十字滑台控制摇摆台的制作方法

本实用新型属于姿态模拟领域，涉及一种十字滑台控制摇摆台，特别涉及一种模拟舰艇海上摇摆姿态的摇摆台。

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，有必要实用新型一种能够精准、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：

实用新型目的：本实用新型提供一种十字滑台控制摇摆台，其目的是解决目前所存在的海上舰艇训练模拟系统的摇摆台方案存在的问题。

技术方案：

一种十字滑台控制摇摆台，其特征在于：所述的十字滑台控制摇摆台主要包括，训练平台、十字滑轨、滑块、底板、纵向液压缸、支撑杆和横向液压缸；训练平台通过支撑杆设置在滑块上，滑块设置在十字滑轨上，十字滑轨能移动的设置在底板上，纵向液压缸连接滑块并带动滑块移动，横向液压缸连接十字滑轨并带动十字滑轨移动。

所述的训练平台由四根支撑杆支撑且支撑杆顶端与训练平台底部通过球铰连接；连接点为训练平台长、宽的黄金分割线的交点处，同时四支撑杆在训练平台达到最高位置时与训练平台不垂直，四支撑杆向外成一角度，且同时四支撑杆底端恰好处于训练平台四角在地面的投影点处。

所述的十字滑轨包括：横向滑槽、十字滑轨铰接座和纵向滑轨；

所述的滑块包括：支撑杆球铰支座、纵向液压缸球铰支座和纵向滑槽；

所述的底板包括：横向滑轨、地板球铰接座和底板铰接座；

所述的四根支撑杆的底端分别通过球铰接连接在四个滑块的支撑杆球铰支座中；所述的滑块的纵向滑槽与十字滑轨的纵向滑轨配合，形成滑动副，滑块能在十字滑轨上纵向滑动；所述的十字滑轨的横向滑槽与底板上的横向滑轨配合，形成滑动副，从而十字滑轨在横向液压缸的带动下带动滑块沿横向滑动。

所述的十字滑轨的横向移动由横向液压缸驱动，横向液压缸的缸筒连接在底板铰接座上，底板铰接座位于两横向滑轨之间，横向液压缸的活塞杆与十字滑轨铰接座铰接连接；所述的滑块的纵向滑动由纵向液压缸驱动，纵向液压缸的缸筒连接在地板球铰接座，活塞杆连接在纵向液压缸球铰支座上。

所述的十字滑台控制摇摆台的摇摆姿态由四根支撑杆决定，根据四根支撑杆所处不同空间位置，决定训练平台在空间位置的摇摆角度，其中任意三根支撑杆处于支撑状态，剩余一根处随动状态。所述的十字滑台控制摇摆台进行复合摇摆，其摇摆姿态由四根支撑杆中的三根决定，三根支撑杆的顶端在十字滑台部分控制下处于不同空间位置，故决定训练平台在某一瞬时的空间位置，另一支撑杆处随动状态。

横向移动的十字滑轨带动能纵向滑动的滑块运动，两者单独或同时运动，使支撑杆的底部获得横移和纵移的两个自由度，从而带动训练平台一角在空间位置上发生动作。

纵向滑轨行程短于横向滑轨。

利用上述的十字滑台控制摇摆台所实施的控制摇摆方法，所述的十字滑台控制摇摆台分为横摇和纵摇两种，而横摇和纵摇又均可分为两种，即轻度横摇和剧烈横摇、轻度纵摇和剧烈纵摇，其原因为纵向滑轨行程短于横向滑轨，其中轻度横摇由纵向液压缸驱动，摇摆时每处在纵向同侧的两组纵向液压缸为一个动作单元，两个动作单元做相反动作，即一组伸长另一组缩短，控制训练平台产生轻度横摇；剧烈横摇由横向液压缸驱动，摇摆时每处在纵向同侧的两组横向液压缸为一个动作单元，每个动作单元做相反动作，控制训练平台产生剧烈横摇；轻度纵摇由纵向液压缸驱动，摇摆时每处在横向同侧的两组纵向液压缸为一个动作单元，每个动作单元做相反动作，控制训练平台产生轻度纵摇；剧烈纵摇由横向液压缸驱动，摇摆时每处在横向同侧的两组横向液压缸为一个动作单元，每个动作单元做相反动作，控制训练平台产生剧烈纵摇。

有益效果：

（1）与传统的摇摆台方案相比，这种十字滑台控制摇摆台采用不可伸缩支撑杆支撑整体平台的方案，同时支撑杆底端连接十字滑台，通过十字滑台的移动带动支撑杆运动，该方案结构简单，控制方便，将横摇、纵摇和垂荡集中到一层，大大缩减了整体高度，降低了摇摆台摇摆时的惯性力的影响。

（2）与其他方案对比，十字滑台控制摇摆台横、纵摇的液压设备相互独立，通过操纵每个液压缸的伸长、缩短量将摇摆效果叠加，更加真实的模拟各种摇摆姿态。

（3）与同类型摇摆台相比，十字滑台控制摇摆台重量降低，同时由支撑杆而不是液压缸来承受训练平台的重量，从而使液压缸大部分功用于实现摇摆台的摇摆，减轻了液压设备的负担。

附图说明：

图1摇摆台整体结构图

图2摇摆台主视图

图3摇摆台左视图

图4十字滑台结构图

图5十字滑轨结构图

图6滑块结构图

图7底板结构图

图8纵向液压缸结构图

图9支撑杆结构图

图10横向液压缸结构图。

具体实施方式：

如图1至图3所示，所述的十字滑台控制摇摆台主要包括，训练平台1、十字滑轨2、滑块3、底板4、纵向液压缸5、支撑杆6和横向液压缸7；训练平台1通过支撑杆6设置在滑块3上，滑块3设置在十字滑轨2上，十字滑轨2能移动的设置在底板4上，纵向液压缸5连接滑块3并带动滑块3移动，横向液压缸7连接十字滑轨2并带动十字滑轨2移动。

所述的训练平台1由四根支撑杆6支撑且支撑杆6顶端与训练平台1底部通过球铰连接；连接点为训练平台1长、宽的黄金分割线的交点处，同时四支撑杆6在训练平台1达到最高位置时与训练平台1不垂直，四支撑杆6向外成一角度，且同时四支撑杆6底端恰好处于训练平台1四角在地面的垂直投影点处。

如图5所示，所述的十字滑轨2包括：横向滑槽2-1、十字滑轨铰接座2-2和纵向滑轨2-3；

如图6所示，所述的滑块3包括：支撑杆球铰支座3-1、纵向液压缸球铰支座3-2和纵向滑槽3-3；

如图7所示，所述的底板4包括：横向滑轨4-1、地板球铰接座4-2和底板铰接座4-3；

所述的四根支撑杆6的底端分别通过球铰接连接在四个滑块3的支撑杆球铰支座3-1中；如图4所示，滑块3、十字滑轨2和横向滑轨4-1形成十字滑台，所述的滑块3的纵向滑槽3-3与十字滑轨2的纵向滑轨2-3配合，形成滑动副，滑块3能在十字滑轨2上纵向滑动；所述的十字滑轨2的横向滑槽2-1与底板上的横向滑轨4-1配合，形成滑动副，从而十字滑轨2在横向液压缸7的带动下带动滑块3沿横向滑动。

所述的十字滑轨2的横向移动由横向液压缸7驱动，横向液压缸7的缸筒连接在底板铰接座4-3上，底板铰接座4-3位于两横向滑轨4-1端点之间如图7所示的位置，横向液压缸7的活塞杆与十字滑轨铰接座2-2铰接连接；所述的滑块3的纵向滑动由纵向液压缸5驱动，纵向液压缸5的缸筒连接在地板球铰接座4-2，活塞杆连接在纵向液压缸球铰支座3-2上。

所述的十字滑台控制摇摆台的摇摆姿态由四根支撑杆6决定，根据四根支撑杆6所处不同空间位置，决定训练平台1在空间位置的摇摆角度，其中任意三根支撑杆6处于支撑状态，剩余一根处随动状态。所述的十字滑台控制摇摆台可进行复合摇摆，其摇摆姿态由四根支撑杆6中的三根决定，三根支撑杆6的顶端在十字滑台部分控制下处于不同空间位置，故决定训练平台1在某一瞬时的空间位置，另一支撑杆6处随动状态。

所述的摇摆台主控制结构为十字滑台部分，横向移动的十字滑轨2带动能纵向滑动的滑块3运动，两者可单独或同时运动，使支撑杆6的底部获得横移和纵移的两个自由度，从而带动训练平台1一角在空间位置上发生动作。

纵向滑轨2-3行程短于横向滑轨4-1。

所述的十字滑台控制摇摆台分为横摇和纵摇两种，而横摇和纵摇又均可分为两种，即轻度横摇和剧烈横摇、轻度纵摇和剧烈纵摇，其原因为纵向滑轨2-3行程短于横向滑轨4-1，其中轻度横摇由纵向液压缸5驱动，摇摆时每处在纵向同侧的两组纵向液压缸5为一个动作单元，两个动作单元做相反动作，即一组伸长另一组缩短，控制训练平台1产生轻度横摇；剧烈横摇由横向液压缸7驱动，摇摆时每处在纵向同侧的两组横向液压缸7为一个动作单元，每个动作单元做相反动作，控制训练平台1产生剧烈横摇；轻度纵摇由纵向液压缸5驱动，摇摆时每处在横向同侧的两组纵向液压缸5为一个动作单元，每个动作单元做相反动作，控制训练平台1产生轻度纵摇；剧烈纵摇由横向液压缸7驱动，摇摆时每处在横向同侧的两组横向液压缸7为一个动作单元，每个动作单元做相反动作，控制训练平台1产生剧烈纵摇。纵向同侧就是沿着纵向方向排列的。横向同侧同理。

如图8所示，所述的纵向液压缸5缸筒和活塞杆均以球铰与其他部件连接。

如图9所示，所述的支撑杆6两端均以球铰与其他部件连接。

如图10所示，所述的横向液压缸7缸筒和活塞杆均以铰接与其他部件连接。

具体实施步骤：

摇摆台在实现其摇摆动作时，可分为四部分：

第一部分，实现摇摆台的垂荡。摇摆台的垂荡动作由横向液压缸7保持不动而四组纵向液压缸5同时伸长和缩短来实现整体平台的垂荡。

第二部分，实现摇摆台的横摇。摇摆台的横摇由与底板4长度方向平行且同侧的两组横向液压缸7伸长或缩短同时另一侧同样与底板4长度方向平行的两组横向液压缸7做相反的动作来实现，其中纵向液压缸5除随动外，不伸长也不缩短。长度方向就是图1中字母A所示的纵向，而字母B为横向，即宽度方向。

第三部分，实现摇摆台的纵摇。摇摆台的纵摇由与底板4宽度方向平行且同侧的两组纵向液压缸5伸长或缩短同时另一侧同样与底板4宽度方向平行的两组纵向液压缸5做相反的动作来实现，其中横向液压缸7除随动外，不伸长也不缩短。

第四部分，实现摇摆台的复合运动。摇摆台的复合运动由四根支撑杆6中的三根根据实际轨迹要求通过横、纵向液压缸的不同伸缩来模拟摇摆台的不同摇摆姿态，而第四根支撑杆6处于随动状态。