[发明专利]一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种水听器测试用装置，尤其涉及一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构。

背景技术

水听器俗称声纳，是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备。水听器是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。

根据水听器的工作原理，其采用的波段比较局限。因此水听器的位置、角度等参数对检测结果影响巨大。可以说，水听器测试装置的精度和稳定性直接影响到整个声呐系统的精度,因此水听器测试装置已经成为该设备生产，测试和检测过程中不可或缺的重要设备。

在测试水听器时，声波发射器和被测样品置于水中，水听器安装在被测样品周围，用于接收被测样品的反射波，并通过计算机算出被测样品的姿态，然后改变被测样品的姿态，再通过水听器接收得的反射波计算姿态变化后的值，并与实际调整值比较，即可得出水听器的测试精度。

现有技术中，采用升降回转扫描装置控制被测样品姿态调整，该升降回转扫描装置是一个四维运动控制系统，包括平台升降机构、水平移动机构(X轴，Y轴)，垂直移动机构(Z轴)以及旋转机构，其中的平台升降机构为水平移动机构的承载装置，它主要做升降运动，由于整个系统的入水深度有要求，当平台处于安装高度的时候光靠Z轴入水深度还不能满足要求，因此由平台升降机构带动整个机构升降来弥补。

上述的升降回转扫描装置只适用于小吨位水听器的测试，针对10吨及以下大吨位水听器，现有的升降回转扫描装置的承重量具有一定的局限性，且无法达到要求的精度。

发明内容

针对10吨及以下的大吨位水听器的升降回转测试，本发明提供了一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构，用于改变被测水声部件和声源之间的深度、角度和距离，具有自身独特的控制规律，它不仅可以极大的提高水听器的测试精度，而且可以大大缩短测试时间，加快水听器的开发周期。

本发明的装置为高精度机电一体化控制系统，当测试空间的高度受限制时，本装置可以对水下11.5米深度的被测部件进行测试，在测试平台上，通过被测声学部件(以下简称被测件)上端的连接法兰把被测件刚性地吊放至水下预定深度处，并带动被测件围绕其声学中心在水平面内作匀速回转运动，实时显示其下沉深度和回转方位角。

一种具有两级伸缩丝杆的水听器自动升降回转机构，包括机架，所述机架上设有：

竖直安装并沿机架升降运动的大丝杆，该大丝杆具有内螺纹与外螺纹；

顶部螺纹配合在大丝杆内螺纹中的小丝杆，小丝杆的底部安装有水听器或被测水声部件；

调整所述水听器或被测水声部件水下深度的驱动装置，包括驱动大丝杆升降的第一传动机构和驱动小丝杆旋转升降的第二传动机构；

调整所述水听器或被测水声部件水下角度的转动部件，该转动部件为驱动大丝杆旋转的回转机构。

在本发明中，由大丝杆和小丝杆组成驱动水听器或被测水声部件升降的升降杆，大丝杆长6.5米，小小丝杆长6米，升降杆下降的深度为11.5米，符合相应水深下被测部件的测试。

大丝杆呈管状，内外壁面上分别设有内螺纹与外螺纹，第一传动机构通过外螺纹驱动大丝杆升降，小丝杆伸入大丝杆内并与大丝杆螺纹配合，小丝杆底部固定有被测部件，在被测部件的重力作用下，小丝杆与大丝杆之间的螺纹咬合固定，使得回转机构驱动大丝杆旋转时，实现小丝杆的同步转动，以调节被测部件的回转方位角。

为使系统中各部件结构的安装更加合理，所述的机架呈三层结构，所述的第一传动机构、回转机构和第二传动机构由上而下依次安装在每层内，各部件的安装位置相互错开，避免启动时相互干扰。

本发明中，所述机架顶部竖立装有导向套，所述大丝杆活动插设在导向套内，通过导向套套住大丝杆，防止大丝杆裸露在外，并为大丝杆升降提供导向和限位。

大丝杆的升降通过丝杆螺母传动，所述的第一传动机构包括螺纹配合在大丝杆外且轴向限位的旋转齿轮，驱动旋转齿轮的第一传动电机，以及传动连接在旋转齿轮与第一传动电机之间的第一离合器。第一传动电机采用变频电机，第一离合器用于调节旋转齿轮的驱动状态，可在手动、机动和空挡三个模式之间进行切换，该第一传动机构还包括摆线减速机及齿轮减速机，用于控制大丝杆的升降速度。