本發(fā)明涉及一種并聯(lián)機構，特別是一種并聯(lián)重型搖擺平臺。

背景技術：

近年來，隨著對并聯(lián)機構不斷深入的研究，并聯(lián)機構在飛機、車輛等大型設備運動模擬等應用領域不斷拓展，對其承載面積、負載能力、剛度等方面提出了更高的要求。目前的六自由度并聯(lián)模擬臺中，其最大負載一般小于20噸，因此研制出具有超大負載且能夠提供超大工作空間的并聯(lián)運動模擬臺具有很大的挑戰(zhàn)。

中國專利201210529930.7提出一種帶承重機構的并聯(lián)運動模擬臺，由基礎平臺、運動平臺、承重平臺、六個結構完全相同的驅(qū)動分支、一個第一承重分支和至少三個結構完全相同的第二承重分支組成，此發(fā)明承載能力強、動態(tài)響應速度快、控制簡單，但由于承重機構直接采用液壓缸或平衡氣缸，不能實現(xiàn)機械鎖定，對超大負載的安全性較低。

中國專利201310282798.9提出一種帶平衡機構的六自由度重載靜平衡并聯(lián)運動模擬臺機構，由動平臺、基礎平臺、承重平臺、六條結構完全相同的驅(qū)動分支和三條結構完全相同的平衡分支組成，此發(fā)明承載能力強、動態(tài)響應速度快，但三條平衡分支都通過共同球鉸來平衡動平臺，平衡力集中作用在平臺中心，不適于大面積的承載平臺使用，同時不能實現(xiàn)機械鎖定。

中國專利201210154506.9提出一種六自由度大承載面靜平衡并聯(lián)運動模擬臺，由動平臺、基座、靜載平衡裝置以及連接動平臺和基座的六個結構相同的運動分支組成，此發(fā)明占用體積小、能承受載重、工作空間大，導軌滑塊上可安裝機械鎖定裝置，但由于為電機驅(qū)動，因此不能承受超大負載。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種安全可靠、工作空間大、結構剛度大、超大承載力的具有負載平衡鎖定裝置的重型搖擺臺。

本發(fā)明的技術方案如下：

本發(fā)明包括底板、三個鉸座安裝凸臺、六個驅(qū)動分支、三個負載平衡鎖定裝置、三個第一連接塊、三個第二連接塊、一個頂部連接板和負載平臺；其中六個驅(qū)動分支的末端分別通過萬向鉸兩個為一組與三個鉸座安裝凸臺連接，六個驅(qū)動分支的伸縮端分別通過球鉸與負載平臺連接；其特征在于：所述負載平衡鎖定裝置包括直角梯形座、兩條導軌、第一滑臺、第二滑臺、兩個導軌鎖、支撐桿、滑輪組、兩條拉繩和平衡液壓缸；直角梯形座斜面設有長方形凹槽,兩條導軌平行固定在梯形座斜面長方形凹槽的兩側槽壁上，第一滑臺和第二滑臺均通過四個滑塊與兩條導軌滑動連接，第一滑臺在下，第二滑臺在上，在第一滑臺與導軌之間的第一滑臺兩側分別設有一個導軌鎖；支撐桿的一端通過萬向鉸與第一滑臺連接，另一端分別通過球鉸與負載平臺連接，三個球鉸在負載平臺上均勻布置；所述三個負載平衡鎖定裝置中的三個直角梯形座固定在底板上，呈120度角均勻布置，直角面位于內(nèi)側，其斜面位于外側；三個梯形座的下部和中部兩兩分別通過第一連接塊和第二連接塊固定連接，其上端與頂部連接板固定連接；三個鉸座安裝凸臺設在直角梯形座的斜面外側，與底板固連；

所述滑輪組包括兩個滑輪架和兩組滑輪，兩個滑輪架之間通過橫軸連接，兩個滑輪架均固定在第二滑臺靠長方形凹槽的一面，每個滑輪架上均設有相互平行的兩個轉(zhuǎn)軸，每組滑輪包括兩個滑輪，每一組的兩個滑輪分別設在上述轉(zhuǎn)軸上，平衡液壓缸置于梯形座的長方形凹槽中，其缸筒端部通過球鉸與梯形座連接，其缸桿端部通過球鉸連接到滑輪組的橫軸中部，兩條拉繩的一端分別與第一滑臺固定連接，其另一端分別繞過滑輪組固定在梯形座長方形凹槽底部。

本發(fā)明與現(xiàn)有的相關技術相比具有如下優(yōu)點：

1、三個負載平衡鎖定裝置中平衡液壓缸與裝有滑輪組的第二滑臺連接，第二滑臺通過拉繩與第一滑臺連接，平衡液壓缸頂升第二滑臺帶動第一滑臺滑動，第二滑臺的行程是第一滑臺行程的一半，可有效減少平衡液壓缸的行程，增加第一滑臺的行程。

2、搖擺臺采用三個負載平衡鎖定裝置能夠有效平衡負載平臺的重力和負載，可減少驅(qū)動分支中驅(qū)動力，提高搖擺平臺的承載能力，且負載平衡裝置具有行程放大作用可降低上平臺的高度。

3、三個負載平衡鎖定裝置中第一滑臺和導軌之間設有導軌鎖，導軌鎖可在搖擺臺處于卸載狀態(tài)或突發(fā)情況下鎖定，保證了搖擺臺的安全性和可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體示意簡圖；

圖2為本發(fā)明球鉸在負載平臺上的分布圖；

圖3為本發(fā)明的負載平衡鎖定裝置的立體示意簡圖；

圖4為圖3的部分剖視圖；

圖5為圖3的俯視圖立體示意簡圖；

圖6為圖3的部分剖視圖。

圖中：1、底板；2、負載平衡鎖定裝置；3、鉸座安裝凸臺；4、第二萬向鉸；5、驅(qū)動分支；6、負載平臺；7、頂部連接板；8、第一連接塊；9、第二連接塊；10、第三球鉸；11、第四球鉸；2-1、直角梯形座；2-2、第一球鉸；2-3、導軌；2-4、平衡液壓缸；2-5、第一滑臺；2-6、第一萬向鉸；2-7、支撐桿；2-8、第二滑臺；2-9、滑塊；2-10、導軌鎖；2-11、滑輪組；2-12、拉繩；2-13、第二球鉸。

具體實施方式

在圖1和圖2所示的具有負載平衡鎖定裝置的重型搖擺臺的示意圖中，三個負載平衡鎖定裝置2設在底板1的中心，并通過直角梯形座2-1固連于底板上，該直角梯形座呈120度角均勻布置，直角面位于內(nèi)側，其斜面位于外側，三個梯形座的下部和中部兩兩分別通過第一連接塊8和第二連接塊9固定連接，其上端通過螺栓與頂部連接板7固定連接；三個鉸座安裝凸臺3均布設在直角梯形座的斜面外側，與底板固連；六個驅(qū)動分支5的末端分別通過第二萬向鉸4兩個為一組與三個鉸座安裝凸臺連接，六個驅(qū)動分支的伸縮端分別通過第四球鉸11與負載平臺6連接，這六個球鉸兩個為一組在負載平臺上均勻布置；

如圖3-圖6所示，所述負載平衡鎖定裝置中的直角梯形座2-1斜面設有長方形凹槽；兩條導軌2-3沿著梯形座斜面平行固定連接在長方形凹槽的兩側槽壁上，第一滑臺2-5和第二滑臺2-8均通過四個滑塊2-9與兩條導軌滑動連接，第一滑臺在下，第二滑臺在上，在第一滑臺與導軌之間的第一滑臺兩側分別設有一個導軌鎖2-10，支撐桿2-7的一端通過第一萬向鉸2-6連接于第一滑臺上，另一端分別通過第三球鉸10與負載平臺連接，三個球鉸在負載平臺上均勻布置；

所述滑輪組2-11包括兩個滑輪架和兩組滑輪，兩個滑輪架之間通過橫軸連接，兩個滑輪架均固定在第二滑臺靠長方形凹槽的一面，每個滑輪架上均設有相互平行的兩個轉(zhuǎn)軸，每組滑輪包括兩個滑輪，每一組的兩個滑輪分別設在上述轉(zhuǎn)軸上，平衡液壓缸2-4置于梯形座的長方形凹槽中，其缸筒端部通過第一球鉸2-2與梯形座連接，其缸桿端部通過第二球鉸2-13連接到滑輪組的橫軸中部，兩條拉繩2-12的一端分別與第一滑臺固定連接，其另一端分別繞過滑輪組固定在梯形座長方形凹槽底部。

技術特征：

技術總結
一種具有負載平衡鎖定裝置的重型搖擺臺，其包括底板、三個鉸座安裝凸臺、六個驅(qū)動分支、三個負載平衡及鎖定裝置、三個第一連接塊、三個第二連接塊、一個頂部連接板和負載平臺；所述負載平衡鎖定裝置包括直角梯形座、兩條導軌、第一滑臺、第二滑臺、兩個導軌鎖、支撐桿、滑輪組、兩條拉繩和平衡液壓缸。通過六個驅(qū)動分支和三個負載平衡鎖定裝置將底板和負載平臺連接，三個負載平衡鎖定裝置可平衡負載平臺的重量，且具有行程放大作用可降低上平臺的高度，從而可實現(xiàn)搖擺臺的超大承載力和提高響應。本發(fā)明安全可靠、工作空間大、結構剛度大、具有超大承載力。

技術研發(fā)人員：趙鐵石;丁甲;李二偉;王唱
受保護的技術使用者：燕山大學
技術研發(fā)日：2017.06.09
技術公布日：2017.09.05