[发明专利]一种基于钢缆卷扬的水平高速投抛装置

说明书

一种基于钢缆卷扬的水平高速投抛装置，包括投抛主机、升降俯仰机构，投抛主机包括一端安装在外支座上、另一端与接合支架连接的滚动角驱动机构；外支座、接合支架均固接在基座的前端，投抛机构的半开放式环形约束轨道、升降弹性挡板与基座固结，基座通过螺钉安装在架车主体上，缓冲器与架车主体固结，滚轮组安装在架车主体底部，支撑并驱动基座沿钢轨轴向移动，架车主体通过安装于机座的两组上限位导轨约束，在机座的末端安装有缓冲机构；升降俯仰机构包括齿轮齿条升降机构，俯仰角铰链机构一端通过双铰链与支撑架连接，另一端与升降台连接，齿条锁紧机构与支撑架固结；投抛主机在具有排线功能的卷扬驱动系统Ⅰ、Ⅱ与随动轮组的牵引下沿轴向移动。

技术领域

本发明涉及一种基于钢缆卷扬的水平高速投抛装置，特别适用于需要不同抛投角度、不同抛投高度及需要在短时间内达到高速度抛投试验的场合。

背景技术

对于某些抛投试验用途的高速的试验件，经常会要求抛投达到一定的直线加速度（≤5G），有时还需要能够进行圆周运动（允许最大向心加速度≤2G），以满足周向抛投姿态的调整，同时也具有一定的速度和抛投高度要求。

常用的投抛方式有弹射、旋抛、滚珠丝杠与直线导轨送进等，弹射受制于直线加速度且速度不易控制，旋抛方式受制于向心加速度且旋转直径需要大于22000mm，滚珠丝杠与直线导轨送进的方式一般允许速度为1m/s，不能满足所需速度的要求，同时常用投抛方式无法满足不同抛投角度调整的要求。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种基于钢缆卷扬的水平高速投抛装置。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的基于钢缆卷扬的水平高速投抛装置包括投抛主机、升降俯仰机构，所述投抛主机包括一端通过轴颈安装在外支座上、另一端通过轴颈与接合支架相连接的滚动角驱动机构；外支座、接合支架均固接在基座的前端，在基座后端固接有升降弹性挡板，在接合支架与升降弹性挡板之间的基座上固定安装有投抛机构的半开放式环形约束轨道；所述基座通过固定连接件安装在架车主体上，且在架车主体与基座之间设置有前、后缓冲器；架车主体底部通过前后两组滚轮组与分别安装在机座上的左右钢轨相配合，架车主体两侧通过滑块坐放在左右两组上限位导轨上；在左右钢轨的末端安装有缓冲机构，缓冲机构通过铰接方式与投抛辅助伺服电动推杆机构上端相铰接，投抛辅助伺服电动推杆机构的下端通过铰接方式与机座相结合；所述机座固定安装在升降台上；在机座上由前置后依次安装有具有排线功能的前后两套卷扬驱动系统Ⅰ、卷扬驱动系统Ⅱ，由前后卷扬驱动系统引出的牵引绳分别通过位于相应端的从动轮组与投抛主机的前后端相连接；所述升降台的前端通过升降俯仰机构与位于前部中轴线位置处的立柱相结合，后端通过左右升降俯仰机构与位于后部的左右立柱相结合。

进一步说，本发明中所述滚动角驱动机构由伺服电机、减速机驱动的涡轮蜗杆传动装置、以及检测控制部分构成。

所述卷扬驱动系统Ⅱ由卷扬电机、减速机、排线伺服电机、导轨及检测部分构成；所述投抛辅助伺服电动推杆机构为液压缸或气缸。

本发明中所述升降俯仰机构包括分别安装在立柱上的由齿轮齿条升降机构驱动的支撑架、与支撑架相固结的齿条锁紧机构、以及一端通过双铰链与支撑架连接、另一端与升降台连接的俯仰角铰链机构；所述支撑架也可通过伺服电动推杆机构与升降台连接。

本发明中所述升降俯仰机构可采用下述结构来实现：即所述升降俯仰机构包括分别安装在立柱上液压缸，以及一端通过双铰链与液压缸连接、另一端与升降台连接的俯仰角铰链机构；所述液压缸也可通过伺服电动推杆机构与升降台连接。

本发明在钢轨上安装有位置与速度检测系统，在滚动角驱动机构与卷扬驱动机构Ⅱ上均安装有检测控制传感器，可实时检测并记录目标及投抛主机的状态。缓冲机构设置有投抛机械触发装置，保证目标水平高速投抛的可靠性及安全性。

本发明的工作原理以及有益效果如下：