一种舰载重型稳定平台的制作方法
【专利摘要】本发明属于机械制造领域，涉及一种舰载重型稳定平台，特别涉及一种负载在250kg以上的稳定平台的结构设计。包括主支架、安装平台、内框架、横摇伺服减速电机、伺服控制箱、纵摇伺服减速电机、陀螺板、陀螺A、陀螺B、角度传感器A、角度传感器B、倾角传感器、内环轴A、内环轴B、内环齿轮、内环伺服电机齿轮、外环轴、齿轮轴、外环伺服电机齿轮、电机支架；本发明具有承载能力大，稳定精度高、反应快的特点；本发明无需配重即能实现稳定。本发明由于安装倾角传感器，可以适时校正陀螺产生的漂移，能够提高稳定精度。
【专利说明】一种舰载重型稳定平台
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种舰载重型稳定平台，特别涉及一种负载在250kg以上的稳定平台的结构设计，属于机械制造领域。
【背景技术】
[0002]现有稳定平台实现稳定主要通过陀螺作为传感器，敏感转轴的速度，从而控制电机进行反向补偿运动，来实现稳定，而且现有的稳定平台有两种，一种是利用力矩电机作为驱动来实现稳定，该平台多适用于5?20kg左右的负载，该稳定平台虽小巧轻便，但对于大型运输船而言其负载过小，不能起到稳定的作用，而且力矩电机作为稳定平台的驱动时，必须将负载重心控制在回转中心内，控制难度大，负载容量小；另外一种是适用于大型设备的稳定平台，主要是利用液压装置作为驱动，适用于500kg以上的负载。但是利用液压驱动是需要配备液压源，一般液压源设备体积比较庞大，不适用一般的中型设备的稳定平台使用，并且延时较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种舰载重型稳定平台，该平台具有易于控制、负载能力较高的特点。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种舰载重型稳定平台，包括主支架、安装平台、内框架、横摇伺服减速电机、伺服控制箱、纵摇伺服减速电机、陀螺板、陀螺A、陀螺B、角度传感器A、角度传感器B、倾角传感器、内环轴A、内环轴B、内环齿轮、内环伺服电机齿轮、外环轴、齿轮轴、外环伺服电机齿轮、电机支架；
[0005]其中，所述主支架包括底盘和支撑环；所述支撑环为两个支臂和两个加强半环形成的整体环形结构，所述底盘固定安装在所述支撑环的一端，在所述两个支臂上分别开有通孔h和通孔i，所述通孔h和通孔i位于同一轴线上；
[0006]所述安装平台的外形为八边形结构，在所述安装平台沿安装平台厚度方向开有安装孔a和安装孔b，所述安装孔a和安装孔b位于同一轴线上；在所述安装平台的一面设有设备安装沉孔，在所述安装平台的另一面开有中心沉孔；
[0007]所述内框架为八边形框架，在所述内框架上开有沿内框架厚度方向的通孔C、通孔d、通孔e、通孔f，所述通孔C、通孔d、通孔e、通孔f的轴线位于同一水平面并相互垂直的两条直线上，在所述通孔c上方形成半圆形凸台，在该半圆形凸台开有通孔g，所述通孔g的轴线与所述通孔c的轴向相平行；
[0008]其连接关系在于:所述安装平台通过所述内环轴A和内环轴B套在所述内框架内，所述内环轴A和内环轴B同轴，所述内环轴A对应装在所述安装平台安装孔a与内框架通孔c内，所述内环轴B对应装在在安装平台安装孔b和内框架通孔e内；所述主支架通过所述外环轴和齿轮轴套在所述内框架外，所述外环轴和齿轮轴同轴，所述外环轴对应装在所述内框架通孔d和主支架上通孔h内，所述齿轮轴对应装在所述内框架的通孔f和主支架上的通孔i内；所述内环齿轮安装在所述内环轴A的伸出端，所述纵摇伺服减速电机安装在所述内框架半圆形凸台的通孔g处，所述内环伺服电机齿轮安装在所述纵摇伺服减速电机的电机轴上并与所述内环齿轮啮合；所述角度传感器A安装在所述内环轴B上，所述电机支架安装在所述主支架上，所述横摇伺服减速电机安装电机支架上，所述外环伺服电机齿轮安装在所述横摇伺服减速电机的电机轴上，所述齿轮轴的端面齿与所述外环伺服电机齿轮啮合；所述角度传感器B安装在所述外环轴上，所述陀螺A安装在安装平台的中心沉孔处，所述陀螺B安装在所述内框架上并与所述角度传感器A处于同一侧面上，所述倾角传感器安装在所述安装平台上，所述伺服控制箱安装在主支架的内侧，所述陀螺板安装在主支架支臂外侧。
[0009]所述两个支臂的高度与底盘直径比为0.45:1。
[0010]在所述主支架两个支臂的厚度方向开有对称的减重孔并在减重孔之间形成多个加强筋。
[0011 ] 所述安装平台的设备安装沉孔个数为整数，大于等于2，所述设备安装沉孔深度占安装平台高度的比例为0.27:1，在所述安装平台上以中心沉孔为中心均布开有多个减重槽，在所述减重槽之间形成一个圆形加强筋，该圆形加强筋与所述中心沉孔为同心设置。
[0012]所述圆形加强筋的高度与安装平台的高度比为0.77:1。
[0013]在所述内框架的上表面开有四个减重槽组，所述四个减重槽组为相互垂直布置，其中任意两个减重槽组位于所述半圆形凸台两侧。
[0014]在所述内框架的通孔C、通孔e的下方形成梯形凸起，在所述内框架的通孔d、通孔f的上方形成梯形凸起，在所述梯形凸起的两侧斜面开有减重槽。
[0015]本发明的优点和有益效果在于:
[0016]一、本发明具有承载能力大，稳定精度高、反应快的特点；本发明无需配重即能实现稳定。本发明由于安装倾角传感器，可以适时校正陀螺产生的漂移，能够提高稳定精度。
[0017]二、由于所述两个支臂的高度与底盘直径比为0.45:1 ;在所述主支架两个支臂的厚度方向开有对称的减重孔并在减重孔之间形成多个加强筋；可以在保证强度要求的前提下减轻重量。
[0018]三、由于所述安装平台的设备安装沉孔个数为整数，大于等于2，所述设备安装沉孔深度占安装平台高度的比例为0.27:1，在所述安装平台上以中心沉孔为中心均布开有多个减重槽，在所述减重槽之间形成一个圆形加强筋，该圆形加强筋与所述中心沉孔为同心设置；圆形加强筋的设置能够提高安装平台的整体结构强度，在圆形加强筋的周围设计减重孔，不会影响安装平台的强度力并减轻了重量。
[0019]四、由于所述圆形加强筋的高度与安装平台的高度比为0.77:1，在不影响安装平台工作的前提下，可以进一步减轻安装平台的重量。
[0020]五、由于在所述内框架的上表面开有四个减重槽组，所述四个减重槽组为相互垂直布置，其中任意两个减重槽组位于所述半圆形凸台两侧；可以充分利用内框架的来减轻重量整体，并且可以保证强度要求。
[0021]六、由于在所述内框架的通孔C、通孔e的下方形成梯形凸起，在所述内框架的通孔d、通孔f的上方形成梯形凸起，在所述梯形凸起的两侧斜面开有减重槽；可以加强系统的承载能力并减轻重量。【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的结构示意图；
[0023]图2为本发明安装平台主面图；
[0024]图3为本发明安装平台背面图；
[0025]图4为本发明安装平台轴侧图；
[0026]图5为本发明内框架轴侧图；
[0027]图6为本发明主支架轴侧图；
[0028]图7为本发明安装平台与内框架装配图；
[0029]图8为本发明外环齿轮啮合示意图；
[0030]图9为本发明内框架与主支架装配图。
[0031]其中，1-主支架；2_安装平台；3_内框架；4_横摇伺服减速电机；5_伺服控制箱；6-纵摇伺服减速电机；7_陀螺板；8_陀螺A ；9-陀螺B ；10-角度传感器A ;11_角度传感器B ；12-倾角传感器；13_内环轴A ；14-内环轴B ;15_内环齿轮；16_内环伺服电机齿轮；17-外环轴；18_齿轮轴；19_外环伺服电机齿轮；20_电机支架；21_安装孔a ;22_安装孔b ；23-通孔c ；24-通孔d ;25_通孔e ;26_通孔f ;27_通孔g ;28_通孔h ;29_通孔i。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0033]如图1至图9所示，本发明具体实施的技术方案是一种舰载重型稳定平台，包括主支架1、安装平台2、内框架3、横摇伺服减速电机4、伺服控制箱5、纵摇伺服减速电机6、陀螺板7、陀螺AS、陀螺B9、角度传感器A10、角度传感器B11、倾角传感器12、内环轴A13、内环轴B14、内环齿轮15、内环伺服电机齿轮16、外环轴17、齿轮轴18、外环伺服电机齿轮19、电机支架20 ；
[0034]其中，所述主支架I包括底盘1-1和支撑环；所述支撑环为两个支臂1-2和两个加强半环1-3形成的整体环形结构，所述底盘1-1固定安装在所述支撑环的一端，在所述两个支臂1-2上分别开有通孔h28和通孔i29，所述通孔h28和通孔i29位于同一轴线上；
[0035]所述安装平台2的外形为八边形结构，在所述安装平台2沿安装平台2厚度方向开有安装孔a21和安装孔b22，所述安装孔a21和安装孔b22位于同一轴线上；在所述安装平台2的一面设有设备安装沉孔，在所述安装平台2的另一面开有中心沉孔；
[0036]所述内框架3为八边形框架，在所述内框架3上开有沿内框架3厚度方向的通孔c23、通孔d24、通孔e25、通孔f26，所述通孔c23、通孔d24、通孔e25、通孔f26的轴线位于同一水平面并相互垂直的两条直线上，在所述通孔c23上方形成半圆形凸台，在该半圆形凸台开有通孔g27，所述通孔g27的轴线与所述通孔c23的轴向相平行；
[0037]其连接关系在于:所述安装平台2通过所述内环轴A13和内环轴B14套在所述内框架3内，所述内环轴A13和内环轴B14同轴，所述内环轴A13对应装在所述安装平台2安装孔a21与内框架3通孔c23内，所述内环轴B14对应装在在安装平台2安装孔b22和内框架3通孔e25内；所述主支架I通过所述外环轴17和齿轮轴18套在所述内框架3外，所述外环轴17和齿轮轴18同轴，所述外环轴17对应装在所述内框架3通孔d24和主支架I上通孔h28内，所述齿轮轴18对应装在所述内框架3的通孔f26和主支架I上的通孔i29内；所述内环齿轮15安装在所述内环轴A13的伸出端，所述纵摇伺服减速电机6安装在所述内框架3半圆形凸台的通孔g27处，所述内环伺服电机齿轮16安装在所述纵摇伺服减速电机6的电机轴上并与所述内环齿轮15啮合；所述角度传感器AlO安装在所述内环轴B14上，所述电机支架20安装在所述主支架I上，所述横摇伺服减速电机4安装电机支架20上，所述外环伺服电机齿轮19安装在所述横摇伺服减速电机4的电机轴上，所述齿轮轴18的端面齿与所述外环伺服电机齿轮19啮合；所述角度传感器Bll安装在所述外环轴17上，所述陀螺AS安装在安装平台2的中心沉孔处，所述陀螺B9安装在所述内框架3上并与所述角度传感器AlO处于同一侧面上，所述倾角传感器12安装在所述安装平台2上，所述伺服控制箱5安装在主支架I的内侧，所述陀螺板7安装在主支架I支臂1-2外侧。
[0038]所述两个支臂1-2的高度与底盘1-1直径比为0.45:1。
[0039]在所述主支架I两个支臂1-2的厚度方向开有对称的减重孔并在减重孔之间形成多个加强筋。
[0040]所述安装平台2的设备安装沉孔个数为整数，大于等于2，所述设备安装沉孔深度占安装平台高度的比例为0.27:1，在所述安装平台2上以中心沉孔为中心均布开有多个减重槽，在所述减重槽之间形成一个圆形加强筋，该圆形加强筋与所述中心沉孔为同心设置。
[0041]所述圆形加强筋的高度与安装平台的高度比为0.77:1。
[0042]在所述内框架3的上表面开有四个减重槽组，所述四个减重槽组为相互垂直布置，其中任意两个减重槽组位于所述半圆形凸台两侧。
[0043]在所述内框架3的通孔c23、通孔e25的下方形成梯形凸起，在所述内框架3的通孔d24、通孔f26的上方形成梯形凸起，在所述梯形凸起的两侧斜面开有减重槽。
[0044]如图2至4所示,所述安装平台2长宽高分别为490mm, 490mm, 130mm,所述安装沉孔深度占安装平台高度的比例为27:100。可以使负载固定可靠，安装平台的尺寸可使稳定平台占用面积小。
[0045]如图5所示，所述内框架3长宽高分别为700mm，700mm, 210mm。能够将所述安装平
台包住,并节约空间。
[0046]所述内环轴A和内环轴B形成纵摇轴1-1，所述外环轴17和齿轮轴18形成横摇轴I1-1I。
[0047]工作原理:将250kg的负载通过螺栓固定在安装平台2上，将整个稳定平台固定在舰船甲板上，当舰船发生摇晃时，在惯性作用下负载会向某一侧倾斜，此时倾角传感器12得出舰船相对于大地的倾斜角度，通过横摇伺服减速电机4、纵摇伺服减速电机6驱动横摇轴I1-11、纵摇轴1-1补偿船体的摇晃对负载带来的晃动，即通过纵摇轴1- 1、横摇轴I1-1I相对于舰船摇动的方向作反向运动来保持负载的平稳，实现纵摇轴补偿机构和横摇轴补偿机构；而且在控制电机时，采用陀螺AS、陀螺B9，角度传感器A10、角度传感器B11，将测得的相关数据传递到计算机中，利用运动补偿的原理实现闭环控制。通过这种补偿运动有效的提高负载较大的设备在舰船上的稳定度。
[0048]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种舰载重型稳定平台，其特征在于:包括主支架(1)、安装平台(2)、内框架(3)、横摇伺服减速电机(4 )、伺服控制箱(5 )、纵摇伺服减速电机(6 )、陀螺板(7 )、陀螺A (8 )、陀螺B (9)、角度传感器A (10)、角度传感器B (11)、倾角传感器(12)、内环轴A (13)、内环轴B(14)、内环齿轮(15)、内环伺服电机齿轮(16)、外环轴(17)、齿轮轴(18)、外环伺服电机齿轮(19)、电机支架(20)； 其中，所述主支架(1)包括底盘(1-1)和支撑环；所述支撑环为两个支臂(1-2)和两个加强半环(1-3)形成的整体环形结构，所述底盘(1-1)固定安装在所述支撑环的一端，在所述两个支臂(1-2)上分别开有通孔h (28)和通孔1 (29)，所述通孔h (28)和通孔i (29)位于同一轴线上； 所述安装平台(2)的外形为八边形结构，在所述安装平台(2)沿安装平台(2)厚度方向开有安装孔a (21)和安装孔b (22)，所述安装孔a (21)和安装孔b (22)位于同一轴线上；在所述安装平台(2)的一面设有设备安装沉孔，在所述安装平台(2)的另一面开有中心沉孔； 所述内框架(3)为八边形框架，在所述内框架(3)上开有沿内框架(3)厚度方向的通孔c (23)、通孔d (24) 、通孔e (25)、通孔f (26)，所述通孔c (23)、通孔d (24)、通孔e(25)、通孔f (26)的轴线位于同一水平面并相互垂直的两条直线上，在所述通孔c (23)上方形成半圆形凸台，在该半圆形凸台开有通孔g (27),所述通孔g (27)的轴线与所述通孔c (23)的轴向相平行； 其连接关系在于:所述安装平台(2)通过所述内环轴A (13)和内环轴B (14)套在所述内框架(3)内，所述内环轴A (13)和内环轴B (14)同轴，所述内环轴A (13)对应装在所述安装平台(2)安装孔a (21)与内框架(3)通孔c (23)内，所述内环轴B (14)对应装在在安装平台(2)安装孔b (22)和内框架(3)通孔e (25)内；所述主支架(1)通过所述外环轴(17)和齿轮轴(18)套在所述内框架(3)外，所述外环轴(17)和齿轮轴(18)同轴，所述外环轴(17)对应装在所述内框架(3)通孔d (24)和主支架(1)上通孔h (28)内，所述齿轮轴(18)对应装在所述内框架(3)的通孔f (26)和主支架(1)上的通孔i (29)内；所述内环齿轮(15)安装在所述内环轴A (13)的伸出端，所述纵摇伺服减速电机(6)安装在所述内框架(3)半圆形凸台的通孔g (27)处，所述内环伺服电机齿轮(16)安装在所述纵摇伺服减速电机(6)的电机轴上并与所述内环齿轮(15)啮合；所述角度传感器A (10)安装在所述内环轴B (14 )上，所述电机支架(20 )安装在所述主支架(1)上，所述横摇伺服减速电机(4 )安装电机支架(20 )上，所述外环伺服电机齿轮(19 )安装在所述横摇伺服减速电机(4 )的电机轴上，所述齿轮轴(18)的端面齿与所述外环伺服电机齿轮(19)啮合；所述角度传感器B (11)安装在所述外环轴(17)上，所述陀螺A (8)安装在安装平台(2)的中心沉孔处，所述陀螺B (9)安装在所述内框架(3)上并与所述角度传感器A (10)处于同一侧面上，所述倾角传感器(12)安装在所述安装平台(2)上，所述伺服控制箱(5)安装在主支架(1)的内侧，所述陀螺板(7 )安装在主支架(1)支臂(1-2 )外侧。
2.根据权利要求1所述的一种舰载重型稳定平台，其特征在于:所述两个支臂(1-2)的高度与底盘(1-1)直径比为0.45:1。
3.根据权利要求1所述的一种舰载重型稳定平台，其特征在于:在所述主支架(1)两个支臂(1-2)的厚度方向开有对称的减重孔并在减重孔之间形成多个加强筋。
4.根据权利要求1所述的一种舰载重型稳定平台，其特征在于:所述安装平台(2)的设备安装沉孔个数为整数，大于等于2，所述设备安装沉孔深度占安装平台高度的比例为0.27:1，在所述安装平台(2)上以中心沉孔为中心均布开有多个减重槽，在所述减重槽之间形成一个圆形加强筋，该圆形加强筋与所述中心沉孔为同心设置。
5.根据权利要求4所述的一种舰载重型稳定平台，其特征在于:所述圆形加强筋的高度与安装平台的高度比为0.77:1。
6.根据权利要求1所述的一种舰载重型稳定平台，其特征在于:在所述内框架(3)的上表面开有四个减重槽组，所述四个减重槽组为相互垂直布置，其中任意两个减重槽组位于所述半圆形凸台两侧。
7.根据权利要求1或6所述的一种舰载重型稳定平台，其特征在于:在所述内框架(3)的通孔c (23)、通孔e (25)的下方形成梯形凸起，在所述内框架(3)的通孔d (24)、通孔f(26)的上方形成梯形凸起，在所述梯形凸起`的两侧斜面开有减重槽。
【文档编号】G05B19/18GK103760811SQ201310750970
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】马萄, 娄越, 赵岩 申请人:河北汉光重工有限责任公司