滑块连杆摇摆台的制作方法

本发明涉及姿态模拟领域，特别是设计一种三自由度滑块连杆摇摆台。

背景技术：

舰艇常常要航行于波涛汹涌、气象变化无常的海洋，同时长期服役在恶劣的海洋环境中，会受到盐雾、海洋大气和海水的腐蚀。但同时围绕舰艇开展的一系列训练却刻不容缓。因此，为了缩短训练周期，提高训练效率，节约训练经费，减少训练风险，需要在陆地建造用于舰艇开展一系列海上训练的训练平台，其中，用于模拟舰艇在遇到风浪后摇摆姿态的摇摆台是训练平台的主体结构，是训练平台重要组成之一，我国在摇摆台的设计建造方面一直在跟踪国外产品和技术，同时缺乏建造适合模拟舰艇海上动作特点的摇摆台的方案。因此，有必要发明一种能够精准、快速、稳定的模拟舰艇海上航行时摇摆姿态的摇摆设备，从而弥补我国在一系列舰艇训练上的不足，对舰艇的海上训练具有重大的实际应用价值。

技术实现要素：

发明目的：本发明提供一种液压驱动滑块连杆三自由度摇摆台，目的是解决目前舰艇海上训练成本高以及陆上训练摇摆台摇摆姿态不真实问题。

技术方案：

一种滑块连杆摇摆平台，其特征在于：该平台包括训练平台、纵摇框架、横摇框架、连杆、滑块和液压装置；训练平台设置在纵摇框架上方，纵摇框架设置在横摇框架上方，滑块与纵摇框架上的导轨配合并能沿导轨产生相对滑动；连杆下端与滑块活动相连，连杆上端活动连接训练平台底部；液压装置包括第一液压装置、第二液压装置和第三液压装置，滑块与第一液压装置相连；训练平台底部的带铰接孔凸台与纵摇框架上的铰接凸台活动相接，通过连杆的带动使得训练平台沿带铰接孔凸台与铰接凸台的连接轴转动；纵摇框架底部设置有外伸摇臂结构，外伸摇臂结构与横摇框架上的结构通过连接轴活动相接，使得纵摇框架能绕着外伸摇臂结构与横摇框架的连接轴转动；

第二液压装置的上端活动安装在纵摇框架上的纺锤状凸台上，第二液压装置的下端与横摇框架上的四分之一球台活动连接，通过第二液压装置的作用带动纵摇框架的转动；

第三液压装置安装在横摇框架底部并在使用时置于地面，第三液压装置用于驱动横摇框架做垂荡运动。

带铰接孔凸台与铰接凸台的连接轴的轴线与纵摇框架长边的中线平行，训练平台在连杆的动作下能绕该带铰接孔凸台与铰接凸台的连接轴线旋转；外伸摇臂结构与结构连接轴的轴线与纵摇框架长边的中线垂直，即与纵摇框架短边中线平行，纵摇框架在第二液压装置的动作下能绕外伸摇臂结构与结构连接轴线旋转。

纵摇平台上铰接凸台不在纵摇框架长边的中线上。

训练平台通过两处与纵摇平台上铰接凸台相接，一处与连杆相连，通过这三点固定平面的形式支撑了整个训练平台。

在纵摇框架上还设置有用于限制滑块移动距离的第一限位装置。

在横摇框架下方设置有限制横摇框架下降距离的第二限位装置，第二限位装置置于地面。

第一液压装置安装在纵摇框架上的斜坡外伸结构上；整个平台复位时第一液压装置的轴线平行于纵摇框架上表面。

连杆与滑块上表面的夹角为非90°角。

连杆与滑块上表面的夹角大于90°。

所述的滑块包括带滚轮的滑块座、滑块槽内连接杆、滑块上表面，滑块槽内接杆通过焊接工艺与整个滑块成为一体；通过纵摇框架内部特殊导轨限制了滑块的五个自由度，使滑块只能在一个自由度上运动。

优点及有益效果：这种三自由度模拟平台采用框架结构，拥有体积小重量轻，结构稳定的特点；采用了简单实用的控制模式，大大提高了模拟平台的可靠性和可控性；这种模拟平台能够真实的模拟舰艇海上摇摆姿态。

附图说明：

本发明共有七幅附图。

图1为滑块连杆摇摆平台整体结构示意图。

图2为训练平台结构示意图。

图3为纵摇框架结构示意图。

图4为导轨结构局部放大示意图。

图5为滑块结构示意图。

图6为横摇框架结构示意图。

图7为纵摇框架结构示意图。

图8为纵摇框架结构示意图。

其中：1.训练平台；2.纵摇框架；3.横摇框架；4.连杆；5.滑块。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种模拟训练平台，该平台包括训练平台1、纵摇框架2、横摇框架3、连杆4、滑块5和液压装置；训练平台1设置在纵摇框架2上方，纵摇框架2设置在横摇框架3上方，滑块5与纵摇框架上的导轨2-4配合并能沿导轨2-4产生相对滑动；连杆4下端与滑块5活动相连，连杆4上端活动连接训练平台1底部；液压装置包括第一液压装置a-1、第二液压装置a-2和第三液压装置a-3，滑块5与第一液压装置a-1相连；训练平台1底部的带铰接孔凸台1-2与纵摇框架2上的铰接凸台2-2活动相接，通过连杆4的带动使得训练平台1沿带铰接孔凸台1-2与铰接凸台2-2的连接轴转动；纵摇框架2底部设置有外伸摇臂结构2-5，外伸摇臂结构2-5与横摇框架3上的结构3-1通过连接轴活动相接，使得纵摇框架2能绕着外伸摇臂结构2-5与横摇框架3的连接轴转动；

第二液压装置a-2的上端穿过纵摇框架2活动安装在纵摇框架2上的纺锤状凸台2-1上，第二液压装置a-2的下端与横摇框架3上的四分之一球台3-2活动连接，通过第二液压装置a-2的作用带动纵摇框架2的转动；

第三液压装置a-3安装在横摇框架3底部并在使用时置于地面c，第三液压装置a-3用于驱动横摇框架3做垂荡运动。

带铰接孔凸台1-2与铰接凸台2-2的连接轴的轴线与纵摇框架2长边的中线2-6平行，训练平台1在连杆4的动作下能绕该带铰接孔凸台1-2与铰接凸台2-2的连接轴线旋转；外伸摇臂结构2-5与结构3-1连接轴的轴线与纵摇框架2长边的中线2-6垂直，即与纵摇框架2短边中线平行，纵摇框架2在第二液压装置a-2的动作下能绕外伸摇臂结构2-5与结构3-1连接轴线旋转。

训练平台1底部设置有带孔凸台1-1，该带孔凸台1-1与连杆4相连。

也就是说所述的训练平台1包括：孔凸台1-1、带铰接孔凸台1-2，其中带铰接孔凸台1-2沿训练平台1横向对称布置。

所述的纵摇框架2包括：二层铰接台2-2、斜坡外伸结构2-3、滑槽2-4、外伸摇臂结构2-5。

所述的横摇框架3包括：横摇框架上结构3-1、四分之一球台3-2。

纵摇平台上铰接凸台2-2不在纵摇框架2长边的中线2-6上。训练平台1在纵摇时具有纵向漂移。

训练平台1通过两处与纵摇平台上铰接凸台2-2相接，一处与连杆4相连，通过这三点固定平面的形式支撑了整个训练平台1。训练平台1三点支撑的特性，通过改变连杆4与带孔凸台1-1连接点的空间位置，实现训练平台1的纵摇。

在纵摇框架2上还设置有用于限制滑块5移动距离的第一限位装置b-1。

在横摇框架3下方设置有限制横摇框架3下降距离的第二限位装置b-2，第二限位装置b-2置于地面c。

第一液压装置a-1安装在纵摇框架2上的斜坡外伸结构2-3上；整个平台复位时第一液压装置a-1的轴线平行于纵摇框架上表面2-7。这样第一液压装置a-1不承受纵摇框架2法线方向的载荷。特殊斜坡外伸结构2-3具有两种功能：①能够对训练平台1的纵摇角度起到限位的作用；②作为安装第一液压装置a-1的特殊结构。

连杆4与滑块上表面5-3的夹角α为非90°角。

连杆4与滑块上表面5-3的夹角α大于90°。当角度大于90°时连杆4和滑块5承受训练平台1的主要重量并且能够防止训练平台的坍塌。通过限位装置b-2限制滑块5的运动行程，进而限制连杆4与滑块上表面5-3的角度。

导轨材料采用灰铸铁，表面热处理采用采用高频淬火。

这种新型模拟训练平台，横摇和纵摇过程中有一定程度的横漂和纵漂更加真实地模拟了舰船在海上的运动

所述的滑块5包括带滚轮的滑块座5-1、滑块槽内连接杆5-2、滑块上表面5-3，滑块槽内接杆5-2通过焊接工艺与整个滑块成为一体；所述的导轨2-4与滑块底座5-1上滚轮相接触，产生相对滑动。通过纵摇框架内部特殊导轨2-4限制了滑块5的五个自由度，使滑块5只能在一个自由度上运动，实现训练平台1的纵摇。

纵摇框架2的特殊框架结构；当第二液压装置a-2工作时，纵摇框架绕中线2-6的垂直线旋转，纵摇框架2的特殊框架结构与第二液压装置a-2相适应。

纵摇框架上外伸摇臂结构2-5上的铰接孔位于横摇框架的下方，使得训练平台1横摇时具有横向漂移。

纵摇框架2、斜坡外伸结构2-3、铰接凸台2-2、外伸摇臂结构2-5、纺锤状凸台2-1、限位装置b-2为一体式结构。

第二液压装置a-2安装在纵摇框架上的纺锤状凸台2-1内杆上，另一端连接在横摇框架上的四分之一球台3-2内杆上。

在纵摇框架2上的斜坡外伸结构2-3安装有第一液压装置a-1，第一液压装置a-1还与滑块5固定。当第一液压装置a-1工作时，推动滑块5，滑块5通过滑块座5-1上的滚轮与导轨2-4实现滑动。与滑块5相连的连杆4一起运动，连杆4的运动带动与连杆4铰接的凸台1-1。而训练平台上带铰接孔凸台1-2与纵摇框架2上的铰接凸台2-2的铰接处成为纵摇旋转中心，使起升平台实现纵摇。

在纵摇框架上2上的纺锤状凸台2-1与第二液压装置a-2连接，横摇框架3上的四分之一球台3-2与第二液压装置a-2连接。在横摇框架3上结构3-1与纵摇框架上外伸摇臂结构2-5铰接处成为横摇旋转中心。当第二液压装置a-2开始工作时，该液压装置给纺锤状凸台2-1施加作用力，使纵摇框架2横摇，从而带动训练平台1实现横摇。

在地面c上设置有第三液压装置a-3，第三液压装置a-3与横摇框架3相固定，当第三液压装置a-3工作时使横摇框架3做垂荡运动，从而带动训练平台1实现垂荡运动。