一种水下俯仰回转二自由度测试装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水下俯仰回转二自由度测试装置及使用方法，包括龙门主机架和俯仰机架，龙门主机架包括相互平行的第一竖向连接柱和第二竖向连接柱，以及连接在两者之间的第一横梁，第一竖向连接柱外侧连接有俯仰伺服减速电机，第一竖向连接柱内侧还连接有第一轴承法兰和主传动轴，主传动轴插入第一轴承法兰的轴承中并与俯仰伺服减速电机输出孔相连；第二竖向连接柱的内侧还连接有第二轴承法兰，第二轴承法兰的轴承内插有从动轴，从动轴与主传动轴位于同一直线上，通过俯仰机架和齿式交叉滚子轴承实现俯仰和回转，使得被测声学装置可以在水下自由调整姿态。水下自由调整姿态。水下自由调整姿态。

【技术实现步骤摘要】
一种水下俯仰回转二自由度测试装置及使用方法


[0001]本专利技术属于试验测试设备制造领域，具体涉及一种水下俯仰回转二自由度测试装置及使用方法。

技术介绍

[0002]声学装置是利用水声技术，发射和接收声信号，进行测距、测深、测向，在工业领域和军工领域应用广泛，声学装置在水下的测试、验证是生产过程中的重要组成部分，现行传统做法为人工在水面上将声学装置调整好一个角度，再放到水下测试，需测试另一个角度时再升到水面人工调整，不仅费时费力，而且不能实现动态测试。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种水下俯仰回转二自由度测试装置及使用方法，以自动控制声学装置在水下不同姿态的变化，进行有关水声技术的测试、试验、验证，最大真实的模拟声学装置的实际工况本专利技术的目的是通过以下技术手段实现的，一种水下俯仰回转二自由度测试装置，包括龙门主机架和俯仰机架，龙门主机架包括相互平行的第一竖向连接柱和第二竖向连接柱，以及连接在两者之间的第一横梁，第一竖向连接柱外侧连接有俯仰伺服减速电机，第一竖向连接柱内侧还连接有第一轴承法兰和主传动轴，主传动轴插入第一轴承法兰的轴承中并与俯仰伺服减速电机输出孔相连；第二竖向连接柱的内侧还连接有第二轴承法兰，第二轴承法兰的轴承内插有从动轴，从动轴与主传动轴位于同一直线上，俯仰机架包括工装板和两个连接在工装板侧面的第三竖向连接柱，两个第三竖向连接柱的另一端分别和主传动轴以及从动轴相连，工装板下侧连接有齿式交叉滚子轴承，工装板上侧还连接有回转伺服电机，回转伺服电机输出轴穿过工装板伸至下侧，回转伺服电机输出轴通过联轴器连接有小齿轮，小齿轮和齿式交叉滚子轴承外侧的齿轮齿形相啮合，齿式交叉滚子轴承下侧还连接有测试板。
[0004]所述第一横梁顶部还连接有吊装法兰。
[0005]所述第一横梁下方还设置有第二横梁，第二横梁两端分别与第一竖向连接柱和第二竖向连接柱内侧壁相连，吊装法兰两侧还连接有固定板，固定板向下延伸，同时与第一横梁和第二横梁侧面相连。
[0006]所述第二竖向连接柱的外侧还连接有第二轴承法兰，内外两侧的第二轴承法兰处于同一直线上，且两个第二轴承法兰之间的第二竖向连接柱上，开有与第二轴承法兰轴承相匹配的轴承孔，从动轴插入两个第二轴承法兰的轴承内。
[0007]所述第一竖向连接柱外侧连接有电机安装座，俯仰伺服减速电机连接在电机安装座上。
[0008]所述齿式交叉滚子轴承内圈与工装板相连，齿式交叉滚子轴承外圈与测试板相连。
[0009]还包括回转伺服电机安装座，回转伺服电机安装座连接在工装板上，回转伺服电机连接在回转伺服电机安装座上端，回转伺服电机输出轴穿过回转伺服电机安装座和工装板通过联轴器与小齿轮相连。
[0010]所述俯仰机架上还连接有姿态传感器。
[0011]一种水下俯仰回转二自由度测试装置使用方法，将被测声学装置安装在测试板上，俯仰伺服减速电机启动，带动主传动轴和从动轴转动，使得俯仰机架改变俯仰角度；回转伺服电机启动，输出轴及联轴器带动小齿轮转动，齿式交叉滚子轴承外侧的齿轮齿形被小齿轮所驱动，使得齿式交叉滚子轴承外圈及连接在外圈上的测试板一同转动，测试板上的被测声学装置实现360
°
自由转动。
[0012]本专利技术的有益效果在于：通过俯仰机架和齿式交叉滚子轴承实现俯仰和回转，使得被测声学装置可以在水下自由调整姿态。
[0013]俯仰机架和龙门主机架均为悬臂式结构，被测声学装置安装在测试板上发射接收信号前端无遮挡，能够真实模拟水下姿态。
附图说明
[0014]图1为龙门主机架结构示意图；图2为俯仰机架及齿式交叉滚子轴承结构示意图；图3为电机安装座结构示意图；图4为俯仰机架结构示意图；图5为回转伺服电机安装座结构示意图；图6为水下俯仰回转二自由度测试装置结构示意图；图中1龙门主机架；1
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1第一竖向连接柱；1
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2第二竖向连接柱；1
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3第一横梁；1
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4第二横梁；2吊装法兰；3第一轴承法兰；4电机安装座；5俯仰伺服减速电机；6主传动轴；7第二轴承法兰；8从动轴；9俯仰机架；10齿式交叉滚子轴承；11回转伺服电机安装座；12回转伺服电机；13小齿轮；14工装板；15第三竖向连接柱；16；测试板；17固定板。
[0015]以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
具体实施方式
[0016]【实施例1】一种水下俯仰回转二自由度测试装置，包括龙门主机架1和俯仰机架9，龙门主机架1包括相互平行的第一竖向连接柱1
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1和第二竖向连接柱1
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2，以及连接在两者之间的第一横梁1
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3，第一竖向连接柱1
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1外侧连接有俯仰伺服减速电机5，第一竖向连接柱1
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1内侧还连接有第一轴承法兰3和主传动轴6，主传动轴6插入第一轴承法兰3的轴承中并与俯仰伺服减速电机5输出孔相连；第二竖向连接柱1
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2的内侧还连接有第二轴承法兰7，第二轴承法兰7的轴承内插有从动轴8，从动轴8与主传动轴6位于同一直线上，俯仰机架9包括工装板14和两个连接在工装板14侧面的第三竖向连接柱15，两个第三竖向连接柱15的另一端分别和主传动轴6以及从动轴8相连，工装板14下侧连接有齿式交叉滚子轴承10，工装板14上侧还连接有回转伺服电机12，回转伺服电机12输出轴穿过工装板14伸至下侧，回转伺服电机12输出轴通过联轴器连接有小齿轮13，小齿轮13和齿式交叉滚子轴承10外侧的齿轮齿形相啮
合，齿式交叉滚子轴承10下侧还连接有测试板16。
[0017]如图1、图2、图4和图6所示，龙门主机架1由两个第一竖向连接柱1
‑
1和第二竖向连接柱1
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2，以及连接两者顶端的第一横梁1
‑
3组成。
[0018]第一竖向连接柱1
‑
1内侧连接第一轴承法兰3，其中第一轴承法兰3的法兰部连接在第一竖向连接柱1
‑
1上起固定作用，俯仰伺服减速电机5输出端为输出孔，主传动轴6从内侧向外插入第一轴承法兰3轴承部并与俯仰伺服减速电机5输出孔通过扭键相连，使得俯仰伺服减速电机5可以驱动主传动轴6转动。俯仰伺服减速电机5电机特性为低转速大扭矩, 电机输出轴上安装有绝对值编码器，密封在电机壳体内，电机带断电刹车保护功能。减速机特性为涡轮蜗杆减速机, 利用涡轮蜗杆的自锁功能,在极端失电的情况下具有保护功能。
[0019]同样，第二竖向连接柱1
‑
2的内侧还连接有第二轴承法兰7，第二轴承法兰7的轴承内插有从动轴8，使得从动轴8可以依靠轴承实现转动。并且从动轴8与主传动轴6位于同一直线上，第一轴承法兰3、俯仰伺服减速电机5输出孔和第二轴承法兰7自然也处于同一直线上。第一轴承法兰3和第二轴承法兰7的轴承为水密轴承，可长时间水下使用，轴承座带法兰，通过防松螺钉、螺母本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下俯仰回转二自由度测试装置，其特征在于：包括龙门主机架（1）和俯仰机架（9），龙门主机架（1）包括相互平行的第一竖向连接柱（1
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1）和第二竖向连接柱（1
‑
2），以及连接在两者之间的第一横梁（1
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3），第一竖向连接柱（1
‑
1）外侧连接有俯仰伺服减速电机（5），第一竖向连接柱（1
‑
1）内侧还连接有第一轴承法兰（3）和主传动轴（6），主传动轴（6）插入第一轴承法兰（3）的轴承中并与俯仰伺服减速电机（5）输出孔相连；第二竖向连接柱（1
‑
2）的内侧还连接有第二轴承法兰（7），第二轴承法兰（7）的轴承内插有从动轴（8），从动轴（8）与主传动轴（6）位于同一直线上，俯仰机架（9）包括工装板（14）和两个连接在工装板（14）侧面的第三竖向连接柱（15），两个第三竖向连接柱（15）的另一端分别和主传动轴（6）以及从动轴（8）相连，工装板（14）下侧连接有齿式交叉滚子轴承（10），工装板（14）上侧还连接有回转伺服电机（12），回转伺服电机（12）输出轴穿过工装板（14）伸至下侧，回转伺服电机（12）输出轴通过联轴器连接有小齿轮（13），小齿轮（13）和齿式交叉滚子轴承（10）外侧的齿轮齿形相啮合，齿式交叉滚子轴承（10）下侧还连接有测试板（16）。2.根据权利要求1所述的一种水下俯仰回转二自由度测试装置，其特征在于：所述第一横梁（1
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3）顶部还连接有吊装法兰（2）。3.根据权利要求2所述的一种水下俯仰回转二自由度测试装置，其特征在于：所述第一横梁（1
‑
3）下方还设置有第二横梁（1
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4），第二横梁（1
‑
4）两端分别与第一竖向连接柱（1
‑
1）和第二竖向连接柱（1
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2）内侧壁相连，吊装法兰（2）两侧还连接有固定板（17），固定板（17）向下延伸，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春恒，王荣军，于洋，杨景捷，田进，
申请(专利权)人：中船重工西安东仪科工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：