動車模擬器運動平臺的制作方法
【專利摘要】一種動車模擬器運動平臺，涉及一種模擬器運動平臺，包括伺服電機、兩臺左蝸輪絲桿機、兩臺右蝸輪絲桿機、換向器以及連接桿，所述伺服電機的主軸通過換向器以及連接桿、聯(lián)軸器分別與兩臺左蝸輪絲桿機、兩臺右蝸輪絲桿機連接，當右邊兩臺蝸輪絲桿機同步上升時，左邊兩臺蝸輪絲桿機就同步下降。本發(fā)明可實現(xiàn)動車模擬器能感受到動車在彎道上行駛時是向里傾斜的效果，可使動車駕駛訓練更加安全、經(jīng)濟、高效和逼真，適用于鐵路動車組、城軌交通和電力機車等模擬駕駛器。
【專利說明】動車模擬器運動平臺
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬器運動平臺，特別涉及一種新型動車模擬器運動平臺。
【背景技術】
[0002]動車組就是把帶動力的車輛與不帶動力的車輛按照預定的參數(shù)編成一組，帶動力的車輛叫動車，不帶動力的車輛叫拖車。
[0003]動車模擬器(國外叫高速列車模擬器)是一種安全、高效的培訓列車司機的工具。目前模擬器其功能不斷完善，技術日臻成熟。尤其是操作環(huán)境模擬的逼真度已經(jīng)達到很高的水平。無論在國外還是在國內(nèi)都廣泛用于列車司機的培訓、考核。利用模擬器不但可以節(jié)約培訓成本，同時還可以提高培訓質(zhì)量，縮短培訓時間。
[0004]一般模擬器由駕駛艙，視景子系統(tǒng)，聲音子系統(tǒng)，運動子系統(tǒng)，監(jiān)控臺以及計算機系統(tǒng)組成。運動平臺是動車仿真器的重要組成部分。它提供了列車運動過程中司機能感覺到瞬時過載動感，重力分量的持續(xù)感以及部分抖動、沖擊信息，使仿真器運行更加逼近真實列車運行情況。
[0005]因為高速鐵路都是無縫鋼軌，使車輪平滑通過兩鋼軌接縫處，不會產(chǎn)生振動，而且時速300公里以上的高速鐵路采用的是無砟軌道，就是沒有石子的整體式道床來保證平順性，所以動車在運行中產(chǎn)生側(cè)傾、俯仰和搖頭等姿態(tài)的變化幅度很小，特別是搖頭姿態(tài)的變化在司機室中基本覺察不到。
[0006]動車在運行中的變化大的就只有彎道了，我們注意觀察就會發(fā)現(xiàn)，動車在彎道上行駛時，車廂是向里傾斜的，這種通過彎道時的向心力主要是通過提高彎道外側(cè)鋼軌的高度，利用外軌超高，使車體向彎道內(nèi)側(cè)傾斜而獲得，作為動車模擬器運動平臺就是要解決的問題。
[0007]目前國內(nèi)外動車模擬駕駛器運動平臺大多采用基于液壓伺服缸6自由度并聯(lián)機構(gòu)運動平臺，存在固有頻率低、運行維護成本高、體積大、有污染等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一種模擬動車在彎道上行駛時動車模擬器能感受到是向里傾斜的動車模擬器運動平臺。
[0009]解決上述技術問題的技術方案是:一種動車模擬器運動平臺，包括伺服電機、兩臺左蝸輪絲桿機、兩臺右蝸輪絲桿機、換向器以及連接桿，所述伺服電機的主軸通過換向器以及連接桿、聯(lián)軸器分別與兩臺左蝸輪絲桿機、兩臺右蝸輪絲桿機連接。
[0010]本發(fā)明的進一步技術方案是:所述的左蝸輪絲桿機和兩臺右蝸輪絲桿機均包括箱體端蓋、升降機箱體、蝸輪、蝸桿、密封裝置、保護套、連接法蘭、提升絲桿、止推軸承、潤滑脂添加口、軸承、安裝座、軸承端蓋；所述的箱體端蓋安裝在升降機箱體的端部，升降機箱體的底部與安裝座相連接，升降機箱體上設有所述的潤滑脂添加口 ；升降機箱體內(nèi)水平方向通過軸承、軸承端蓋安裝有所述的蝸桿、豎向安裝有所述的蝸輪，蝸桿的一端作為輸入軸，另一端作為輸出端，在該蝸桿兩端伸出升降機箱體的位置處安裝有所述的密封裝置；所述的蝸輪的頂部安裝有止推軸承；該蝸輪與蝸桿相嚙合；所述蝸輪中部設有螺紋孔，該螺紋孔內(nèi)安裝有所述的提升絲桿，提升絲桿的頂部穿出升降機箱體與連接法蘭相連接，提升絲桿的底部伸入保護套中。
[0011]本發(fā)明的再進一步技術方案是:所述的換向器包括第一換向器、第二換向器和第三換向器，所述的連接桿有六條，所述的聯(lián)軸器有十三個，該十三個聯(lián)軸器分別是第一?十三聯(lián)軸器，所述伺服電機的主軸通過第一聯(lián)軸器與第一換向器的縱軸相接，第一換向器的縱軸錐齒輪和橫軸錐齒輪相互嚙合并通過橫軸分別套接在第二聯(lián)軸器、第三聯(lián)軸器上；第二聯(lián)軸器通過連接桿與第四聯(lián)軸器連接到第二換向器，第二換向器的縱軸錐齒輪和橫軸錐齒輪相互嚙合并通過橫軸分別套接在第五聯(lián)軸器、第六聯(lián)軸器上，第五聯(lián)軸器通過連接桿與第七聯(lián)軸器接蝸輪絲桿機的的輸入軸，第六聯(lián)軸器通過連接桿與第八聯(lián)軸器連接到蝸輪絲桿機的輸入軸，第三聯(lián)軸器通過連接桿與第九聯(lián)軸器連接到第三換向器，第三換向器的縱軸錐齒輪和橫軸錐齒輪相互嚙合并通過橫軸分別套接在第十聯(lián)軸器、第十一聯(lián)軸器上，第十聯(lián)軸器通過連接桿與第十二聯(lián)軸器連接蝸輪絲桿機的輸入軸，第十一聯(lián)軸器通過連接桿與第十三聯(lián)軸器接到蝸輪絲桿機的輸入軸。
[0012]本發(fā)明的進一步技術方案是:所述的換向器包括換向器箱體、通過軸承安裝在換向器箱體內(nèi)的橫軸、縱軸，所述的橫軸上安裝有橫軸錐齒輪，縱軸上安裝有縱軸錐齒輪，該橫軸錐齒輪與縱軸錐齒輪相嚙合。
[0013]本發(fā)明的再進一步技術方案是:所述的聯(lián)軸器包括兩個半聯(lián)軸器、柱銷、擋圈，所述的兩個半聯(lián)軸器上均布有多個柱銷安裝孔，該兩個半聯(lián)軸器之間安裝有所述的擋圈；所述的柱銷一端通過螺母、墊圈安裝在一個半聯(lián)軸器的各柱銷安裝孔上，柱銷的另一端通過彈性圈安裝在另一個半聯(lián)軸器的各柱銷安裝孔上。
[0014]由于采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明之動車模擬器運動平臺與現(xiàn)有技術相比，具有以下有益效果:
1.可實現(xiàn)動車模擬器能感受到動車在彎道上行駛時是向里傾斜的效果:
由于本發(fā)明包括伺服電機、兩臺左蝸輪絲桿機、兩臺右蝸輪絲桿機、三臺換向器、六條連接桿，當伺服電機得到控制器傳給的信號時，將通過十字換向器、聯(lián)軸器及連接桿的轉(zhuǎn)動后，使得兩臺左蝸輪絲桿機共同作向上作直線運動，此時的兩臺右蝸輪絲桿機則共同作向下直線運動，反之，兩臺左蝸輪絲桿機共同作向下作直線運動，此時的兩臺右蝸輪絲桿機則共同作向上直線運動，由此就可實現(xiàn)動車模擬器能感受到動車在彎道上行駛時是向里傾斜的效果，可使動車駕駛訓練更加安全、經(jīng)濟、高效和逼真。
[0015]2.本發(fā)明的設計巧妙，采用電機輸出軸直接驅(qū)動技術，能在極短時間內(nèi)達到目標位置，克服了液壓、氣動和電動推桿模擬器的成本高、笨重、動態(tài)性能慢等缺點。
[0016]3.本發(fā)明采用兩個兩臺蝸輪絲桿升降機的組合使用，伺服電機按一定程序準確地控制調(diào)整兩臺左蝸輪絲桿升降機提升，同時兩臺右蝸輪絲桿升降機下降，該蝸輪絲桿升降機是一種基礎起重部件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、無噪音、安全方便、使用靈活、可靠性高、動力源廣泛、配套功能多、使用壽命長等許多優(yōu)點。
[0017]4.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，適用范圍廣，不只是適用于鐵路動車組，同樣適用于城軌交通，電力機車等模擬駕駛器，因此動車模擬器運動平臺適于大規(guī)模推廣應用。[0018]下面，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明之動車模擬器運動平臺的技術特征作進一步的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1:本發(fā)明之動車模擬器運動平臺的結(jié)構(gòu)原理圖，
圖2:本發(fā)明之動車模擬器運動平臺的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3:實施例一所述蝸輪絲桿機的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖4:實施例一所述換向器的結(jié)構(gòu)不意圖，
圖5?圖6:實施例一所述聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖5:王視圖，圖6:圖5的左視圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例一:
圖1、圖2中公開的是一種動車模擬器運動平臺，該動車模擬器運動平臺包括伺服電機、兩臺左蝸輪絲桿機、兩臺右蝸輪絲桿機、三臺換向器、六條連接桿、十三個聯(lián)軸器，所述的三臺換向器分別是十字型結(jié)構(gòu)的第一換向器、第二換向器、第三換向器，所述的十三個聯(lián)軸器分別是第一?十三聯(lián)軸器，
所述的左蝸輪絲桿機和兩臺右蝸輪絲桿機均包括箱體端蓋Al、升降機箱體A2、蝸輪A3、蝸桿A4、密封裝置A5、保護套A6、連接法蘭A7、提升絲桿AS、止推軸承A9、潤滑脂添加口A10、軸承AU、安裝座A12、軸承端蓋A13 (參見圖3);所述的箱體端蓋Al安裝在升降機箱體A2的端部，升降機箱體A2的底部與安裝座A12相連接，升降機箱體A2上設有所述的潤滑脂添加口 AlO ;升降機箱體A2內(nèi)水平方向通過軸承AU、軸承端蓋A13安裝有所述的蝸桿A4、豎向安裝有所述的蝸輪A3，蝸桿A4的一端作為輸入軸，另一端作為輸出端，在該蝸桿A4兩端伸出升降機箱體A2的位置處安裝有所述的密封裝置A5 ;所述的蝸輪A3的頂部安裝有止推軸承A9 ;該蝸輪A3與蝸桿A4相嚙合；所述蝸輪A3中部設有螺紋孔，該螺紋孔內(nèi)安裝有所述的提升絲桿AS，提升絲桿AS的頂部穿出升降機箱體A2與連接法蘭A7相連接，提升絲桿A8的底部伸入保護套A6中。
[0021]所述的換向器包括換向器箱體B1、通過軸承B2安裝在換向器箱體BI內(nèi)的橫軸B3、縱軸B4(參見圖4)，所述的橫軸B3上安裝有橫軸錐齒輪B5，縱軸B4上安裝有縱軸錐齒輪B6，該橫軸錐齒輪B5與縱軸錐齒輪B6相嚙合。
[0022]所述的聯(lián)軸器包括兩個半聯(lián)軸器Cl、柱銷C2、擋圈C3 (參見圖5?圖6)，所述的兩個半聯(lián)軸器Cl上均布有多個柱銷安裝孔，該兩個半聯(lián)軸器Cl之間安裝有所述的擋圈C3 ；所述的柱銷C2 —端通過螺母C4、墊圈C5安裝在一個半聯(lián)軸器的各柱銷安裝孔上，柱銷C2的另一端通過彈性圈C6安裝在另一個半聯(lián)軸器的各柱銷安裝孔上。
[0023]所述伺服電機I的主軸2通過第一聯(lián)軸器3與第一換向器5的縱軸4相接，第一換向器5的縱軸錐齒輪6和橫軸錐齒輪7相互嚙合并通過橫軸8分別套接在第二聯(lián)軸器
9、第三聯(lián)軸器10上，第二聯(lián)軸器9通過連接桿11與第四聯(lián)軸器12連接到第二換向器13，第二換向器13的縱軸錐齒輪14和橫軸錐齒輪15相互嚙合并通過橫軸16分別套接在第五聯(lián)軸器17、第六聯(lián)軸器18上，此時第五聯(lián)軸器17通過連接桿19與第七聯(lián)軸器20接蝸輪絲桿機21的的輸入軸22，在輸入軸22的帶動下，見圖3提升絲桿8向上作直線運動，同理第六聯(lián)軸器18通過連接桿23與第八聯(lián)軸器24接到蝸輪絲桿機25的輸入軸26，在輸入軸26的帶動下，見圖3提升絲桿8向上作直線運動，需要說明的是蝸輪絲桿機21和蝸輪絲桿機25的提升絲桿8 (見圖3)是同步上升的；第三聯(lián)軸器10通過連接桿27與第九聯(lián)軸器28接到第三換向器29的縱軸錐齒輪30和橫軸錐齒輪31相互嚙合并通過橫軸32分別套接在第十聯(lián)軸器33、第十一聯(lián)軸器34上，此時第十聯(lián)軸器33通過連接桿35與第十二聯(lián)軸器36接蝸輪絲桿機37的的輸入軸38，在輸入軸38的帶動下，輪絲桿機37的提升絲桿8 (見圖3)向下作直線運動，同理第十一聯(lián)軸器34通過連接桿39與第十三聯(lián)軸器40接到蝸輪絲桿機41的輸入軸43，在輸入軸43的帶動下，蝸輪絲桿機41的提升絲桿8 (見圖3)向下作直線運動。
[0024]由于第二換向器13與第三換向器29選擇的換向不同，當右邊一對蝸輪絲桿機21和蝸輪絲桿機25同步上升時，左邊一對蝸輪絲桿機37和蝸輪絲桿機41就同步下降。
[0025]本動車模擬器運動平臺安裝在動車的車體與轉(zhuǎn)向架之間，車的左右兩邊各裝有一對蝸輪絲桿機，經(jīng)控制器的信號后，產(chǎn)生一邊蝸輪絲桿機上升的同時，另一邊就下降，因而就有感受到動車在彎道上行駛時是向里傾斜的效果。
【權利要求】
1.一種動車模擬器運動平臺，其特征在于:包括伺服電機、兩臺左蝸輪絲桿機、兩臺右蝸輪絲桿機、換向器以及連接桿，所述伺服電機的主軸通過換向器以及連接桿、聯(lián)軸器分別與兩臺左蝸輪絲桿機、兩臺右蝸輪絲桿機連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的動車模擬器運動平臺，其特征在于:所述的左蝸輪絲桿機和兩臺右蝸輪絲桿機均包括箱體端蓋(Al)、升降機箱體(A2)、蝸輪(A3)、蝸桿(A4)、密封裝置(A5)、保護套(A6)、連接法蘭(A7)、提升絲桿(AS)、止推軸承(A9)、潤滑脂添加口(AlO)JlI承(All)、安裝座(A12)、軸承端蓋(A13);所述的箱體端蓋(Al)安裝在升降機箱體(A2)的端部，升降機箱體(A2)的底部與安裝座(A12)相連接，升降機箱體(A2)上設有所述的潤滑脂添加口(AlO);升降機箱體(A2)內(nèi)水平方向通過軸承(All)、軸承端蓋(A13)安裝有所述的蝸桿(A4)、豎向安裝有所述的蝸輪(A3)，蝸桿(A4)的一端作為輸入軸，另一端作為輸出端，在該蝸桿(A4)兩端伸出升降機箱體(A2)的位置處安裝有所述的密封裝置(A5);所述的蝸輪(A3)的頂部安裝有止推軸承(A9);該蝸輪(A3)與蝸桿(A4)相嚙合；所述蝸輪(A3)中部設有螺紋孔，該螺紋孔內(nèi)安裝有所述的提升絲桿(AS)，提升絲桿(AS)的頂部穿出升降機箱體(A2)與連接法蘭(A7)相連接，提升絲桿(A8)的底部伸入保護套(A6)中。
3.根據(jù)權利要求2所述的動車模擬器運動平臺，其特征在于:所述的換向器包括第一換向器(5)、第二換向器(13)和第三換向器(29)，所述的連接桿有六條，所述的聯(lián)軸器有十三個，該十三個聯(lián)軸器分別是第一?十三聯(lián)軸器，所述伺服電機(I)的主軸(2)通過第一聯(lián)軸器(3)與第一換向器(5)的縱軸(4)相接，第一換向器(5)的縱軸錐齒輪(6)和橫軸錐齒輪(7)相互嚙合并通過橫軸(8)分別套接在第二聯(lián)軸器(9)、第三聯(lián)軸器(10)上；第二聯(lián)軸器(9)通過連接桿(11)與第四聯(lián)軸器(12)連接到第二換向器(13)，第二換向器(13)的縱軸錐齒輪(14)和橫軸錐齒輪(15)相互嚙合并通過橫軸(16)分別套接在第五聯(lián)軸器(17)、第六聯(lián)軸器(18)上，第五聯(lián)軸器(17)通過連接桿(19)與第七聯(lián)軸器(20)接蝸輪絲桿機(21)的輸入軸(22 )，第六聯(lián)軸器(18 )通過連接桿(23 )與第八聯(lián)軸器(24 )連接到蝸輪絲桿機(25 )的輸入軸(26 )，第三聯(lián)軸器(10 )通過連接桿(22 )與第九聯(lián)軸器(28 )連接到第三換向器(29)，第三換向器(29)的縱軸錐齒輪(30)和橫軸錐齒輪(31)相互嚙合并通過橫軸(32)分別套接在第十聯(lián)軸器(33)、第十一聯(lián)軸器(34)上，第十聯(lián)軸器(33)通過連接桿(35 )與第十二聯(lián)軸器(36 )連接蝸輪絲桿機(37 )的輸入軸(38 )，第十一聯(lián)軸器(34)通過連接桿(39 )與第十三聯(lián)軸器(40 )接到蝸輪絲桿機(41)的輸入軸(43 )。
4.根據(jù)權利要求3所述的動車模擬器運動平臺，其特征在于:所述的換向器包括換向器箱體(BI)、通過軸承(B2 )安裝在換向器箱體(BI)內(nèi)的橫軸(B3 )、縱軸(B4 )，所述的橫軸(83)上安裝有橫軸錐齒輪(85)，縱軸化4)上安裝有縱軸錐齒輪(86)，該橫軸錐齒輪(85)與縱軸錐齒輪(B6)相嚙合。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的動車模擬器運動平臺，其特征在于:所述的聯(lián)軸器包括兩個半聯(lián)軸器(Cl)、柱銷(C2)、擋圈(C3)，所述的兩個半聯(lián)軸器(Cl)上均布有多個柱銷安裝孔，該兩個半聯(lián)軸器(Cl)之間安裝有所述的擋圈(C3);所述的柱銷(C2)—端通過螺母(C4)、墊圈(C5)安裝在一個半聯(lián)軸器的各柱銷安裝孔上，柱銷(C2)的另一端通過彈性圈(C6)安裝在另一個半聯(lián)軸器的各柱銷安裝孔上。
【文檔編號】G09B9/04GK103680244SQ201310701043
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年3月29日
【發(fā)明者】周宗明, 羅建, 陳鳳光, 劉紅, 韋宏思, 葉燕, 李英勇, 孫杰 申請人:柳州鐵道職業(yè)技術學院