一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及工件快速输运及检测技术领域，尤其是一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置及检测方法，包括负载工件、设置于负载工件下端的轨道、配合负载工件的动力系统、悬浮系统和检测系统；所述动力系统包括设置于负载工件侧面的固定台和设置于固定台上的燃气作动筒，所述燃气作动筒的输出端连接于负载工件，用于提供负载工件在轨道上水平移动的侧推动力；所述悬浮系统包括气垫组件、配合气垫组件的气瓶和设置于负载工件上端面的水平仪；配合动力系统、悬浮系统和检测系统设有主控器和电源装置。本发明专利技术成本低、结构简单、易操作，并配有高精度和强线性度的位移传感器，极大地提高了实验平台的控制进度，因此本发明专利技术具有较好的推广价值和应用前景。的推广价值和应用前景。的推广价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置及检测方法


[0001]本专利技术涉及气悬浮相关
，更具体的说，它涉及一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置及检测方法。

技术介绍

[0002]在生产装配、石油钻探、汽车、航空航天、造船、核电站等领域常常需要对重载工件进行搬运，目前大多数是使用行车、起重机等重型设备进行吊运，不但耗时长，工人劳动强度高，而且搬运距离受吊车、轨道的限制难以实现长距离输运，且极易发生碰撞而损坏工件，以及造成安全事故、经济损失等。因此，有必要研制一套基于重载物件的悬浮实验平台及相应的测试系统，来解决问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术目的在于提供了一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置及检测方法，成本低、结构简单、易操作，高精度和强线性度的位移传感器，极大地提高了实验平台的控制精度，因此本专利技术具有较好的推广价值和应用前景。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置，包括负载工件、设置于负载工件下端的轨道、配合负载工件的动力系统、悬浮系统和检测系统；所述动力系统包括设置于负载工件侧面的固定台和设置于固定台上的燃气作动筒，所述燃气作动筒的输出端连接于负载工件，用于提供负载工件在轨道上水平移动的侧推动力；所述悬浮系统包括设置于负载工件下端面的气垫组件、配合气垫组件的气瓶和设置于负载工件上端面的水平仪；配合动力系统、悬浮系统和检测系统设有主控器和电源装置。
[0005]作为优选的，所述气垫组件包括排列设置的若干气垫模块，所述气瓶的输出口依次设有减压阀、主管路、总阀和控制箱，任一所述气垫模块输入口与总阀控制箱输入口间空间连接有支气管路。
[0006]作为优选的，任一所述气垫模块包括从下至上依次设置的铝合金板承载本体、橡胶气囊和铝板。
[0007]作为优选的，所述检测系统包括设置于燃气作动筒输出端的推力传感器、设置于负载工件上端面的十轴数字姿态传感器、配合动力系统的位移传感器和配合悬浮系统的压力传感器。
[0008]作为优选的，所述位移传感器包括设置于负载工件侧面的激光位移传感器和设置于滑轨端部的拉线位移传感器。
[0009]作为优选的，配合所述检测系统设有数字信号采集器，所述数字信号采集器的输出端连接有PC机，所述PC机的输出端连接于主控器的输入端。
[0010]作为优选的，所述燃气作动筒包括设有内腔体的作动筒体、设置于内腔体内的助燃装置和配合内腔体的推动活塞。
[0011]作为优选的，所述燃气作动筒包括作动筒壳体、空间连通于作动筒壳体一侧部的高压仓壳体和配合作动筒壳体另一侧部的推动机构，所述高压仓壳体内依次设有端盖、高能燃料和启动装置，所述启动装置设置于高压仓壳体内连通作动筒壳体的出口端。
[0012]作为优选的，所述推动机构包括贯穿作动筒壳体的活塞杆和设置于推杆位于作动筒壳体内侧部的活塞，所述活塞杆位于作动壳体外侧端连接于负载工件，所述活塞的外壁设有配合作动筒壳体的密封橡胶圈。
[0013]一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置的检测方法，包括如下步骤：（1）将工件装进负载工件，将水平仪调至水平位置，打开气瓶的气源阀门，气源阀门经过稳压阀压力稳定在工作压力区间，气流流进气垫组件内，在气室压力作用下，工件被慢慢抬起，通过改变各气室的压力将水平仪再次调至水平位置，完成设备调试工作；（2）关闭气瓶的气源阀门，等待输运指令；（3）主控器输运指令下达后，打开气瓶的气源阀门，待悬浮系统稳定后启动动力系统，燃气作动筒在高压燃气压力作用下推动悬浮系统向前移动，当燃气作动筒达到最大行程后与工件分离，工件自由滑行至指定位置。
[0014]本专利技术具有下述优点：1、不产生电、磁污染；2、摩擦力小，综合摩擦系数在0.1%～0.5%之间。移动时所需要的牵引力或推力很小，输出功率不到轮式搬运设备运输功率的十分之一；3、行走灵活，回转半径小，其回转半径仅由工件自身的尺寸所限制，特别适合于狭窄通道或经常需要拐弯场所，且搬运过程平稳；4、运输能力/自重比大，采用小体积搬运大件重物模式。例如搬运一个10吨重工件的气垫模块装置自重仅40kg左右，而同样吨位的叉车在5吨以上；5、对地压力小，载荷均匀，不会损伤地面，提高了地板、路面和桥梁等结构的承载能力；6、维修简单，没有活动部件，安全性和可靠性高，同时维修和保养费用低；7、对输运工件外形尺寸无要求，适应性好。
[0015]8、几乎不产生热量，不会发生粘度变化，无需添加冷却措施。
[0016]本专利技术搭建了一套重载物件的悬浮实验平台及相应的测试系统，并完成了悬浮平台的原理性验证实验。通过调整不同参数在多工况条件下的静态实验和动态实验，得到了悬浮高度、气膜厚度与负载质量的变化关系，提出了临界压力和临界质量的概念并进行了理论分析与界定。测试出了悬浮平台超过临界压力下的振动频率，得到了悬浮高度、入口压力的振动曲线，为悬浮平台的模态分析提供了参考依据。通过测试不同材质下悬浮阻力系数，选取了较为优化的轨道材质。对路基适应性强(即可适用于各类型的地面条件，对地面平整度要求尽量低)；运行阻力小；耗气量小，运行平稳而不易受外界条件的扰动(即不易振动)；压力稳定且各气垫压力均衡，不发生抖动现象；受到扰动后具有自恢复力矩。
附图说明
[0017]图1是本专利技术中具有传感器的结构示意图；图2是本专利技术中具有四个气瓶的结构示意图；图3是本专利技术中具有高仓壳体的燃气作动筒的剖视图；
图4是本专利技术中气垫模块的结构示意图；图5是本专利技术中DYLF
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102推力传感器技术参数表；图6是本专利技术中HG
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C1030技术参数表；图7是本专利技术中WXY60
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L
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20200A1技术参数表；图8是本专利技术中WT901C技术参数表；图9是本专利技术中不同负载质量下作动筒特性；图10是本专利技术中悬浮平台的运动特性。
[0018]图中：1、固定台；2、燃气作动筒；3、气垫模块；4、气瓶；5、负载工件；6、水平仪；7、轨道；8、端盖；9、高压仓壳体；10、作动筒体；11、密封橡胶圈；12、活塞；13、活塞杆；14、铝合金板承载本体；15、电源装置；16、高能燃料；17、启动装置；18、压力传感器；19、减压阀；20、总阀；21、PC机；22、推力传感器；23、十轴数字姿态传感器；24、铝板；25、橡胶气囊；26、激光位移传感器；27、拉线位移传感器；28、数字信号采集器；29、主管路；30、控制箱；31、支气管路。
具体实施方式
[0019]参照图1至图8所示，本实施例的一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置，包括负载工件5、设置于负载工件5下端的轨道7、配合负载工件5的动力系统、悬浮系统和检测系统；所述动力系统包括设置于负载工件5侧面的固定台1和设置于固定台1上的燃气作动筒2，所述燃气作动筒2的输出端连接于负载工件5，用于提供负载工件5在轨道7上水平移动的侧推动力；所述悬浮系统包括设置于负本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置，其特征在于：包括负载工件、设置于负载工件下端的轨道、配合负载工件的动力系统、悬浮系统和检测系统；所述动力系统包括设置于负载工件侧面的固定台和设置于固定台上的燃气作动筒，所述燃气作动筒的输出端连接于负载工件，用于提供负载工件在轨道上水平移动的侧推动力；所述悬浮系统包括设置于负载工件下端面的气垫组件、配合气垫组件的气瓶和设置于负载工件上端面的水平仪；配合动力系统、悬浮系统和检测系统设有主控器和电源装置。2.根据权利要求1所述的一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置，其特征在于：所述气垫组件包括排列设置的若干气垫模块，所述气瓶的输出口依次设有减压阀、主管路、总阀和控制箱，任一所述气垫模块输入口与总阀控制箱输入口间空间连接有支气管路。3.根据权利要求2所述的一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置，其特征在于：任一所述气垫模块包括从下至上依次设置的铝合金板承载本体、橡胶气囊和铝板。4.根据权利要求1所述的一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置，其特征在于：所述检测系统包括设置于燃气作动筒输出端的推力传感器、设置于负载工件上端面的十轴数字姿态传感器、配合动力系统的位移传感器和配合悬浮系统的压力传感器。5.根据权利要求4所述的一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置，其特征在于：所述位移传感器包括设置于负载工件侧面的激光位移传感器和设置于滑轨端部的拉线位移传感器。6.根据权利要求1所述的一种基于静压气浮式重载工件快速输运装置，其特征在于：配合所述检测系统设有数字信号采集器，所述数字信...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宪举，
申请(专利权)人：台州学院，
类型：发明
国别省市：