺服电动缸(3)、电动缸固定座(4)、提升座(5)、横梁连接板(6)、线性滑块(7)、线性滑轨(8)、桥架连接件(9)、连接座(10)、中央桥架(11)、仪器固定轨道(12)和长度补偿斜块(13)组成，横梁连接板(6)与试验拖车横梁通过螺栓、螺母进行连接，成为整套试验测量桥架的固定件，交流伺服电机(I)、行星减速器(2)和伺服电动缸(3)通过电动缸固定座(4)固定在横梁连接板(6)上，交流伺服电机(I)的动力输出轴通过行星减速器(2)与伺服电动缸(3)—端传动相连，横梁连接板(6)上固定的线性滑块(7)与桥架连接件(9)上固定的线性滑轨⑶滑动连接，伺服电动缸⑶通过其自带的球头铰接与提升座(5)连接，连接座(10)安装在桥架连接件(9)上，提升座(5)安装在连接座(10)上，中央桥架(11)安放在桥架连接件(9)上，固定轨道(12)安装在中央桥架(11)上，中央桥架(11)通过长度补偿斜块(13)与桥架连接件(9)另一侧的固定，长度补偿斜块(13)由两块相同斜度的斜块组成，一块斜块与中央桥架(11)通过螺栓固接，另一块斜块补偿固定斜块与桥架连接件(9)之间的距离。
全文摘要
一种高精度控制的水动力试验测量桥架，它由交流伺服电机(1)、行星减速器(2)、伺服电动缸(3)、电动缸固定座(4)、提升座(5)、横梁连接板(6)、线性滑块(7)、线性滑轨(8)、桥架连接件(9)、连接座(10)、中央桥架(11)、仪器固定轨道(12)和长度补偿斜块(13)组成，本发明的优点是1、升降系统体积�。沧�、拆卸简单；2、运行灵活，控制精度高，重复精度高；3、限位开关与伺服电动缸一体化，提高了可靠性；4、使用寿命长，操作维护简单。
文档编号G01M10/00GK103175673SQ20121047148
公开日2013年6月26日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者何超, 吴彬, 周奇, 刘晓峰, 张科 申请人:中国特种飞行器研究所
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