回轉舉升調平機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及調平機械領域，特別是指一種回轉舉升調平機構。
【背景技術】
[0002]在需要提供水平工作平臺的機械設備中，調平機構必不可少。良好的調平效果是工作機構順利工作的前提條件，如車載雷達的底座、升降機構的工作平臺等都要求有良好的調平功能。
[0003]而現有的調平方式，不論是手動調平還是自動調平均采用支腿作為其調平的主要結構，通過四個支腿的伸縮來使工作平臺達到要求的調平效果，在此統稱為支腿調平法。《車載雷達機電式自動調平控制系統》(華中科技大學學報，2004，32(6):66)中調平的機械結構為四條伺服電機驅動的機械支腿，調平過程采用了角度誤差調平法，分別對工作平臺兩個軸的角度進行調平，最終調平精度可達到I’，但是對調平的初始角度范圍未做說明。《基于伺服系統的車載自動調平系統研宄與開發》(電氣傳動自動化，2004，26(2):33)中同樣采用的是四條伺服電機驅動的機械支腿，調平過程采用了最高點不動的追逐式調平法，調平精度達到0.05°，未說明調平角度范圍。中國發明專利CN201410686074中采用了四條液壓支腿，調平方法為追逐式調平。專利中未標明調平精度和調平范圍。
[0004]上述調平方法采用了比較成熟的支腿調平方法，調平結構簡單，調平可靠性高。但是現在對于調平系統的研宄一般都集中在調平精度和調平時間這塊，對于大角度下的調平結構鮮有涉及，目前的調平系統大都適用于3度到5度下的調平，對于像30度甚至45度這樣的大角度下還未有直接進行調平的解決案例。在山地、野外這種復雜的地形環境下，一般的調平機構無法直接進行調平。除此之外，現有調平機構大都存在以下缺點:
[0005](I)支腿調平的方法在調平過程中每個支腿的伸縮都會對其他支腿產生影響，調平時需要反復調平，以逐漸逼近的方式達到最終調平精度要求，調平過程繁瑣，調平時間長、效率低。
[0006](2)支腿調平時難以避免出現虛腿的現象，是調平過程中的隱患，一般的調平過程除了調平操作外還要額外加入消除虛腿的操作，給調平過程增加了不必要的負擔。
[0007](3)支腿調平在進行調平時會出現支腿的移位現象，增加了調平過程的額外負載，同時也為調平過程增加了不穩定因素。支腿所受載荷也變得復雜。
[0008](4)支腿調平時支腿與設備之間產生角度的變化，使得車體和支腿的連接部分容易出現變形。
[0009](5) 一般支腿調平不僅僅是對工作平臺的調平，而是對整個設備進行調平，增加了調平的載荷，同時增加了主要支架的彎曲變形。
[0010](6)支腿調平的范圍有限，由于(3)和(4)的原因，支腿調平一般在較小角度范圍內進行。在大角度情況下，只能移動設備到滿足支腿調平角度范圍的環境下進行調平，大大限制了調平設備的工作范圍。
【發明內容】
[0011]本發明要解決的技術問題是提供一種回轉舉升調平機構，該機構包括調平安裝底座、步進電機、回轉支承、回轉舉升連接、舉升機構下車架、舉升三角臂、舉升油缸、三角臂支座、拉桿、油缸拉桿支座、舉升上車架、翻轉上支座和翻轉下支座，調平安裝底座在整個機構底部，調平安裝底座上方設置回轉支承，回轉支承一端連接步進電機，回轉舉升連接安裝在回轉支承上部，回轉舉升連接上部支撐舉升機構下車架，舉升機構下車架上部一端安裝舉升三角臂，另一端連接翻轉下支座，舉升三角臂通過三角臂支座連接舉升上車架，舉升三角臂下部與舉升油缸和拉桿連接，油缸和拉桿下部有油缸拉桿支座支撐，翻轉下支座與翻轉上支座相連，翻轉上支座連接在舉升上車架上。
[0012]其中:
[0013]調平安裝底座是整個回轉舉升調平機構的安裝底座，調平安裝底座可以裝在移動設施上，以滿足回轉舉升調平機構的移動性；
[0014]步進電機為回轉支承提供動力，步進電機通過程序控制，使得回轉平穩，回轉角度精度高，使回轉調平機構達到較好的調平效果。步進電機可根據需要由液壓馬達替換；
[0015]回轉支承提供回轉運動，其回轉角度和方向根據傾斜角度來確定，可根據驅動裝置的不同人工控制或程序自動控制；
[0016]回轉舉升連接是回轉舉升調平機構的重要連接支承部分，一端與回轉支承連接，一端與舉升機構連接，即將回轉運動傳遞給舉升機構，同時又為舉升機構提供安裝和支承；
[0017]舉升機構下車架是整個舉升機構的安裝底架，為舉升油缸、拉桿和舉升上車架提供安裝位置；
[0018]舉升三角臂、舉升油缸、拉桿和翻轉上支座、翻轉下支座是組成舉升機構的主要運動部件，舉升油缸提供舉升動力，在與舉升三角臂和拉桿的復合運動下為舉升上車架提供翻轉動力，使舉升機構完成翻轉運動；
[0019]舉升油缸通過電磁換向閥的控制實現伸縮，根據調平角度需要來確定伸縮量，可手動控制或由程序控制；
[0020]油缸拉桿支座同時為油缸和拉桿提供安裝，承受舉升油缸和拉桿的彎矩和扭矩；
[0021]三角臂支座為三角臂通過安裝位置，同時將翻轉力矩傳遞到舉升上車架；
[0022]舉升上車架即為工作平臺，可為不同的工作裝置提供安裝平臺，調平的過程也是以舉升上車架的水平為目標。
[0023]本發明的上述技術方案的有益效果如下:
[0024]本發明與現有調平機構相比可以在大角度下實現直接調平，滿足在山地、陡坡等復雜地形下的調平操作。
[0025]本發明調平對象直接針對工作平臺，減小了不必要的調平負載，調平過程避免了因支腿出現的干涉和變形，大大增加了調平的角度范圍，提高了調平的效率。且解決了傳統通過支腿調平的方法無法在大角度下直接調平的問題。通過創新性的將回轉運動引進到調平運動中來，把傾斜平臺的傾斜角度分解為兩個軸的傾斜角，由回轉運動和翻轉運動先后分部進行調平。實現了大角度下直接調平的功能。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明回轉舉升調平機構的結構示意圖。
[0027]其中:1-調平安裝底座；2_步進電機；3_回轉支承；4_回轉舉升連接；5_舉升機構下車架；6_舉升三角臂；7_舉升油缸；8_三角臂支座；9-拉桿；10_油缸拉桿支座；11_舉升上車架；12-翻轉上支座；13-翻轉下支座。
【具體實施方式】
[0028]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0029]本發明提供一種回轉舉升調平機構。如圖1所示，在調平安裝底座I上安裝回轉支承3，回轉支承3 —端安裝步進電機2，以提供動力，回轉支承3上部安裝回轉舉升連接4，回轉舉升連接4上部支撐舉升機構下車架5，舉升機構下車架5上部一端安裝舉升三角臂6，另一端連接翻轉下支座13，舉升三角臂6通過三角臂支座8連接舉升上車架11，舉升三角臂6下部與舉升油缸7和拉桿9連接，舉升油缸7和拉桿9下部有油缸拉桿支座10支撐，翻轉下支座13與翻轉上支座12相連，翻轉上支座12連接在舉升上車架11上。
[0030]該回轉舉升調平機構，主要運動為回轉運動和翻轉運動，分別由回轉支承3來實現回轉運動，舉升機構(舉升機構下車架5、舉升三角臂6、舉升油缸7、三角臂支座8、拉桿9、油缸拉桿支座10、舉升上車架11、翻轉上支座12和翻轉下支座13)來實現翻轉運動。回轉運動的動力由步進電機2 (或液壓馬達)來提供，翻轉運動的動力由舉升油缸7來提供。將回轉運動和翻轉運動接入自動控制系統可實現自動調平。
[0031]在使用過程中，當設備移動到有一定坡度的工作環境后，由傾角傳感器檢測工作平臺的傾斜角度，由控制系統判斷回轉支承3的回轉方向，若控制系統帶有反饋環節，則控制系統控制步進電機2按計算方向轉動。步進電機2的動力由回轉支承3的渦輪蝸桿機構傳入并使回轉支承3帶動調平機構按調平方向轉動，直至傾角傳感器的一個軸的角度達到調平精度范圍內，步進電機2停止轉動，回轉支承3的渦輪蝸桿結構可以起到很好的鎖緊作用。
[0032]此時工作平臺的傾斜角度只剩下一個角度的傾斜，同樣由控制系統控制舉升油缸7伸出，舉升油缸7推動舉升三角臂6繞三角臂支座8轉動，同時舉升三角臂6又受到拉桿9的拉動，由舉升油缸7、舉升三角臂6和拉桿9共同組合成的復合運動推動舉升上車架11繞翻轉上支座12和翻轉下支座13轉動，當傾角傳感器的另一軸達到調平精度要求時，油缸停止伸出，油缸鎖緊。工作平臺此時達到調平精度要求，實現回轉舉升調平機構的調平功能。
[0033]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種回轉舉升調平機構，其特征在于:包括調平安裝底座(I)、步進電機(2)、回轉支承(3)、回轉舉升連接(4)、舉升機構下車架(5)、舉升三角臂(6)、舉升油缸(7)、三角臂支座(8)、拉桿(9)、油缸拉桿支座(10)、舉升上車架(11)、翻轉上支座(12)和翻轉下支座(13)，調平安裝底座(I)在整個機構底部，調平安裝底座(I)上方設置回轉支承(3)，回轉支承(3) —端連接步進電機(2)，回轉舉升連接(4)安裝在回轉支承(3)上部，回轉舉升連接(4)上部支撐舉升機構下車架(5)，舉升機構下車架(5)上部一端安裝舉升三角臂(6)，另一端連接翻轉下支座(13)，舉升三角臂(6)通過三角臂支座(8)連接舉升上車架(11)，舉升三角臂(6)下部連接舉升油缸(7)與拉桿(9)，舉升油缸(7)與拉桿(9)下部有油缸拉桿支座(10)支撐，翻轉下支座(13)與翻轉上支座(12)相連，翻轉上支座(12)連接在舉升上車架(11)上。
2.根據權利要求1所述的回轉舉升調平機構，其特征在于:所述回轉支承(3)由步進電機(2)或液壓馬達提供動力。
3.根據權利要求1所述的回轉舉升調平機構，其特征在于:所述舉升油缸(7)提供舉升動力，在與舉升三角臂(6)和拉桿(9)的復合運動下為舉升上車架(11)提供翻轉動力。
4.根據權利要求1所述的回轉舉升調平機構，其特征在于:所述舉升油缸(7)通過電磁換向閥的控制實現伸縮。
5.根據權利要求1所述的回轉舉升調平機構，其特征在于:所述舉升上車(11)為工作平臺，為不同的工作裝置提供安裝平臺。
【專利摘要】本發明提供一種回轉舉升調平機構，屬于調平機械領域。該機構包括調平安裝底座、步進電機、回轉支承、回轉舉升連接、舉升機構下車架、舉升三角臂、舉升油缸、三角臂支座、拉桿、油缸拉桿支座、舉升上車架、翻轉上支座和翻轉下支座，該機構主要運動為回轉運動和翻轉運動，由回轉支承來實現回轉運動，舉升機構來實現翻轉運動。回轉運動的動力由步進電機提供，翻轉運動的動力由舉升油缸提供，將回轉運動和翻轉運動接入自動控制系統可實現自動調平。該機構可以在大角度下實現直接調平，滿足在山地、陡坡等復雜地形下的調平操作。
【IPC分類】F16M11-12, F16M11-18
【公開號】CN104728566
【申請號】CN201510125751
【發明人】蔣興奮, 賈志新, 李揚
【申請人】北京科技大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月20日