一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构制造技术

本发明专利技术公开了一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构，包括机架，所述机架上设有：竖直安装并沿机架升降运动的大丝杆，该大丝杆具有内螺纹与外螺纹；顶部螺纹配合在大丝杆内螺纹中的小丝杆，小丝杆的底部安装有水听器或被测水声部件；调整所述水听器或被测水声部件水下深度的驱动装置，包括驱动大丝杆升降的第一传动机构和驱动小丝杆旋转升降的第二传动机构；调整所述水听器或被测水声部件水下角度的转动部件，该转动部件为驱动大丝杆旋转的回转机构。本发明专利技术用于改变被测水声部件和声源之间的深度、角度和距离，提高水听器的测试精度，缩短测试时间。

【技术实现步骤摘要】
一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构
本专利技术涉及一种水听器测试用装置，尤其涉及一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构。
技术介绍
水听器俗称声纳，是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备。水听器是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。根据水听器的工作原理，其采用的波段比较局限。因此水听器的位置、角度等参数对检测结果影响巨大。可以说，水听器测试装置的精度和稳定性直接影响到整个声呐系统的精度,因此水听器测试装置已经成为该设备生产，测试和检测过程中不可或缺的重要设备。在测试水听器时，声波发射器和被测样品置于水中，水听器安装在被测样品周围，用于接收被测样品的反射波，并通过计算机算出被测样品的姿态，然后改变被测样品的姿态，再通过水听器接收得的反射波计算姿态变化后的值，并与实际调整值比较，即可得出水听器的测试精度。现有技术中，采用升降回转扫描装置控制被测样品姿态调整，该升降回转扫描装置是一个四维运动控制系统，包括平台升降机构、水平移动机构(X轴，Y轴)，垂直移动机构(Z轴)以及旋转机构，其中的平台升降机构为水平移动机构的承载装置，它主要做升降运动，由于整个系统的入水深度有要求，当平台处于安装高度的时候光靠Z轴入水深度还不能满足要求，因此由平台升降机构带动整个机构升降来弥补。上述的升降回转扫描装置只适用于小吨位水听器的测试，针对10吨及以下大吨位水听器，现有的升降回转扫描装置的承重量具有一定的局限性，且无法达到要求的精度。
技术实现思路
针对10吨及以下的大吨位水听器的升降回转测试，本专利技术提供了一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构，用于改变被测水声部件和声源之间的深度、角度和距离，具有自身独特的控制规律，它不仅可以极大的提高水听器的测试精度，而且可以大大缩短测试时间，加快水听器的开发周期。本专利技术的装置为高精度机电一体化控制系统，当测试空间的高度受限制时，本装置可以对水下11.5米深度的被测部件进行测试，在测试平台上，通过被测声学部件(以下简称被测件)上端的连接法兰把被测件刚性地吊放至水下预定深度处，并带动被测件围绕其声学中心在水平面内作匀速回转运动，实时显示其下沉深度和回转方位角。一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构，包括机架，所述机架上设有：竖直安装并沿机架升降运动的大丝杆，该大丝杆具有内螺纹与外螺纹；顶部螺纹配合在大丝杆内螺纹中的小丝杆，小丝杆的底部安装有水听器或被测水声部件；调整所述水听器或被测水声部件水下深度的驱动装置，包括驱动大丝杆升降的第一传动机构和驱动小丝杆旋转升降的第二传动机构；调整所述水听器或被测水声部件水下角度的转动部件，该转动部件为驱动大丝杆旋转的回转机构。在本专利技术中，由大丝杆和小丝杆组成驱动水听器或被测水声部件升降的升降杆，大丝杆长6.5米，小小丝杆长6米，升降杆下降的深度为11.5米，符合相应水深下被测部件的测试。大丝杆呈管状，内外壁面上分别设有内螺纹与外螺纹，第一传动机构通过外螺纹驱动大丝杆升降，小丝杆伸入大丝杆内并与大丝杆螺纹配合，小丝杆底部固定有被测部件，在被测部件的重力作用下，小丝杆与大丝杆之间的螺纹咬合固定，使得回转机构驱动大丝杆旋转时，实现小丝杆的同步转动，以调节被测部件的回转方位角。为使系统中各部件结构的安装更加合理，所述的机架呈三层结构，所述的第一传动机构、回转机构和第二传动机构由上而下依次安装在每层内，各部件的安装位置相互错开，避免启动时相互干扰。本专利技术中，所述机架顶部竖立装有导向套，所述大丝杆活动插设在导向套内，通过导向套套住大丝杆，防止大丝杆裸露在外，并为大丝杆升降提供导向和限位。大丝杆的升降通过丝杆螺母传动，所述的第一传动机构包括螺纹配合在大丝杆外且轴向限位的旋转齿轮，驱动旋转齿轮的第一传动电机，以及传动连接在旋转齿轮与第一传动电机之间的第一离合器。第一传动电机采用变频电机，第一离合器用于调节旋转齿轮的驱动状态，可在手动、机动和空挡三个模式之间进行切换，该第一传动机构还包括摆线减速机及齿轮减速机，用于控制大丝杆的升降速度。同理，所述的第二传动机构包括转动小丝杆的驱动齿轮，转动驱动齿轮的第二传动电机，以及传动连接在驱动齿轮与第二传动电机之间的第二离合器；所述小丝杆的顶部设有外螺纹，与大丝杆内螺纹配合，小丝杆的顶部以下部位设有外花键，所述的驱动齿轮花键联接在小丝杆外并轴向限位。本专利技术中，小丝杆的杆体分段，顶部的杆体带有螺纹，始终螺纹配合在大丝杆内，其余部分杆体的表面设有外花键，驱动齿轮通过花键联接带动小丝杆旋转，顶部沿大丝杆内螺纹转动，驱动小丝杆下降。第二传动电机也采用变频电机，第二离合器可在手动、机动和空挡三个模式之间进行切换，第二传动机构的摆线减速机和齿轮减速机，用于控制小丝杆的升降速度。为保证系统的安全，只有当大丝杆在顶端时小丝杆才能运动，即大小丝杆在任一时间只有一个丝杆在运动。所述的机架上设有感应大丝杆处于下降极限位置的传感器，该传感器发出控制第一传动电机停止的信号和发出控制第二传动电机启动的信号。大丝杆首先上下垂直移动，到最大极限位置后，由传感器给出动作指令，大丝杆停止运动，小丝杆作上下垂直移动，至到指定位置。在本专利技术中，所述的回转机构包括固定在机架上的底座，所述底座上转动配合有用于驱动大丝杆旋转的承重转盘和驱动承重转盘转动的回转驱动机构。承重转盘在回转驱动机构的驱动下“抱住”升降杆在水平面内回转。其中，所述的回转驱动机构包括回转电机，连接回转电机并输出动力至承重转盘的机械离合器，以及接入机械离合器且用于驱动承重转盘的手动轮。所述的承重转盘包括旋转座，该旋转座上滑动配合有抱紧件，通过抱紧件的相对远离和靠近来松开和抱紧所述的大丝杆。回转机构用于调节被测部件的回转方位角，只有在被测部件下降到位后，承重转盘才会启动，驱动被测部件旋转。另外，大丝杆升降、小丝杆升降和回转方位角调整均是单独进行的，次序依次为大丝杆升降-小丝杆升降-回转方位角调整。另外，本专利技术中的装置还可以实现待测部件的平移，所述的水听器自动升降回转机构还包括位于机架下方的支撑导轨，所述机架沿支撑导轨滑动配合，机架沿支撑导轨移动，改变被测水声部件和声源之间的距离。本专利技术具有如下功能：(1)在测试平台上，通过被测声学部件(以下简称被测件)上端的连接法兰把被测件刚性地吊放至水下预定深度处，并带动被测件围绕其声中心在水平面内作匀速回转运动，实时显示其下沉深度和回转方位角；(2)安装现场和测量实验室都可以控制和显示被测件的升降和下沉深度及向左、向右回转和水平方位角；(3)被测件的最大重量为10吨，被测件与升降杆间连接法兰最大入水深度为11.5米，回转方位角范围是0°±190°；(4)升降和回转的信息通过有线或无线接口输入实验室中的水声测量系统，使测量系统与回转机构相组合，能程控自动完成所有有关方位角的测量项目；(5)升降杆的升降位移量和回转角度量除有机械刻度显示外，在操作现场和操作室中同时都有显著的数字显示；(6)整个装置运行平稳，机械振动噪声小；对升降和回转运动惯性的制动应迅速、灵敏；装置带有升降和回转的过限保护机构，过限保护应既灵敏又可靠。附图说明图1为水听器自动升降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构，包括机架，其特征在于，所述机架上设有：竖直安装并沿机架升降运动的大丝杆，该大丝杆具有内螺纹与外螺纹；顶部螺纹配合在大丝杆内螺纹中的小丝杆，小丝杆的底部安装有水听器或被测水声部件；调整所述水听器或被测水声部件水下深度的驱动装置，包括驱动大丝杆升降的第一传动机构和驱动小丝杆旋转升降的第二传动机构；调整所述水听器或被测水声部件水下角度的转动部件，该转动部件为驱动大丝杆旋转的回转机构。

【技术特征摘要】
1.一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构，包括机架，其特征在于，所述机架上设有：竖直安装并沿机架升降运动的大丝杆，该大丝杆具有内螺纹与外螺纹；顶部螺纹配合在大丝杆内螺纹中的小丝杆，小丝杆的底部安装有水听器或被测水声部件；调整所述水听器或被测水声部件水下深度的驱动装置，包括驱动大丝杆升降的第一传动机构和驱动小丝杆旋转升降的第二传动机构；所述的第一传动机构包括螺纹配合在大丝杆外且轴向限位的旋转齿轮，驱动旋转齿轮的第一传动电机，以及传动连接在旋转齿轮与第一传动电机之间的第一离合器；所述的第二传动机构包括转动小丝杆的驱动齿轮，转动驱动齿轮的第二传动电机，以及传动连接在驱动齿轮与第二传动电机之间的第二离合器；调整所述水听器或被测水声部件水下角度的转动部件，该转动部件为驱动大丝杆旋转的回转机构。2.如权利要求1所述的具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构，其特征在于，所述的机架呈三层结构，所述的第一传动机构、回转机构和第二传动机构由上而下依次安装在每层内。3.如权利要求2所述的具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构，其特征在于，所述机架顶部竖立装有导向套，所述大丝杆活动插设在导向套内，且大丝杆顶部套有抵住导向套内壁的导向滚轮。4.如权利要求1所述的具有两级伸缩丝杆的水听器...

【专利技术属性】
技术研发人员：林峰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33