[实用新型]一种垂直面平面运动机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶与海洋工程以及机械工程领域，具体涉及一种垂直面平面运动机构。

背景技术

垂直面平面运动机构是研究水面舰船、海洋平台以及水下运动体水动力系数，并进一步研究其运动性能的重要设施。现有垂直面平面运动机构往往采用液压缸、电动缸、滚珠丝杠、十字滑框等传动方法，存在运动惯性大、运行频率受限、振动大、易变形、运动精度较低等缺点。例如：公开号为201020500845.4，名称为垂直平面运动机构的振荡装置的中国实用新型专利公开了一种垂直面平面运动机构，其采用伺服电机驱动偏心滑块正弦发生装置，通过调节偏心滑块的偏心距改变振幅，存在摇荡振幅小、结构复杂、运动精确较低等问题。专利申请号为201310566470.X的中国实用新型专利中公开了一种垂直面平面运动机构，通过伺服电机结合电动缸的方式驱动机构的运动，取代传统的机械式正弦发生装置，实现船模的升沉、纵摇/横摇运动，但是该机构存在机构磨损严重、定位精度差、输出运动频率低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种垂直面平面运动机构，以解决现有技术中存在的运动频率受限、易变形、运动精度低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种垂直面平面运动机构，包括：安装支架，为方筒形且竖直布置；输出板，位于所述安装支架底部，与外部的试验模型相连；驱动组件，竖直安装在所述安装支架的两个相对面的外壁，并与所述输出板铰接，用于驱动所述输出板进行垂荡、纵摇或耦合运动；以及稳定组件，竖直安装在方筒形安装支架的另外两个相对面的内壁，并与所述输出 板铰接，用于约束输出板，使其不产生水平偏移。

作为优选，所述驱动组件为对称设置的两组。

作为优选，所述驱动组件包括：位于所述安装支架顶部的伺服电机、设置在所述安装支架外壁并与所述伺服电机连接的直线模组以及与所述直线模组连接的垂向推杆，所述垂向推杆通过推杆铰链与所述输出板铰接。进一步的，所述直线模组采用同步带型直线模组，输出的运动行程大、运动频率高、运动噪声小；同步带型直线模组固定在方筒形安装支架上，保证所输出直线运动的直线度，防止横向偏斜。

作为优选，所述推杆铰链包括：压板、滑块、铰链支座和转动轴，其中，所述铰链支座固定在所述输出板上，所述压板平行固定在所述铰链支座上，所述滑块设在所述压板上并通过转轴与所述垂向推杆铰接。

作为优选，所述压板上开设有长圆孔，所述长圆孔的长轴与输出板的长度方向平行。本实用新型通过在压板上开设长圆孔，推杆铰链的转动轴穿过滑块，该滑块能在压板的长圆孔之中滑动，使得该驱动组件输出纵摇/横摇运动时，推杆铰链不会卡死，并减小应力集中，降低损耗。

作为优选，所述稳定组件包括：分别安装在所述安装支架的两相对面内壁上的一对直线导轨、与所述直线导轨紧配且可以沿所述直线导轨滑动的稳定杆，所述稳定杆与所述输出板铰接。

作为优选，所述稳定杆通过稳定杆铰链与所述输出板的中心铰接。

作为优选，所述稳定杆铰链包括：铰链板、中间轴和铰链座，其中，所述铰链座固定在所述输出板的中心，所述铰链板设置在所述稳定板内侧并通过中间轴与所述铰链座连接。具体地，本实用新型利用沿直线导轨运动的稳定杆约束输出板使其不产生水平偏移，一方面保证试验模型中心始终在指定的试验位置，另一方面起到提高输出板运动精度、降低长圆孔磨损的作用。

作为优选，所述铰链板之间设置有调整垫圈，该调整垫圈套设在所述中间轴上。

作为优选，所述中间轴与所述推杆铰链的转动轴的安装中心在同一高度，且与两侧的转动轴的距离相等。

与现有技术相比，本实用新型采用稳定组件与驱动组件配合，可以在驱动 所述输出板进行垂荡、纵摇或耦合运动的同时约束输出板，使其不产生水平偏移，起到提高输出板运动精度、降低磨损的作用，能有效延长推杆铰链的使用寿命。本实用新型应用于船舶与海洋工程领域，可以进行操纵性、粘性阻尼等方面的试验研究。与现有的垂直面平面运动机构相比，稳定组件的采用使得本实用新型具有运动频率更广、运动精度更高、使用寿命更长等优点。

附图说明

图1为本实用新型的垂直面平面运动机构的机构示意图；

图2为图1的A-A面剖视图；

图3为图1的B-B面剖视图；

图4为本实用新型的推杆铰链和稳定杆铰链的连接示意图；

图5为本实用新型的推杆铰链和稳定杆铰链的连接剖面示意图。

图中所示：1-安装支架；