[实用新型]用于摇摆台的弹簧平衡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及摇摆台，具体涉及摇摆台上所使用的弹簧平衡装置。

背景技术

随着近代科学技术的飞速发展，特别是车载、舰载和机载雷达设备的需要，对摇摆台的体积和重量也提出了越来越高的要求，到目前为止，国内的各种平台均采用不同型号重量的配重块对负载进行平衡，同时在设计时使负载的重心尽可能靠近转轴，但是由于负载的外部构造和摇摆台的结构以及转角范围等因素，实际上负载的重心是不可能与转动部分的重心重合的，因此势必需要增加各种不同型号重量的配重块，来对负载进行平衡，但这种平衡方式有很大的局限性，尤其是当负载重量较大时，上述局限性就越明显，具体表现为：一是平衡范围窄，不同的负载需要有特定的配重块，同时平衡的调整很复杂，由于平衡块通常全部安装在内环上，不仅要考虑内环轴系的平衡，同是还要兼顾外环轴系的平衡，所以配重块在内环的分布是不均匀的，不同的负载均需在计算机上进行仿真，算出配重块的重量及质量分布，因此，采用这种平衡方式，通常负载小于50kg；二是增加了转动部分的重量，因此转动惯量，驱动装置，以及整个平台的结构和重量也随着急剧增大。据调查，对于120kg的负载，摇摆台的总重量大约在2000～3000kg不等；三是随着负载的增大，配重块的安装越发困难，由于负载的重心通常距转轴较远，为达到平衡，配重块的重量可能为负载重量的2～4倍。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有单自由度摇摆、双自由度复合摇摆下自动平衡的用于摇摆台的弹簧平衡装置。采用该弹簧平衡装置，平衡负载范围大，调整简单，工作可靠，大大减轻摇摆台的整机重量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

用于摇摆台的弹簧平衡装置，包括一级弹簧平衡装置和二级弹簧平衡装置，其中一级弹簧平衡装置通过曲柄安装在摇摆台的内环传动轴上，二级弹簧平衡装置通过曲柄安装在摇摆台的外环传动轴上；所述的一级弹簧平衡装置和二级弹簧平衡装置结构相同，均包括连接杆，在连接杆上套装有弹簧筒，内弹簧和外弹簧通过活塞装于弹簧筒中，连接杆伸出弹簧筒的一端通过可调节螺母与万向球铰链连接，万向球铰链通过传动轴与曲柄连接。

本技术方案中，曲柄和万向球铰链用传动轴连接在一起，曲柄的另一端与摇摆台的内环轴系或外环轴系相连，万向球铰链、连接杆用可调节螺母相连，可调节螺母可微调弹簧的预压缩距离，内、外弹簧用活塞装于弹簧筒中，当摇摆台上安装负载时，通过活塞调节内、外弹簧的预压缩量，首先调节一级弹簧平衡装置中的内、外弹簧，使负载在内环轴系达到平衡，然后调节二级弹簧平衡装置中的内、外弹簧，使负载在外环轴系达到平衡，从而使负载在单自由度摇摆、双自由度复合摇摆时的任一位置，弹簧力矩与重力矩相等，则完成了对负载的平衡。

还可在弹簧筒上远离可调节螺母的一端安装端盖。

考虑负载在运动过程中，弹簧平衡装置会挠支撑轴进行摆动，因此，根据摇摆台的空间结构，可在一级弹簧平衡装置弹簧筒的两端固接支撑轴，在摇摆台的内环框架上安装第一支座，该第一支座上与支撑轴的相应位置处开设有轴孔，所述的支撑轴套于上述轴孔中。同理，在二级弹簧平衡装置弹簧筒的两端固接支撑轴，在摇摆台的外环支架上安装第二支座，该第二支座上与支撑轴的相应位置处开设有轴孔，所述的支撑轴套于上述轴孔中。

具体的说，在一长1075mm，宽1080mm，高970mm的摇摆台上，所述一级或二级弹簧平衡装置的长为650～750mm，宽为100～140mm，深为200～350mm。其中，所述一级弹簧平衡装置的中心线与水平线的夹角为36°，弹簧平衡转角范围为±25°。所述二级弹簧平衡装置的中心线与水平线的夹角为46°，弹簧平衡转角范围为±23°。其中弹簧平衡转角范围应大于摇摆台转角范围。

与现有技术相比，本实用新型摇摆台弹簧平衡装置，采用组合弹簧平衡装置，平衡负载范围大，调整简单，工作可靠，大大减轻摇摆台的整机重量，通过调整弹簧的压缩量，可实现负载在摇摆转角范围内任意角度下，弹簧力矩与重力矩相等，即达到完全平衡；由于没有增加转动部分的重量，则所需的最大驱动力矩也将大大减小，这样不仅使摇摆台结构尺寸减小，而且也大大降低了制造成本；本实用新型弹簧平衡装置还可适用于多种运动载体。

附图说明

图1为本实用新型弹簧平衡装置的一种实施方式安装在摇摆台上的结构示意图；

图2为图1中二级平衡装置的结构(去掉弹簧筒)及其与摇摆台外环传动轴的连接示意图；

图3为图1中一级平衡装置的结构及其与摇摆台内环传动轴的连接示意图；

图4为图1中一级平衡装置的平衡设计简图；