一種高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】一種高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，涉及水下機(jī)械運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，包括機(jī)殼，機(jī)殼內(nèi)設(shè)有支撐桿，支撐桿套有集成螺母。機(jī)殼內(nèi)三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的一端均設(shè)有輸出軸，另一端與電氣控制柜連接。第一驅(qū)動(dòng)裝置通過一傳動(dòng)組件連接第一絲桿，第一絲桿穿過集成螺母，第一絲桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)集成螺母實(shí)現(xiàn)水平方向的平動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸連接垂直穿過集成螺母的第二絲桿，第二絲桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)豎直方向的平動(dòng)；第三驅(qū)動(dòng)裝置與第二驅(qū)動(dòng)裝置連接，其輸出軸連接試驗(yàn)件，試驗(yàn)件通過該輸出軸的帶動(dòng)，以豎直方向?yàn)檩S心實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明能在高水壓環(huán)境下實(shí)現(xiàn)三自由度運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)精度高，保證了實(shí)驗(yàn)效果的全面性和精確性。
【專利說明】一種高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水下機(jī)械運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)水下作業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)水下機(jī)械的要求也越來越高。為了使水下機(jī)械的各項(xiàng)性能達(dá)到一定的要求，各種水下機(jī)械運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)裝置也應(yīng)運(yùn)而生。在水下環(huán)境中，水下機(jī)械運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)裝置通過帶動(dòng)試驗(yàn)對(duì)象運(yùn)動(dòng)，不斷變換試驗(yàn)對(duì)象的測(cè)試角度和位置，來達(dá)到測(cè)試試驗(yàn)對(duì)象各項(xiàng)性能的目的。
[0003]目前，現(xiàn)有的水下機(jī)械運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)裝置多采用電機(jī)帶動(dòng)減速器，然后通過減速器帶動(dòng)一絲桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。但該類型的試驗(yàn)裝置只能實(shí)現(xiàn)單個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)精度不高，試驗(yàn)效果不夠全面、精準(zhǔn)。另外，該試驗(yàn)裝置僅能在一定水壓下進(jìn)行試驗(yàn)，不能滿足高水壓環(huán)境下的要求，適用范圍窄。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，能在高水壓環(huán)境下實(shí)現(xiàn)三自由度運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)精度高，保證了實(shí)驗(yàn)效果的全面性和精確性。
[0005]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:提供一種高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，包括機(jī)殼，所述機(jī)殼內(nèi)水平固定有支撐桿，所述支撐桿活動(dòng)套設(shè)有集成螺母，所述機(jī)殼內(nèi)還設(shè)有三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的一端設(shè)有輸出軸，另一端與外置的電氣控制柜連接。
[0006]第一驅(qū)動(dòng)裝置與支撐桿平行設(shè)置，并固定于機(jī)殼側(cè)壁，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸通過一傳動(dòng)組件連接第一絲桿，所述第一絲桿與支撐桿平行設(shè)置，并穿過集成螺母，且第一絲桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)集成螺母實(shí)現(xiàn)水平方向的平動(dòng)。
[0007]第二驅(qū)動(dòng)裝置豎直設(shè)置于集成螺母的上方，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸向下設(shè)置，并連接第二絲桿，所述第二絲桿垂直穿過集成螺母，且第二絲桿通過轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)豎直方向的平動(dòng)。
[0008]第三驅(qū)動(dòng)裝置豎直設(shè)置于集成螺母的一側(cè)，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置與第二驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸向下設(shè)置，并連接試驗(yàn)件，所述試驗(yàn)件通過該輸出軸的帶動(dòng)，以豎直方向?yàn)檩S心實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置包括依次連接的減速器、步進(jìn)電機(jī)和編碼器。所述減速器的軸即為驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸，所述編碼器的一端通過編碼器引出線與外置的電氣控制柜連接。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的外部還設(shè)有耐壓艙蓋和耐壓艙體。所述耐壓艙蓋與減速器固接，且減速器的軸穿出耐壓艙蓋；所述耐壓艙體套于減速器、步進(jìn)電機(jī)和編碼器的外部，且耐壓艙體的一端與耐壓艙蓋固接，另一端設(shè)有供編碼器引出線穿出的電纜接口。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述電纜接口內(nèi)設(shè)有密封芯，密封芯的頂部、底部分別設(shè)有上壓板、下壓板，所述上壓板的頂部設(shè)有壓緊螺母，側(cè)部設(shè)有定位銷；且密封芯、上壓板、下壓板對(duì)應(yīng)開設(shè)有多個(gè)供編碼器引出線穿出的通孔。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述耐壓艙體內(nèi)還設(shè)有用于檢測(cè)漏水并自動(dòng)報(bào)警的漏水傳感器。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述耐壓艙蓋與減速器的軸之間設(shè)有多個(gè)防漏水的動(dòng)密封圈，所述動(dòng)密封圈由襯環(huán)和套于襯環(huán)的O型圈組成。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述耐壓艙蓋與減速器的軸之間設(shè)有減小摩擦的滑動(dòng)襯套。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述滑動(dòng)襯套采用塑料材質(zhì)制成。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述傳動(dòng)組件包括同步帶和兩個(gè)同步帶輪，一個(gè)同步帶輪安裝于第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸，另一個(gè)同步帶輪安裝于第一絲桿，兩個(gè)同步帶輪通過同步帶連接。
[0017]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述機(jī)殼的寬度不大于550mm ;所述第一絲桿、第二絲桿的長(zhǎng)度大于200mm,小于550mm。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:
[0019]1、本發(fā)明設(shè)計(jì)有三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，分別用于實(shí)現(xiàn)水平方向的平動(dòng)、豎直方向的平動(dòng)和以豎直方向?yàn)檩S心的360°旋轉(zhuǎn)，達(dá)到了三自由度運(yùn)動(dòng)，使得試驗(yàn)效果更加全面。
[0020]2、本發(fā)明中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置均設(shè)計(jì)有進(jìn)行閉環(huán)控制的編碼器，能夠?qū)⑵絼?dòng)精度控制在±0.5mm、轉(zhuǎn)動(dòng)精度控制在±1°，使得運(yùn)動(dòng)精度高，保證了實(shí)驗(yàn)效果的精確性。
[0021]3、本發(fā)明中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的外部設(shè)有耐壓艙蓋和耐壓艙體，耐壓艙蓋和耐壓艙體形成了耐壓密封艙，能對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行很好的保護(hù)，從而使整套試驗(yàn)裝置能在22MPa的高水壓環(huán)境下進(jìn)行操作。
[0022]4、本發(fā)明中，耐壓艙體內(nèi)還設(shè)有漏水傳感器。當(dāng)耐壓艙體內(nèi)出現(xiàn)進(jìn)水時(shí)，漏水傳感器能檢測(cè)到漏水并自動(dòng)報(bào)警，能更好的保證驅(qū)動(dòng)裝置的正常運(yùn)行。
[0023]5、本發(fā)明中，耐壓艙蓋與減速器的軸之間設(shè)有多個(gè)動(dòng)密封圈，該動(dòng)密封圈由襯環(huán)和O型圈組成，能起到很好的防漏水作用。另外，耐壓艙蓋與減速器的軸之間還設(shè)有滑動(dòng)襯套，該滑動(dòng)襯套采用進(jìn)口的TTS78塑料材質(zhì)，該塑料材質(zhì)在水中具有良好的自潤(rùn)滑效果，在水中的膨脹系數(shù)小，保證了減速器的軸在水中傳動(dòng)扭矩時(shí)摩擦較小。
[0024]6、本發(fā)明中采用了適用于高壓密封的電纜接口密封結(jié)構(gòu)形式，保證了減速器、步進(jìn)電機(jī)和編碼器等執(zhí)行元件在耐壓密封艙內(nèi)得到很好的保護(hù)。
[0025]7、本試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)緊湊,機(jī)殼的寬度控制在550mm以內(nèi)，更能適應(yīng)高水壓環(huán)境下的試驗(yàn)操作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為圖1除去第二驅(qū)動(dòng)裝置和第二絲桿后的A-A ’方向剖面圖；
[0028]圖3為圖1中B部分的放大圖；
[0029]圖4為圖3中C部分的放大圖；
[0030]圖5為動(dòng)密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記:
[0032]I 一機(jī)殼；2 —支撐桿；3 —集成螺母；4 一第一驅(qū)動(dòng)裝置；5 —第二驅(qū)動(dòng)裝置；6 —第三驅(qū)動(dòng)裝置；7 —傳動(dòng)組件,71 —同步帶,72 —同步帶輪；8 —第一絲桿；9 一第二絲桿；10 —減速器；11 —步進(jìn)電機(jī)；12 —編碼器；13 —耐壓艙蓋；14 —耐壓艙體；15 —電纜接口，151 一密封芯，152 一上壓板，153 一下壓板，154 一壓緊螺母，155 一定位銷；16 —漏水傳感器；17 —?jiǎng)用芊馊Γ?71 —襯環(huán)，172 — O型圈；18 —滑動(dòng)襯套；19 —試驗(yàn)件。

【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0034]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，包括機(jī)殼1，所述機(jī)殼I內(nèi)水平固定有支撐桿2，所述支撐桿2活動(dòng)套設(shè)有集成螺母3，所述機(jī)殼I內(nèi)還設(shè)有三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的一端設(shè)有輸出軸，另一端與外置的電氣控制柜連接。
[0035]第一驅(qū)動(dòng)裝置4與支撐桿2平行設(shè)置，并固定于機(jī)殼I側(cè)壁，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置4的輸出軸通過一傳動(dòng)組件7連接第一絲桿8，所述第一絲桿8與支撐桿2平行設(shè)置，并穿過集成螺母3。第一絲桿8通過轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)集成螺母3實(shí)現(xiàn)水平方向的平動(dòng)。
[0036]第二驅(qū)動(dòng)裝置5豎直設(shè)置于集成螺母3的上方，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置5的輸出軸向下設(shè)置，并連接第二絲桿9，所述第二絲桿9垂直穿過集成螺母3。第二絲桿9通過轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)裝置5實(shí)現(xiàn)豎直方向的平動(dòng)。
[0037]第三驅(qū)動(dòng)裝置6豎直設(shè)置于集成螺母3的一側(cè)，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置6與第二驅(qū)動(dòng)裝置5連接，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置6的輸出軸向下設(shè)置，并連接試驗(yàn)件19。所述試驗(yàn)件19通過該輸出軸的帶動(dòng)，以豎直方向?yàn)檩S心實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)。
[0038]如圖3所示，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置包括依次連接的減速器10、步進(jìn)電機(jī)11和編碼器12，所述減速器10的軸即為驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸，所述編碼器12的一端通過編碼器引出線與外置的電氣控制柜連接。該編碼器用于進(jìn)行閉環(huán)控制，能夠?qū)⑵絼?dòng)精度控制在±0.5_、轉(zhuǎn)動(dòng)精度控制在±1°，使得運(yùn)動(dòng)精度高，保證了實(shí)驗(yàn)效果的精確性。
[0039]另外，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的外部還設(shè)有耐壓艙蓋13和耐壓艙體14，所述耐壓艙蓋13與減速器10固接，且減速器10的軸穿出耐壓艙蓋13 ;所述耐壓艙體14套于減速器10、步進(jìn)電機(jī)11和編碼器12的外部，且耐壓艙體14的一端與耐壓艙蓋13固接，另一端設(shè)有供編碼器引出線穿出的電纜接口 15。該耐壓艙蓋13和耐壓艙體14形成了耐壓密封艙，能對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行很好的保護(hù)，從而使整套試驗(yàn)裝置能在22MPa的高水壓環(huán)境下進(jìn)行操作。
[0040]如圖4所示，所述電纜接口 15內(nèi)設(shè)有密封芯151，密封芯151的頂部、底部分別設(shè)有上壓板152、下壓板153，所述上壓板152的頂部設(shè)有壓緊螺母154，側(cè)部設(shè)有定位銷155。且密封芯151、上壓板152、下壓板153對(duì)應(yīng)開設(shè)有多個(gè)供編碼器引出線穿出的通孔。其中，壓緊螺母154起壓緊和固定作用，通過壓緊螺母154的壓力使密封芯151預(yù)壓縮，建立初始密封，當(dāng)水壓作用時(shí)密封芯151被進(jìn)一步被壓緊，密封更加可靠。上壓板152、下壓板153可以保持密封芯151的形狀，使密封芯151的壓力均勻分布，防止密封芯151被擠壞。定位銷155用于防止上壓板152和密封芯151隨壓緊螺母154擰緊時(shí)一起旋轉(zhuǎn)，將編碼器引出線扭轉(zhuǎn)。密封芯151為圓形結(jié)構(gòu)，且密封芯151、上壓板152和下壓板153對(duì)應(yīng)開設(shè)的通孔與編碼器引出線外徑相配合。
[0041]為了防止耐壓艙蓋13處漏水，所述耐壓艙蓋13與減速器10的軸之間設(shè)有多個(gè)防漏水的動(dòng)密封圈17。如圖5所示，所述動(dòng)密封圈17由襯環(huán)171和套于襯環(huán)171的O型圈172組成，能起到很好的防漏水作用。并且，所述耐壓艙體14內(nèi)還設(shè)有用于檢測(cè)漏水并自動(dòng)報(bào)警的漏水傳感器16。
[0042]為了避免耐壓艙蓋13與減速器10的軸之間產(chǎn)生過大的摩擦，所述耐壓艙蓋13與減速器10的軸之間還設(shè)有減小摩擦的滑動(dòng)襯套18。該滑動(dòng)襯套18采用進(jìn)口的TTS78塑料材質(zhì)，進(jìn)口的TTS78塑料材料在水中具有良好的自潤(rùn)滑效果，在水中的膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，保證了減速器的軸在水中傳動(dòng)扭矩時(shí)摩擦較小。
[0043]本實(shí)施例中,傳動(dòng)組件7選用了同步帶71和兩個(gè)同步帶輪72。一個(gè)同步帶輪72安裝于第一驅(qū)動(dòng)裝置4的輸出軸，另一個(gè)同步帶輪72安裝于第一絲桿8，兩個(gè)同步帶輪72通過同步帶71連接。另外，所述機(jī)殼I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，其寬度控制在550_以內(nèi)，更能適應(yīng)高水壓環(huán)境下的試驗(yàn)操作；所述第一絲桿8、第二絲桿9的長(zhǎng)度大于200mm，小于550mm，使試驗(yàn)件19能實(shí)現(xiàn)水平和豎直兩個(gè)方向不小于200_的平動(dòng)。
[0044]水平方向平動(dòng)的實(shí)現(xiàn)過程:(I)首先在外置的電氣控制柜的控制面板上設(shè)置運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)距離，控制系統(tǒng)中的軟件程序會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)比自動(dòng)計(jì)算出第一驅(qū)動(dòng)裝置4的步進(jìn)電機(jī)11的脈沖數(shù)值；(2)按下控制面板上的啟動(dòng)按鈕，步進(jìn)電機(jī)11開始做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后通過步進(jìn)電機(jī)11帶動(dòng)減速器10和編碼器12運(yùn)動(dòng)，減速器10的軸作為第一驅(qū)動(dòng)裝置4的輸出軸，繼續(xù)將扭矩傳遞到與之連接的傳動(dòng)組件7，同時(shí)編碼器12記錄步進(jìn)電機(jī)11的脈沖數(shù)；(3)傳動(dòng)組件7將動(dòng)力傳遞到加工有梯形螺紋的第一絲桿8上，集成螺母3在第一絲桿8的作用力下實(shí)現(xiàn)水平方向的平動(dòng)，集成螺母3帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)裝置5、第三驅(qū)動(dòng)裝置6一起平動(dòng)，從而使與第三驅(qū)動(dòng)裝置6連接的試驗(yàn)件19實(shí)現(xiàn)水平方向的平動(dòng)；(4)通過編碼器12記錄的脈沖數(shù)準(zhǔn)確地控制步進(jìn)電機(jī)11的停止，從而實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)。
[0045]豎直方向平動(dòng)的實(shí)現(xiàn)過程:(I)首先在外置的電氣控制柜的控制面板上設(shè)置運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)距離，控制系統(tǒng)中的軟件程序會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)比自動(dòng)計(jì)算出第二驅(qū)動(dòng)裝置5的步進(jìn)電機(jī)11的脈沖數(shù)值；(2)按下控制面板上的啟動(dòng)按鈕，步進(jìn)電機(jī)11開始做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后通過步進(jìn)電機(jī)11帶動(dòng)減速器10和編碼器12運(yùn)動(dòng)，編碼器記錄步進(jìn)電機(jī)的脈沖數(shù)；(3)減速器10的軸作為第二驅(qū)動(dòng)裝置5的輸出軸，繼續(xù)將扭矩傳遞到加工有梯形螺紋的第二絲桿9上，集成螺母3由于有支撐桿2的固定無法移動(dòng)，這時(shí)反向使第二絲桿9帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)裝置5、第三驅(qū)動(dòng)裝置6實(shí)現(xiàn)豎直方向的平動(dòng)，從而使與第三驅(qū)動(dòng)裝置6連接的試驗(yàn)件19實(shí)現(xiàn)豎直方向的平動(dòng)；(4)通過編碼器12記錄的脈沖數(shù)準(zhǔn)確地控制步進(jìn)電機(jī)11的停止，從而實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)。
[0046]以豎直方向?yàn)檩S心的360°旋轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)過程:(I)首先在外置的電氣控制柜的控制面板上設(shè)置運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)距離，控制系統(tǒng)中的軟件程序會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)比自動(dòng)計(jì)算出第三驅(qū)動(dòng)裝置6的步進(jìn)電機(jī)11的脈沖數(shù)值；(2)按下控制面板上的啟動(dòng)按鈕，第三驅(qū)動(dòng)裝置6的步進(jìn)電機(jī)11開始做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后通過步進(jìn)電機(jī)11帶動(dòng)減速器10和編碼器12運(yùn)動(dòng)，減速器10直接帶動(dòng)試驗(yàn)件19實(shí)現(xiàn)以豎直方向?yàn)檩S心的360°旋轉(zhuǎn)，編碼器12記錄步進(jìn)電機(jī)11的脈沖數(shù)；⑶通過編碼器12記錄的脈沖數(shù)準(zhǔn)確地控制步進(jìn)電機(jī)11的停止，從而實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)。
[0047]利用本發(fā)明進(jìn)行試驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，也可以實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)自由度的合成運(yùn)動(dòng)，還可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)自由度的合成運(yùn)動(dòng)。并且，能在高水壓環(huán)境下進(jìn)行操作，且運(yùn)動(dòng)精度高，保證了實(shí)驗(yàn)效果的全面性和精確性。
[0048]本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:包括機(jī)殼(I)，所述機(jī)殼(I)內(nèi)水平固定有支撐桿(2)，所述支撐桿(2)活動(dòng)套設(shè)有集成螺母(3)，所述機(jī)殼(I)內(nèi)還設(shè)有三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的一端設(shè)有輸出軸，另一端與外置的電氣控制柜連接； 第一驅(qū)動(dòng)裝置(4)與支撐桿(2)平行設(shè)置，并固定于機(jī)殼(I)側(cè)壁，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置(4)的輸出軸通過一傳動(dòng)組件(7)連接第一絲桿(8)，所述第一絲桿(8)與支撐桿(2)平行設(shè)置，并穿過集成螺母(3)，且第一絲桿(8)通過轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)集成螺母(3)實(shí)現(xiàn)水平方向的平動(dòng)； 第二驅(qū)動(dòng)裝置(5)豎直設(shè)置于集成螺母(3)的上方，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置(5)的輸出軸向下設(shè)置，并連接第二絲桿(9)，所述第二絲桿(9)垂直穿過集成螺母(3)，且第二絲桿(9)通過轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第二驅(qū)動(dòng)裝置(5)實(shí)現(xiàn)豎直方向的平動(dòng)； 第三驅(qū)動(dòng)裝置(6)豎直設(shè)置于集成螺母(3)的一側(cè)，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置￠)與第二驅(qū)動(dòng)裝置(5)連接，所述第三驅(qū)動(dòng)裝置(6)的輸出軸向下設(shè)置，并連接試驗(yàn)件(19)，所述試驗(yàn)件(19)通過該輸出軸的帶動(dòng)，以豎直方向?yàn)檩S心實(shí)現(xiàn)360°旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置包括依次連接的減速器(10)、步進(jìn)電機(jī)(11)和編碼器(12)，所述減速器(10)的軸即為驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸，所述編碼器(12)的一端通過編碼器引出線與外置的電氣控制柜連接。
3.如權(quán)利要求2所述的高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的外部還設(shè)有耐壓艙蓋(13)和耐壓艙體(14)，所述耐壓艙蓋(13)與減速器(10)固接，且減速器(10)的軸穿出耐壓艙蓋(13);所述耐壓艙體(14)套于減速器(10)、步進(jìn)電機(jī)(II)和編碼器(12)的外部，且耐壓艙體(14)的一端與耐壓艙蓋(13)固接，另一端設(shè)有供編碼器引出線穿出的電纜接口(15)。
4.如權(quán)利要求3所述的高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述電纜接口(15)內(nèi)設(shè)有密封芯(151)，密封芯(151)的頂部、底部分別設(shè)有上壓板(152)、下壓板(153)，所述上壓板(152)的頂部設(shè)有壓緊螺母(154)，側(cè)部設(shè)有定位銷(155);且密封芯(151)、上壓板(152)、下壓板(153)對(duì)應(yīng)開設(shè)有多個(gè)供編碼器引出線穿出的通孔。
5.如權(quán)利要求3所述的高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述耐壓艙體(14)內(nèi)還設(shè)有用于檢測(cè)漏水并自動(dòng)報(bào)警的漏水傳感器(16)。
6.如權(quán)利要求3所述的高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述耐壓艙蓋(13)與減速器(10)的軸之間設(shè)有多個(gè)防漏水的動(dòng)密封圈(17)，所述動(dòng)密封圈(17)由襯環(huán)(171)和套于襯環(huán)(171)的O型圈(172)組成。
7.如權(quán)利要求3所述的高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述耐壓艙蓋(13)與減速器(10)的軸之間設(shè)有減小摩擦的滑動(dòng)襯套(18)。
8.如權(quán)利要求7所述的高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述滑動(dòng)襯套(18)采用塑料材質(zhì)制成。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述傳動(dòng)組件(X)包括同步帶(71)和兩個(gè)同步帶輪(72),—個(gè)同步帶輪(72)安裝于第一驅(qū)動(dòng)裝置(4)的輸出軸，另一個(gè)同步帶輪(72)安裝于第一絲桿(8)，兩個(gè)同步帶輪(72)通過同步帶(71)連接。
10.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的高水壓環(huán)境下三自由度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述機(jī)殼(I)的寬度不大于550mm;所述第一絲桿(8)、第二絲桿(9)的長(zhǎng)度大于200mm，小于 550mm。
【文檔編號(hào)】G01M10/00GK104180968SQ201410397025
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】謝可兵, 楊思宜, 丁達(dá)勝, 劉雪軍, 于加華, 向鵬, 魏五星, 郭傲楠, 劉家龍, 盛建雄 申請(qǐng)人:中船重工特種設(shè)備有限責(zé)任公司