[发明专利]一种水下俯仰回转二自由度测试装置及使用方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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

本发明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。

所述第一横梁顶部还连接有吊装法兰。

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。

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。

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。

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。

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。

所述俯仰机架上还连接有姿态传感器。

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。

本发明的有益效果在于：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。