一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，包括波浪模擬裝置、電機(jī)與制動(dòng)裝置、控制器裝置、終端控制裝置，波浪模擬裝置包括浮標(biāo)搭載平臺(tái)、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、北環(huán)半軸、雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)和南環(huán)半軸。本申請(qǐng)可以更逼真的模擬出波浪浮標(biāo)在海面上運(yùn)動(dòng)軌跡，波浪浮標(biāo)在隨檢定裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在平動(dòng)的基礎(chǔ)上可以擺動(dòng)，且擺動(dòng)的角度可以調(diào)節(jié)，可更加精確的模擬波浪正弦特性運(yùn)動(dòng)，更準(zhǔn)確的測(cè)量檢定波浪浮標(biāo)的波高、波周期，而且波浪浮標(biāo)在一次裝夾完成后，不必裝卸即可完成浮標(biāo)的方位轉(zhuǎn)至下一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。本申請(qǐng)可以檢定波高范圍為2m至10m，波周期為3.7s—60s，本申請(qǐng)的旋轉(zhuǎn)方向可變，可對(duì)應(yīng)模擬兩個(gè)相反的波向。
【專利說明】一種波浪淳標(biāo)波高、波周期的檢定裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及海洋波浪浮標(biāo)計(jì)量檢定【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一套靜態(tài)的能夠模擬海 洋波浪正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律的裝置，主要用于對(duì)波浪浮標(biāo)的波高和波周期進(jìn)行計(jì)量檢定。

【背景技術(shù)】
[0002] 波浪是海洋水文觀測(cè)的六大要素之一，也是海水的重要運(yùn)動(dòng)形式之一。重力加速 度式波浪浮標(biāo)則是目前使用最廣泛的測(cè)波浮標(biāo)之一，隨著海洋技術(shù)的不斷發(fā)展，各國(guó)對(duì)波 浪浮標(biāo)的準(zhǔn)確度要求越來越高?，F(xiàn)有已研制的檢定校準(zhǔn)裝置大多只可驗(yàn)證浮標(biāo)是否工作， 對(duì)于波高、波周期兩項(xiàng)參數(shù)的校準(zhǔn)不精確，且可檢測(cè)波高和周期范圍有限，已經(jīng)不滿足現(xiàn)在 的技術(shù)發(fā)展需求。在美國(guó)海洋大氣局資料浮標(biāo)中心（N0AA、NDBC)建有垂直升降式正弦模擬 校準(zhǔn)裝置，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易磨碎部件多，電機(jī)負(fù)載不均，維護(hù)費(fèi)用較高。
[0003] 波浪理論認(rèn)為，海浪表面的水質(zhì)點(diǎn)是在其平衡位置附近作周期性振動(dòng)，在不同的 時(shí)刻有不同的垂直加速度，測(cè)出此加速度，經(jīng)二次積分即可得到海浪的垂直位移即波高。靜 態(tài)模擬波浪檢定裝置都是賦予被檢浮標(biāo)或加速度計(jì)以某種方式的正弦振動(dòng)或近似正弦的 垂直振動(dòng)、或圓周運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)式正弦模擬檢定裝置，將被檢浮標(biāo)安裝在一個(gè)繞水平軸旋轉(zhuǎn)的 剛性臂上，旋轉(zhuǎn)直徑即為波高，旋轉(zhuǎn)周期即為波浪周期，此種旋轉(zhuǎn)式裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)易 調(diào)整、模擬方式接近海浪理論要求。而技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)就是如何逼真的模擬出波浪浮標(biāo)在海洋 波浪中運(yùn)動(dòng)的形式狀態(tài)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種波浪浮標(biāo)波 高、波周期的檢定裝置。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案是： 一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，包括波浪模擬裝置、電機(jī)與制動(dòng)裝置、控制器 裝置、終端控制裝置和用于安裝整個(gè)波浪浮標(biāo)波高、波周期檢定裝置的安裝平臺(tái)，其中，波 浪模擬裝置包括浮標(biāo)搭載平臺(tái)、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、北環(huán)半軸、雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)和南環(huán)半軸；電機(jī)與制 動(dòng)裝置包括制動(dòng)裝置、電磁離合器、減速電機(jī)和絕對(duì)值編碼器；所述雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)中心兩側(cè) 分別連接北環(huán)半軸和南環(huán)半軸，北環(huán)半軸和南環(huán)半軸的旋轉(zhuǎn)中心線重合，北環(huán)半軸上連接 擺動(dòng)機(jī)構(gòu),北環(huán)半軸為空心三層軸結(jié)構(gòu)，包括心軸、中軸、外軸，心軸通過軸承裝入中軸中， 中軸通過軸承裝入外軸中；南環(huán)半軸上依次連接電磁離合器、減速電機(jī)和絕對(duì)值編碼器； 浮標(biāo)搭載平臺(tái)設(shè)置在雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)的兩端，制動(dòng)裝置設(shè)置在安裝平臺(tái)上；制動(dòng)裝置、電磁離 合器、減速電機(jī)和絕對(duì)值編碼器的輸出端分別與控制器裝置的輸入端連接，控制器裝置的 輸出端與浮標(biāo)搭載平臺(tái)的輸出端分別與終端控制裝置的輸入端連接。
[0006] 本申請(qǐng)所述雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)包括橫梁、X型加強(qiáng)桿、主梁a、主梁b以及直徑相等的南 環(huán)桁架和北環(huán)桁架，南環(huán)桁架和北環(huán)桁架通過橫梁及X型加強(qiáng)桿連接，X型加強(qiáng)桿設(shè)置在橫 梁之間；南環(huán)桁架和北環(huán)桁架均以主梁a作為主臂一，南環(huán)桁架和北環(huán)桁架均以主梁b作為 主臂二，主臂一與主臂二呈十字形狀設(shè)置；南環(huán)桁架與北環(huán)桁架上相互平行的主臂一中設(shè) 置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌兩端對(duì)稱設(shè)置浮標(biāo)搭載平臺(tái)。
[0007] 本申請(qǐng)所述南環(huán)半軸和北環(huán)半軸的旋轉(zhuǎn)中心線重合度誤差小于等于2mm。
[0008] 本申請(qǐng)所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)鏈條、從動(dòng)鏈輪、擺動(dòng)鏈輪a、擺動(dòng)鏈輪b、鏈輪a、鏈 輪b、擺動(dòng)齒輪a、擺動(dòng)齒輪b、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)和角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中，從動(dòng)鏈輪固定在導(dǎo)軌兩 端的浮標(biāo)搭載平臺(tái)上；擺動(dòng)齒輪a和擺動(dòng)鏈輪a分別安裝在中軸兩端，擺動(dòng)鏈輪a安裝在中 軸上靠近雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)中心的一端，擺動(dòng)齒輪a安裝在中軸的另一端；擺動(dòng)鏈輪b和擺動(dòng)齒 輪b分別安裝在心軸兩端，擺動(dòng)鏈輪b安裝在心軸上靠近雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)中心的一端，擺動(dòng)齒 輪b安裝在心軸的另一端；鏈輪a依次與角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)連接并布置在北環(huán)半 軸的一側(cè)，鏈輪b依次與角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)連接并布置在北環(huán)半軸的另一側(cè)；導(dǎo) 向滑塊機(jī)構(gòu)通過其上的齒條與擺動(dòng)齒輪a嚙合連接，另一側(cè)的導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)通過其上的齒 條與擺動(dòng)齒輪b嚙合連接；鏈輪a、鏈輪b、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)共同組成一個(gè)曲柄 滑塊機(jī)構(gòu)；外軸上安裝第一固定鏈輪和第二固定鏈輪，其中第一固定鏈輪與鏈輪a連接，第 二固定鏈輪與鏈輪b連接；擺動(dòng)鏈輪a與固定在一端浮標(biāo)搭載平臺(tái)上的從動(dòng)鏈輪通過傳動(dòng) 鏈條連接，擺動(dòng)鏈輪b與固定在另一端浮標(biāo)搭載平臺(tái)上的從動(dòng)鏈輪通過傳動(dòng)鏈條連接。
[0009] 本申請(qǐng)所述北環(huán)桁架的主梁a上等間距設(shè)置張緊輪機(jī)構(gòu)和固定座，主梁a端部安 裝有端部張緊裝置。
[0010] 本申請(qǐng)采用上述結(jié)構(gòu)后，帶來如下的技術(shù)效果： 本申請(qǐng)所述的一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，可以更逼真的模擬出波浪浮標(biāo) 在海面上運(yùn)動(dòng)軌跡，波浪浮標(biāo)在隨檢定裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在平動(dòng)的基礎(chǔ)上可以擺動(dòng)，且擺動(dòng)的角 度可以調(diào)節(jié)，可更加精確的模擬波浪正弦特性運(yùn)動(dòng)，更準(zhǔn)確的測(cè)量檢定波浪浮標(biāo)的波高、波 周期，而且波浪浮標(biāo)在一次裝夾完成后，不必裝卸即可完成浮標(biāo)的方位轉(zhuǎn)至下一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。 [0011] 本申請(qǐng)所述的一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，可以檢定波高范圍為2m至 l〇m，波周期為3. 7s - 60s，本申請(qǐng)的旋轉(zhuǎn)方向可變，可對(duì)應(yīng)模擬兩個(gè)相反的波向。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本申請(qǐng)所述波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置系統(tǒng)構(gòu)成示意圖； 圖2是正弦特性波浪波高、波周期圖示意圖； 圖3是旋轉(zhuǎn)雙環(huán)桁架式波浪模擬裝置原理圖； 圖4是本申請(qǐng)所述波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置總體示意圖； 圖5是本申請(qǐng)所述波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置結(jié)構(gòu)組成圖； 圖6是本申請(qǐng)所述旋轉(zhuǎn)雙環(huán)祐1架的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是鏈條張緊機(jī)構(gòu)示意圖（圖4中A向局部放大圖）； 圖8是圖5中B向局部放大圖； 圖9是浮標(biāo)搭載平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 其中有：1、波浪模擬裝置；2、電機(jī)與制動(dòng)裝置；3、控制器裝置；4、終端控制裝置； 10、浮標(biāo)搭載平臺(tái)；11、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)；12、北環(huán)半軸；13、雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)；21、制動(dòng)裝置；101、南環(huán) 半軸；102、剎車片；103、端部張緊裝置；106、北環(huán)桁架；107、橫梁；108、X型加強(qiáng)桿；110、南 環(huán)桁架；111、主梁a ;112、主梁b ;113、輻射梁a ;114、輻射梁b ;115、加強(qiáng)板；116、加強(qiáng)筋； 117、固定座；120、圓盤；121、張緊輪機(jī)構(gòu)；122、傳動(dòng)鏈條；123、從動(dòng)鏈輪；124、擺動(dòng)鏈輪a ; 125、擺動(dòng)鏈輪b ; 126、鏈輪a ; 127、鏈輪b ; 128、擺動(dòng)齒輪a ; 129、擺動(dòng)齒輪b ; 130、導(dǎo)向滑塊 機(jī)構(gòu)；131、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；132、心軸；133、中軸；134、外軸；201、電磁離合器；202、減速電 機(jī)；203、絕對(duì)值編碼器；204、導(dǎo)柱；205、第一固定鏈輪；206、第二固定鏈輪。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和具體較佳實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015] 如圖1所示，一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，包括波浪模擬裝置1、電機(jī)與 制動(dòng)裝置2、控制器裝置3、終端控制裝置4和用于安裝整個(gè)波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝 置的安裝平臺(tái)，其中，波浪模擬裝置1包括浮標(biāo)搭載平臺(tái)10、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11、北環(huán)半軸12、雙環(huán) 桁架機(jī)構(gòu)13和南環(huán)半軸101 ;電機(jī)與制動(dòng)裝置2包括制動(dòng)裝置21、電磁離合器201、減速電 機(jī)202和絕對(duì)值編碼器203 ;所述雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13中心兩側(cè)分別連接北環(huán)半軸12和南環(huán)半 軸101，北環(huán)半軸12和南環(huán)半軸101的旋轉(zhuǎn)中心線重合，北環(huán)半軸12上連接擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11， 南環(huán)半軸101上依次連接電磁離合器201、減速電機(jī)202和絕對(duì)值編碼器203 ;浮標(biāo)搭載平 臺(tái)10設(shè)置在雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13的兩端，制動(dòng)裝置21設(shè)置在安裝平臺(tái)上；制動(dòng)裝置21、電磁離 合器201、減速電機(jī)202和絕對(duì)值編碼器203的輸出端分別與控制器裝置3的輸入端連接， 控制器裝置3的輸出端、浮標(biāo)搭載平臺(tái)10的輸出端分別與終端控制裝置4的輸入端連接。
[0016] 優(yōu)選地，南環(huán)半軸101、北環(huán)半軸12同心誤差不大于2_。
[0017] 如圖4、5、6所示，本裝置中的雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13包括橫梁107、X型加強(qiáng)桿108、主 梁alll、主梁bll2以及直徑相等的南環(huán)桁架110和北環(huán)桁架106,南環(huán)桁架110和北環(huán)桁 架106通過橫梁107及X型加強(qiáng)桿108連接，X型加強(qiáng)桿108設(shè)置在橫梁107之間；南環(huán)桁 架110和北環(huán)桁架106均以主梁alll作為主臂一，南環(huán)桁架110和北環(huán)桁架106均以主梁 bll2作為主臂二，主臂一與主臂二呈十字形狀裝配安裝在圓盤120上，用不同長(zhǎng)度規(guī)格的 輻射梁all3、輻射梁bll4組成輻射狀結(jié)構(gòu)，各梁之間通過加強(qiáng)板115、加強(qiáng)筋116和剎車片 102加強(qiáng)連接，以提高雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13的剛強(qiáng)度。南環(huán)桁架110與北環(huán)桁架106上相互平 行的主臂一中設(shè)置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌兩端對(duì)稱設(shè)置浮標(biāo)搭載平臺(tái)10。
[0018] 在裝配完成的雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13的兩側(cè)圓盤120上裝入北環(huán)半軸12和南環(huán)半軸 101，南環(huán)半軸101直接與軸承座、電磁離合器202、減速電機(jī)203和絕對(duì)值編碼器203相連， 北環(huán)半軸12為空心三層軸結(jié)構(gòu)，包括心軸132、中軸133、外軸134,心軸132通過軸承裝入 中軸133中，中軸133通過軸承裝入外軸134中；內(nèi)部的心軸132和中軸134分別控制浮標(biāo) 搭載平臺(tái)10的擺動(dòng)，外軸134則通過軸承座固定。在北、南環(huán)桁架106、110上的共四根主 梁alll上對(duì)稱設(shè)置導(dǎo)軌，并裝入線性滑塊，浮標(biāo)搭載平臺(tái)10安裝在線性滑塊上，可在導(dǎo)軌 上自由滑動(dòng)。
[0019] 如圖7所示，北環(huán)桁架106的主梁alll上等間距設(shè)置有一組張緊輪機(jī)構(gòu)121和固 定座117,主梁alll端部均裝有端部張緊裝置103 ;張緊輪機(jī)構(gòu)121主要用于張緊傳動(dòng)鏈條 122,使得傳動(dòng)鏈條122不脫鏈，固定座117用于固定浮標(biāo)搭載平臺(tái)10,而端部張緊裝置103 除具有張緊的作用外，還使得浮標(biāo)搭載平臺(tái)10自由滑動(dòng)定位至檢測(cè)點(diǎn)的操作變得快捷、方 便。
[0020] 如圖2所示，在旋轉(zhuǎn)式正弦模擬檢定裝置中，為更逼真的模擬出浮標(biāo)隨海面上運(yùn) 動(dòng)軌跡，要求浮標(biāo)在隨雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13旋轉(zhuǎn)時(shí)，在平動(dòng)的基礎(chǔ)上擺動(dòng)，且擺動(dòng)的角度可以 調(diào)節(jié)。
[0021] 如圖3、8所示，當(dāng)位于雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13中心的主動(dòng)鏈輪和位于浮標(biāo)搭載平臺(tái)10 上的從動(dòng)鏈輪123的節(jié)距、齒數(shù)完全相同，傳動(dòng)鏈節(jié)距的變化可忽略時(shí)，相對(duì)于任一慣性 系，不論主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪123空間相對(duì)位置如何變化，任一時(shí)刻兩輪的旋轉(zhuǎn)速度，旋轉(zhuǎn) 方向均相同。
[0022] 在北環(huán)半軸12中心固定主動(dòng)鏈輪，浮標(biāo)搭載平臺(tái)10上設(shè)置從動(dòng)鏈輪123,保證主 動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪123位于同一平面內(nèi)，主動(dòng)鏈輪與從動(dòng)鏈輪123通過傳動(dòng)鏈條122連接。 當(dāng)雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13旋轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)鏈輪123將隨雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13繞主動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn))，如 果主動(dòng)鏈輪相對(duì)于地面無轉(zhuǎn)動(dòng)，則從動(dòng)鏈輪123相對(duì)于地面必定也無轉(zhuǎn)動(dòng)（即無自轉(zhuǎn))，若主 動(dòng)鏈輪作擺動(dòng)動(dòng)作，相應(yīng)的從動(dòng)鏈輪123同步動(dòng)作。
[0023] 本申請(qǐng)中，主動(dòng)鏈輪包括擺動(dòng)鏈輪al24、擺動(dòng)鏈輪bl25、鏈輪al26、鏈輪bl27、擺 動(dòng)齒輪al28、擺動(dòng)齒輪bl29、第一固定鏈輪205和第二固定鏈輪206。
[0024] 由此，如圖8所示，本申請(qǐng)中所述的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11包括傳動(dòng)鏈條122、從動(dòng)鏈輪123、 擺動(dòng)鏈輪al24、擺動(dòng)鏈輪bl25、鏈輪al26、鏈輪bl27、擺動(dòng)齒輪al28、擺動(dòng)齒輪bl29、導(dǎo)向 滑塊機(jī)構(gòu)130和角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)131 ;其中，從動(dòng)鏈輪123固定在導(dǎo)軌兩端的浮標(biāo)搭載平臺(tái)10 上；擺動(dòng)齒輪al28和擺動(dòng)鏈輪al24分別安裝在中軸133兩端，擺動(dòng)鏈輪al24安裝在中軸 133上靠近雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13中心的一端，擺動(dòng)齒輪al28安裝在中軸133的另一端；擺動(dòng)鏈 輪bl25和擺動(dòng)齒輪bl29分別安裝在心軸132兩端，擺動(dòng)鏈輪bl25安裝在心軸132上靠近 雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13中心的一端，擺動(dòng)齒輪bl29安裝在心軸132的另一端；鏈輪al26依次與 角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)131、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)130連接并布置在北環(huán)半軸12的一側(cè)，鏈輪bl27依次與 角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)131、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)130連接并布置在北環(huán)半軸12的另一側(cè)；導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu) 130通過其上的齒條與擺動(dòng)齒輪al28嚙合連接，另一側(cè)的導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)130通過其上的齒 條與擺動(dòng)齒輪bl29嚙合連接；鏈輪al26、鏈輪bl27、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)130、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)131 共同組成一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；外軸134上安裝第一固定鏈輪205和第二固定鏈輪206,其中 第一固定鏈輪205與鏈輪al26連接，第二固定鏈輪206與鏈輪bl27連接；擺動(dòng)鏈輪al24 與固定在一端浮標(biāo)搭載平臺(tái)10上的從動(dòng)鏈輪123通過傳動(dòng)鏈條122連接，擺動(dòng)鏈輪bl25 與固定在另一端浮標(biāo)搭載平臺(tái)10上的從動(dòng)鏈輪123通過傳動(dòng)鏈條122連接。
[0025] 由圖8可知，浮標(biāo)搭載平臺(tái)10隨雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 機(jī)理在于：雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)外軸134上的第一固定鏈輪205和第二固 定鏈輪206旋轉(zhuǎn)，通過鏈條傳動(dòng)分別帶動(dòng)鏈輪al26同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)130 將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)130上的齒條上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，齒條帶動(dòng)擺動(dòng)齒輪al28以一 定角度擺動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)安裝于中軸133另外一端的擺動(dòng)鏈輪al24擺動(dòng)，通過傳動(dòng)鏈條122 將帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪123運(yùn)動(dòng)，即變成浮標(biāo)搭載平臺(tái)10-定角度的擺動(dòng)。擺動(dòng)的角度可通過調(diào) 節(jié)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)131來調(diào)節(jié)。
[0026] 針對(duì)以上描述，提供以下實(shí)施例： 南環(huán)桁架110和北環(huán)桁架106直徑均為11m，每環(huán)均以四根14#槽鋼作為主臂，用10# 槽鋼作為輻射梁；雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13的最外層采用厚度為12mm的鋼板拼接，總裝完成后打磨 光整，鋼板邊緣凸出雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)13框架60_以作為制動(dòng)裝置21的剎車片102。此種剎 車方式有效減少了制動(dòng)力對(duì)整個(gè)框架的沖擊。
[0027] 浮標(biāo)搭載平臺(tái)10安裝在以上所述導(dǎo)軌上，可根據(jù)需要調(diào)節(jié)選擇距離中心的位置， 可調(diào)節(jié)量程為lm至5m，分別對(duì)應(yīng)模擬波高為2m至10m。
[0028] 如圖9所示，本申請(qǐng)上述所述的浮標(biāo)搭載平臺(tái)10,具體可見"海洋波浪浮標(biāo)檢定裝 置的機(jī)電優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)"劉山《天津大學(xué)碩士學(xué)士論文》2012年12月。與其區(qū)別在于 增加了導(dǎo)柱204,使得在旋緊螺柱推動(dòng)V型塊夾緊波浪浮標(biāo)時(shí)，V型塊不會(huì)擺動(dòng)，減少了裝夾 時(shí)的難度，提高了工作效率。
[0029] 為保證整個(gè)裝置在旋轉(zhuǎn)過程中浮標(biāo)搭載平臺(tái)10相對(duì)穩(wěn)定（固定擺幅的往返擺動(dòng))， 整個(gè)檢定裝置只有一個(gè)變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，檢定裝置旋轉(zhuǎn)速度為lrpm -16rpm，對(duì)應(yīng)波周期為 3. 7s - 60s，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向可變，對(duì)應(yīng)模擬兩個(gè)相反的波向。
[0030] 上述實(shí)施例僅例示性說明本申請(qǐng)的原理及其功效，而非用于限制本申請(qǐng)。任何熟 悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本申請(qǐng)的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因 此，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本申請(qǐng)所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的 一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本申請(qǐng)的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1. 一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，其特征在于：包括波浪模擬裝置（1)、電機(jī) 與制動(dòng)裝置（2)、控制器裝置（3)、終端控制裝置（4)和用于安裝整個(gè)波浪浮標(biāo)波高、波周 期檢定裝置的安裝平臺(tái)，其中，波浪模擬裝置（1)包括浮標(biāo)搭載平臺(tái)（10)、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)（11)、 北環(huán)半軸（12)、雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)（13)和南環(huán)半軸（101);電機(jī)與制動(dòng)裝置（2)包括制動(dòng)裝置 (21)、電磁離合器（201)、減速電機(jī)（202 )和絕對(duì)值編碼器（203 );所述雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)（13 )中 心兩側(cè)分別連接北環(huán)半軸（12)和南環(huán)半軸（101 )，北環(huán)半軸（12)和南環(huán)半軸（101)的旋轉(zhuǎn) 中心線重合，北環(huán)半軸（12)上連接擺動(dòng)機(jī)構(gòu)（11)，北環(huán)半軸（12)為空心三層軸結(jié)構(gòu)，包括 心軸（132)、中軸（133)、外軸（134)，心軸（132)通過軸承裝入中軸（133)中，中軸（133)通 過軸承裝入外軸（134)中；南環(huán)半軸（101)上依次連接電磁離合器（201)、減速電機(jī)（202) 和絕對(duì)值編碼器（203);浮標(biāo)搭載平臺(tái)（10)設(shè)置在雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)（13)的兩端，制動(dòng)裝置 (21)設(shè)置在安裝平臺(tái)上；制動(dòng)裝置（21)、電磁離合器（201)、減速電機(jī)（202)和絕對(duì)值編碼 器（203)的輸出端分別與控制器裝置（3)的輸入端連接，控制器裝置（3)的輸出端與浮標(biāo)搭 載平臺(tái)（10)的輸出端分別與終端控制裝置（4)的輸入端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，其特征在于：所述雙 環(huán)桁架機(jī)構(gòu)（13)包括橫梁（107)、X型加強(qiáng)桿（108)、主梁a (111)、主梁b (112)以及直徑 相等的南環(huán)桁架（110)和北環(huán)桁架（106)，南環(huán)桁架（110)和北環(huán)桁架（106)通過橫梁（107) 及X型加強(qiáng)桿（108)連接，X型加強(qiáng)桿（108)設(shè)置在橫梁（107)之間；南環(huán)桁架（110)和北 環(huán)桁架（106)均以主梁a (111)作為主臂一，南環(huán)桁架（110)和北環(huán)桁架（106)均以主梁b (112)作為主臂二，主臂一與主臂二呈十字形狀設(shè)置；南環(huán)桁架（110)與北環(huán)桁架（106)上 相互平行的主臂一中設(shè)置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌兩端對(duì)稱設(shè)置浮標(biāo)搭載平臺(tái)（10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，其特征在于：南環(huán)半 軸（101)和北環(huán)半軸（12)的旋轉(zhuǎn)中心線重合度誤差小于等于2mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，其特征在于：所述擺 動(dòng)機(jī)構(gòu)（11)包括傳動(dòng)鏈條（122)、從動(dòng)鏈輪（123)、擺動(dòng)鏈輪a (124)、擺動(dòng)鏈輪b (125)、鏈 輪a (126)、鏈輪b (127)、擺動(dòng)齒輪a (128)、擺動(dòng)齒輪b (129)、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)（130)和角 度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（131 )，其中，從動(dòng)鏈輪（123)固定在導(dǎo)軌兩端的浮標(biāo)搭載平臺(tái)（10)上；擺動(dòng)齒 輪a (128)和擺動(dòng)鏈輪a (124)分別安裝在中軸（133)兩端，擺動(dòng)鏈輪a (124)安裝在中軸 (133)上靠近雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)（13)中心的一端，擺動(dòng)齒輪a (128)安裝在中軸（133)的另一 端；擺動(dòng)鏈輪b (125)和擺動(dòng)齒輪b (129)分別安裝在心軸（132)兩端，擺動(dòng)鏈輪b (125)安 裝在心軸（132)上靠近雙環(huán)桁架機(jī)構(gòu)（13)中心的一端，擺動(dòng)齒輪b (129)安裝在心軸（132) 的另一端；鏈輪a (126)依次與角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（131 )、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)（130)連接并布置在北 環(huán)半軸（12)的一側(cè)，鏈輪b (127)依次與角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（131)、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)（130)連接并 布置在北環(huán)半軸（12)的另一側(cè)；導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)（130)通過其上的齒條與擺動(dòng)齒輪a (128) 嚙合連接，另一側(cè)的導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)（130)通過其上的齒條與擺動(dòng)齒輪b (129)嚙合連接；鏈 輪a (126)、鏈輪b (127)、導(dǎo)向滑塊機(jī)構(gòu)（130)、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（131)共同組成一個(gè)曲柄滑 塊機(jī)構(gòu)；外軸（134)上安裝第一固定鏈輪（205)和第二固定鏈輪（206)，其中第一固定鏈輪 (205)與鏈輪a (126)連接，第二固定鏈輪（206)與鏈輪b (127)連接；擺動(dòng)鏈輪a (124) 與固定在一端浮標(biāo)搭載平臺(tái)（10)上的從動(dòng)鏈輪（123)通過傳動(dòng)鏈條（122)連接，擺動(dòng)鏈輪b (125)與固定在另一端浮標(biāo)搭載平臺(tái)（10)上的從動(dòng)鏈輪（123)通過傳動(dòng)鏈條（122)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種波浪浮標(biāo)波高、波周期的檢定裝置，其特征在于：北環(huán)桁 架（106)的主梁a (111)上等間距設(shè)置張緊輪機(jī)構(gòu)（121)和固定座（117)，主梁a (111)端 部安裝有端部張緊裝置（103)。
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK104215263SQ201410444035
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】朱飛, 徐喜東, 薛宜童, 謝向前, 周濤, 施春榮 申請(qǐng)人:中船重工鵬力（南京）大氣海洋信息系統(tǒng)有限公司