本发明涉及实验设备，特别涉及一种高精度、高负载的多用途旋转实验平台。
背景技术：
1、在自然界中，受旋转影响的流体系统广泛存在。例如，地球物理领域中的大气环流与大洋环流，以及天体物理领域中恒星内部的对流层，均不可避免地受到旋转效应的影响。目前，针对此类系统的常用研究手段包括观测、实验研究、理论研究以及数值模拟等。其中，在实验室开展的实验研究，一方面可有效避免数值模拟过程中所涉及的假设，另一方面还具备成本较低、能够更好地控制边界条件等诸多优点。因此，实验研究在地球流体力学与天体流体力学领域中占据着重要地位。
2、进行实验研究的必要前提是搭建高性能旋转实验平台。在现有的旋转平台中，有的实验平台能够承载大尺寸（直径数米级）的实验容器。然而，这么大的负载通常会导致其转速相对较慢（10rpm量级）。而另一些追求高转速的旋转平台则往往只能选择较小的负载（直径数十厘米级）。此外，自然界中的旋转流体系统通常还耦合了温度、磁场、地形等多种影响因素。因此，大多数旋转实验平台在进行机械结构设计时，主要针对某一类特定的影响因素进行专门设计，难以适用于其他实验研究，因而其普适性相对较差。
技术实现思路
1、在常见的旋转平台设计中，水电滑环被安装在旋转平台的正上方：一方面水电滑环的转子与旋转平台连接，需要确保这两者旋转中心的对齐；另一方面还需要在实验室静止坐标系上安装支撑架来支撑水电滑环的定子。这样的设计存在以下几点缺陷：（i）当水滑环磨损或安装不恰当时会发生漏水，这对下方旋转平台上的实验装置造成损坏，甚至存在短路起火的安全隐患。（ii）安装水电滑环的架子围在旋转平台的四周，对旋转平台上的实验空间造成很大约束：安装设备时不仅高度受到限制，水平面上的安装空间也受到限制。因此，在不同的实验下常常需要根据不同的设备尺寸及测量需求来更换安装水电滑环的支撑架，对旋转平台的普适性造成一定限制。（iii）每次拆卸实验装置后都要对水电滑环进行调整，使其中心轴与旋转轴同心（同心度差则会对水电滑环磨损过快，缩短其寿命），造成诸多不便。
2、本发明有鉴于上述的现有状况而完成的，其目的在于提供一种高精度、高负载的多用途旋转实验平台，以提升转轴的稳定性，进而使其能够满足高负载与高转速的实验需求。此外，本发明的目的还包括在不改变主体机械结构的前提下，能够实现对旋转平台上实验设备的快速切换，从而可便捷地开展多种实验研究。为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：
3、本发明提供一种高精度、高负载的多用途旋转实验平台，包括，
4、动力模块，包括电机、主动带轮和从动带轮；
5、转动模块，包括实验台、托盘、中心桶、圆锥滚子轴承、推力球轴承，所述实验台，用于配置实验装置，所述中心桶呈中空圆柱状，所述托盘固定于所述中心桶上端，所述实验台可拆卸地固定于所述托盘，所述圆锥滚子轴承和所述推力球轴承自上而下套设于所述中心桶；
6、支撑模块，包括上板、下板、支撑柱、减震脚和水电滑环组件，所述上板和下板平行设置，所述支撑柱设置于所述上板和所述下板之间，所述支撑柱用于支撑所述上板，所述水电滑环组件固定于所述下板，所述减震脚设置于所述下板；
7、其中，所述从动带轮固定于所述中心桶的底部，所述水电滑环组件靠近所述中心桶的下端设置，所述圆锥滚子轴承和所述推力球轴承均安装于所述上板。
8、其中，所述中心桶贯穿所述上板，所述中心桶的直径为300mm，转速为1rpm-80rpm，所述圆锥滚子轴承固定于所述上板的上表面，所述推力球轴承固定于所述上板的下表面。
9、其中，所述上表面设置第一限位槽，所述下表面设置第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽的同心度不超过10微米，所述圆锥滚子轴承安装于所述第一限位槽，所述推力球轴承安装于所述第二限位槽。
10、其中，所述支撑模块还包括第一固定环和第二固定环，所述第一固定环套设于所述圆锥滚子轴承并固定于所述上表面，所述第二固定环套设于所述推力球轴承并固定于所述下表面。
11、其中，所述水电滑环组件包括水管和导线，所述水管和导线贯穿所述中心桶，所述水电滑环组件用于向所述实验装置供水和供电。
12、其中，所述动力模块还包括支撑架和正时皮带，所述支撑架用于安装所述电机和所述主动带轮，所述主动带轮与所述从动带轮通过所述正时皮带连接。
13、其中，所述转动模块还包括过渡环，所述过渡环固定于所述中心桶的下端，所述从动带轮固定于所述过渡环。
14、其中，所述支撑柱通过连接件与所述下板固定。
15、其中，所述减震脚包括丝杆和脚环，所述丝杆与所述下板通过螺纹连接，所述脚环设置于地面。
16、其中，所述实验台与所述托盘通过螺钉连接。
17、根据本发明所提供的高精度、高负载的多用途旋转实验平台有益效果如下：
18、（i）不用担心水滑环漏水造成的麻烦和安全隐患。
19、（ii）解放了实验平台上方的空间限制，在搭配可快速拆卸的实验台后，实现了该装置的普适性。而针对不同的实验需求，可以设计不同尺寸、不同构型的实验台来匹配，因此使本发明适用于多种旋转实验。
20、（iii）水电滑环一次性安装好后，便不用再进行调整。
1.一种高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，包括
2.如权利要求1所述的高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，所述中心桶贯穿所述上板，所述中心桶的直径为300mm，转速为1rpm-80rpm，所述圆锥滚子轴承固定于所述上板的上表面，所述推力球轴承固定于所述上板的下表面。
3.如权利要求2所述的高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，所述上表面设置第一限位槽，所述下表面设置第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽的同心度不超过10微米，所述圆锥滚子轴承安装于所述第一限位槽，所述推力球轴承安装于所述第二限位槽。
4.如权利要求3所述的高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，所述支撑模块还包括第一固定环和第二固定环，所述第一固定环套设于所述圆锥滚子轴承并固定于所述上表面，所述第二固定环套设于所述推力球轴承并固定于所述下表面。
5.如权利要求1所述的高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，所述水电滑环组件包括水管和导线，所述水管和导线贯穿所述中心桶，所述水电滑环组件用于向所述实验装置供水和供电。
6.如权利要求1所述的高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，所述动力模块还包括支撑架和正时皮带，所述支撑架用于安装所述电机和所述主动带轮，所述主动带轮与所述从动带轮通过所述正时皮带连接。
7.如权利要求1所述的高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，所述转动模块还包括过渡环，所述过渡环固定于所述中心桶的下端，所述从动带轮固定于所述过渡环。
8.如权利要求1所述的高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，所述支撑柱通过连接件与所述下板固定。
9.如权利要求1所述的高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，所述减震脚包括丝杆和脚环，所述丝杆与所述下板通过螺纹连接，所述脚环设置于地面。
10.如权利要求1所述的高精度、高负载的多用途旋转实验平台，其特征在于，所述实验台与所述托盘通过螺钉连接。