一种用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置的制作方法

本实用新型涉及船舶技术领域，特别是涉及一种用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置。

背景技术：

船舶在海上航行时，在外力或内力因素作用下，使正浮时浮力与重力不共线，这会使得船舶发生横摇、纵摇以及艏摇，两舷的吃水产生不同，造成船舶纵倾或横倾。摇摆特性会使船用旋转机械动力设备展现出不同的动态特性，影响其稳定性与可靠性，甚至诱发故障。

为了使船用旋转机械动力设备在纵摇、横摇以及艏摇条件下能够正常工作，因此需要试验设备进行试验和验证，为船用机械设备的设计和制造提供依据。

申请公布号为cn101221094a的中国发明专利申请公开了一种船用设备摇摆倾斜试验装置及其控制方法，该试验装置包括自上至下依次设置的底盘、纵摇平台和横摇平台，纵摇平台活动连接有纵摇回转轴，该纵摇回转轴的两个端点位于纵摇平台的左右两侧并分别与下端固定在底盘上的纵向设置的纵摇支撑的上端活动连接，横摇平台活动连接有横摇回转轴，该横摇回转轴的两个端点位于横摇平台的前后两侧并分别与下端活动连接，由液压站提供动力和控制。但是，该试验装置仅能够进行横摇、纵摇试验，无法进行艏摇试验，无法得到船用旋转机械动力设备在艏摇条件下的工作特性。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置，以解决现有摇摆倾斜试验设备不能进行艏摇试验的技术问题。

本实用新型的一种用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置的技术方案是：

一种用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置包括底板，所述底板上转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的底座，所述艏摇装置还包括用于驱动底座转动的驱动机构，所述底板上设有向上延伸的标杆，所述底座上设有供标杆向上穿出的避让槽，所述避让槽的槽沿上设有与标杆对应、用于标定底座转动角度的标尺。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构包括转轴、电机以及与电机传动连接的蜗轮蜗杆减速机，所述转轴的一端与蜗轮蜗杆减速机的输出轴止转连接，另一端与底板固定连接。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述转轴上止转套装有与底座固定连接的连接套，所述连接套上自上至下依次套装有平面轴承和连接环，所述连接环与底座固定连接，所述平面轴承的上端面与连接套固定连接，下端面与连接环固定连接。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述连接套为t形结构，所述连接套的水平部与底座固定连接。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述底板上设有台阶孔，所述连接环嵌装在所述台阶孔的大径端内，所述连接套嵌装在所述台阶孔的小径段内，所述连接环为外端设有向上延伸的凸沿，所述平面轴承嵌装在所述凸沿与连接套之间的环空内。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述避让槽为弧形槽，所述标尺为弧形标尺。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述底板的下端四角处分别设有空气弹簧。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述底座包括框架以及包裹在框架外侧的连接板。

本实用新型提供了一种用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置使用时，电机驱动蜗轮蜗杆减速机转动，由于转轴与固定不动的底板固定连接，故与转轴止转连接的蜗轮蜗杆减速机绕转轴转动，与蜗轮蜗杆减速机固定连接的底座绕转轴转动。本实用新型可以对底座上的船用旋转机械动力设备进行艏摇模拟实验，得到船用旋转机械动力设备在艏摇条件下的工作特性，为船用机械设备的设计和制造提供依据。底座相对底板转动时，固定在底板上的标杆以及设置在底座上的标尺，能够测量出底座与底板相对转动角度，从而可以精确控制艏摇角度，提高了模拟实验准确度。

本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置底部采用空气弹簧进行隔振处理，可以隔离外界低频干扰，减小外部环境的振动对设备艏摇实验的影响。

附图说明

图1是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置的结构示意图；

图2是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置的剖视图；

图3是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置中的底板的结构示意图；

图4是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置中的底座的结构示意图；

图5是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置中的驱动机构的结构示意图；

图6是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置中的电机和减速机的结构示意图；

图7是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置中的转轴的结构示意图；

图8是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置中的连接套、平面轴承以及连接环的装配示意图；

图9是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置中的连接套的结构示意图；

图10是本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置中的连接环的结构示意图；

图中：1、底板；2、底座；21、弧形避让槽；22、穿孔；3、空气弹簧；4、标杆；5、电机；6、蜗轮蜗杆减速机；61、插孔；7、减速机固定座；8、转轴；81、小径段；82、大径段；83、连接法兰；84、连接键；9、固定板；10、连接套；101水平部；102、竖直部；11、平面推力球轴承；12、连接环；121、凸沿；13、安装板；14、台阶孔；15、固定板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置的具体实施例，如图1、图2所示，包括底板1、底座2以及驱动机构。其中，底座2转动装配在底板1上，且底座2的转动轴线沿上下方向延伸，驱动机构用于驱动底座2相对于底板1转动。

具体的，参照图3所示，底板1包括框架以及固定连接在框架上侧的面板，面板的中心位置处具有贯穿面板上下两侧的通孔，通孔内固定连接有安装板。安装板上开设有贯穿安装板上下两侧的台阶孔14，台阶孔14的台阶上安装有多个固定螺栓，面板于台阶孔14的两侧分别固定连接有向上延伸的标杆4。

参照图4所示，底座2包括框架以及包裹在框架外侧的外板，上侧外板的中心位置处具有贯穿底座2上下两侧的穿孔22，穿孔22与底板1上的台阶孔14对应贯通。外板于穿孔22的两侧分别具有供底板1上的标杆4向上穿出的避让槽。

本实施例中，底座2与底板1通过轴承转动装配。具体的，底板1的穿孔内安装有固定板9，固定板9的中心开设有穿孔，固定板9的下侧通过螺栓固定连接有连接套10。如图9所示，连接套10为t形结构，t形的连接套10包括水平部101和竖直部102，水平部101上具有周向布置的多个上下贯穿水平部101的固定孔，固定孔内穿装有用于与固定板9连接的螺栓。连接套10的中心孔与固定板9的穿孔等径贯通。连接套10的竖直部102上套装有平面轴承，优选的，平面轴承为平面推力球轴承11。平面推力球轴承11的上端面与连接套10的水平部101通过螺栓固定连接。

底板1的台阶孔14内通过螺栓固定连接有连接环12，如图8、10所示，连接环12嵌装在台阶孔14的大径段内，连接环12的中心具有与台阶孔14的小径段等径贯通的中心孔。连接套10的竖直部102嵌装在连接环12的中心孔和台阶孔14的小径段内。连接环12的外周壁上具有向上延伸的凸沿13，凸沿13与连接套10之间具有环空。平面推力球轴承11的下端嵌入至环空内，平面推力球轴承11的下端面与连接环12通过螺栓固定连接。底座2于平面推力球轴承11的上端面相对固定，底板1与平面推力球轴承11的下端面相对，从而实现底座2于底板1的转动装配。

本实施例中，驱动机构包括电机5、减速机以及转轴8。如图5、图6、图7所示，电机5与减速机传动连接，减速机为蜗轮蜗杆减速机6。蜗轮蜗杆减速机6通过减速机固定座7固定连接在底座2上，减速机固定座7包括底板1、立板以及连接在底板1和立板之间的加强板。底板1上具有与底座2固定连接的连接孔，立板上具有与蜗轮蜗杆减速机6固定连接的固定孔。蜗轮蜗杆减速机6与转轴8通过键连接，蜗轮蜗杆减速机6的输出端具有插孔61，插孔61内具有键槽，转轴8上具有与键槽相匹配的连接键84。本实施例中，转轴8为变径轴，转轴8包括大径段、小径段以及固定连接在大径段端部的连接法兰83。转轴8的小径段与蜗轮蜗杆减速机6止转配合，键槽轴向设置在转轴8的小径段上，大径段插入至连接套10内。底板的下端固定连接有固定板15，固定板15的中部具有与转轴8下侧的定位凸起相匹配的定位孔，固定板15上具有与连接法兰83的连接孔相应贯通的固定孔，连接法兰83与固定板15通过螺栓固定，实现转轴8与底板1固定连接。

本实施例中，避让槽为弧形避让槽21，以使得驱动机构驱动底座2转动时，标杆4能够在底座2内移动。底座2上的两个弧形避让槽21的开口相对布置，弧形避让槽21的槽沿上固定连接有标尺，底座2与底板1未发生相对转动时，标杆4与标尺上的零度相对应。

本实施例中，底座2与底板1均为矩形结构，矩形的底板1的四角处分别安装有空气弹簧3。

本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置的工作原理为：电机5驱动蜗轮蜗杆减速机6转动，由于转轴8与固定不动的底板固定连接，故与转轴8止转连接的蜗轮蜗杆减速机6绕转轴8转动，与蜗轮蜗杆减速机6固定连接的底座绕转轴8转动。底座2转动过程中，底座2上的标尺与标杆4发生相对运动，从而可以得出底座2的转动角度。

本实用新型提供了一种用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置，相比于现有技术，具有如下优点：本实用新型的用于摇摆倾斜试验设备的艏摇装置能够对底座2上的船用旋转机械动力设备进行艏摇模拟实验，得到船用旋转机械动力设备在艏摇条件下的工作特性，为船用机械设备的设计和制造提供依据。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

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