一种用于迎角调节的液压支撑装置

技术领域

本发明属于液压装置技术领域，具体涉及一种用于迎角调节的液压支撑装置。

背景技术

大型结构焊接，流体力学试验，串联机器人以及各种用途的夹持装置等需要对目标件进行支撑，并准确调节目标件的姿态角，以在目标件不同姿态时对其进行操作或试验。姿态角一般用欧拉角表示，包括迎角、侧滑角和滚转角，其中迎角的调节使用最为广泛。

对于迎角的调节，在中国发明专利CN112362288A中公开了一种迎角自动调节系统，该装置通过支杆、定位支架和丝杠滑块将模型固定在竖直放置的丝杠座上，通过步进电机驱动丝杠转动使滑块运动以改变模型的迎角。该装置由步进电机驱动，仅可用于轻量化的小模型，对于重量较大的模型并不适用。

作为一种公知公用的技术，目前大型迎角机构的调节装置多为模型支撑杆和支撑体板合为一体，通过液压杆或伺服电机驱动支撑体板绕其圆心转动调节模型迎角。但由于空间受限，使用大型支撑体机构调节迎角的范围往往比较狭小。

有鉴于此，设计一种可调节迎角的支撑装置是十分有必要的，利用此装置可直接调节迎角或在现有迎角调节机构的基础上加装本装置，以扩大迎角调节范围；同时该装置还具备承载能力强、位置反馈准确以及到位后可锁紧的特点。

发明内容

本发明针对迎角的调节，设计了一种可调节迎角的液压支撑装置，以解决上述背景技术中提出的现有迎角调节机构的问题，同时为了保证在定位后，迎角不受负载变化产生扰动，对装置设计了锁紧机构；为了使定位准确、高效，安装了位置反馈传感器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于迎角调节的液压支撑装置，包括支撑体1、液压缸2和支撑杆3；所述的支撑体1用于支撑固定支撑杆3和液压缸2；所述的支撑杆3，其中部与支撑体1铰接，其一端连接液压缸2中的液压杆5，另一端安装待调角度目标物，利用杠杆原理进行角度调节。

所述的液压缸2包括液压缸腔体16、夹紧缸8、液压杆5、液压杆轴套17和位移传感器19；所述夹紧缸8与液压缸腔体16的一端连接，液压缸腔体16的另一端连接有连接头b20，夹紧缸8与液压缸腔体16之间彼此油路不互通；所述的液压杆5，其一端连接有连接头a4，位于夹紧缸8外部，另一端穿过夹紧缸8中部进入液压缸腔体16，液压杆5与夹紧缸8之间通过密封圈密封，液压杆5的端部与液压缸腔体16之间设有液压杆轴套17，液压杆轴套17与液压缸腔体16内壁间隙配合，并通过密封圈密封；所述的位移传感器19一端固定于液压缸腔体16中，靠近连接头b20的一侧，另一端固定于液压杆5内部；液压缸腔体16上设有油路接口b18，油路接口b18位于液压杆5端部的外侧，油路接口b18与液压缸腔体16连通；夹紧缸8的壁体上设有油路接口a15，油路接口a15位于靠近液压缸腔体16的一端，且油路接口a15连通至液压杆5的表面，通过改变进出油关系，以改变液压杆5运动方向。

所述的夹紧缸8包括夹紧缸腔体、斜楔a7、斜楔b9、滑动轴10、轴套a11、轴套b13和接近开关6；所述的轴套a11固定在夹紧缸腔体的中部，滑动轴10安装在轴套a11内，轴套a11与滑动轴10为间隙配合；滑动轴10的两端分别安装有轴套b13和斜楔b9，滑动轴10与轴套b13和斜楔b9之间为螺纹连接；夹紧缸8的壁体上设有两个开口，分别作为松开接口12和夹紧接口14，其中，松开接口12位于轴套a11和轴套b13之间，夹紧接口14位于轴套b13的外侧；所述的接近开关6安装在夹紧缸8上，开关探头位于夹紧缸腔体内且位于斜楔b9的外侧，当滑动轴10向接近开关6一侧运动时，滑动轴10的端部可触碰到开关探头；所述的夹紧缸8与液压杆5相接触的壁体上设有开口，开口与斜楔b9的位置相对应，开口用于安装斜楔a7，斜楔a7与夹紧缸8壁体之间为间隙配合，且斜楔a7与液压杆5相接触，且斜楔a7与斜楔b9的表面相互接触。

本发明的有益效果为：

(1)使用液压作为动力源，对于轻载荷重载都可使用；

(2)通过更换不同的杠杆，调节杠杆支点位置可获得较宽的调姿范围；

(3)可对现有支撑体机构进行迎角调节，扩大调姿范围；

(4)在定位后可通过液压驱动锁紧装置锁紧，抵抗外部干扰；

(5)安装有高精度磁致伸缩位移传感器，位置反馈精确。

附图说明

图1为本发明的总体结构连接示意图；

图2为液压缸示意图；

图中：1支撑体、2液压缸、3支撑杆、4连接头a、5液压杆、6接近开关、7斜楔a、8夹紧缸、9斜楔b、10滑动轴、11轴套a、12松开接口、13轴套b、14夹紧接口、15油路接口a、16液压缸腔体、17液压杆轴套、18油路接口b、19位移传感器、20连接头b。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，本发明的一种用于迎角调节的液压支撑装置包括支撑体1、液压缸2和支撑杆3；支撑体1中部加工有通孔，连接支撑杆3并固定液压缸2；支撑杆3穿过支撑体1中部的通孔，中部与支撑体1铰接，一端连液压缸2中的液压杆5上的连接头4铰接，一端安装待调角度目标物，利用杠杆原理进行角度调节。

如图2所示，液压缸2包括液压缸腔体16、夹紧缸8、液压杆5、液压杆轴套17和位移传感器19，液压缸2上设有油路接口a15和油路接口b18。所述夹紧缸8通过螺栓与液压缸腔体16连接，彼此油路不互通；所述液压杆5一端与连接头4连接，通过连接头4与支撑体1上的耳座铰接，另一端与液压杆轴套17螺纹连接；所述液压杆5穿过夹紧缸8中部，通过密封圈密封；所述油路接口a15和油路接口b18通过改变进出油关系，可以改变液压杆5运动方向；当需要液压杆5伸出油缸时，油路接口b18进油，油路接口a15回油，油路接口b18对应腔体内油压增大，推动液压杆5伸出油缸；当需要液压杆5缩回油缸时，油路接口a15进油，油路接口b18回油，油路接口a15对应腔体内油压增大，推动液压杆5缩回油缸。所述位移传感器19一端通过螺纹固定于液压缸2右侧，另一端通过螺纹固定于液压杆5内部，用于测量液压杆5的位移。液压缸腔体16的外侧端与连接头b20连接。

如图2所示，夹紧缸8由夹紧缸腔体、密封圈、斜楔a7、斜楔b9、滑动轴10、轴套a11、轴套b13和接近开关6组成，夹紧缸8的壁体上设有夹紧接口14和松开接口12。所述接近开关6固定于夹紧腔体上，用于判断液压杆5的锁紧状态；所述轴套b13与所述斜楔b9通过螺纹连接固定在滑动轴10上，跟随滑动轴10在夹紧缸8内左右运动。与斜楔b9相对应的位置处，夹紧缸8与液压杆5之间设有斜楔a7，斜楔a7与夹紧缸8壁体之间为间隙配合，且斜楔a7与液压杆5相接触。当需要锁紧时，夹紧接口14进油，松开接口12出油，滑动轴10会带动斜楔b9向左运动，压迫斜楔a7向下运动压紧液压杆5，此时接近开关6灯亮，锁紧机构锁紧完毕。当需要松锁时，松开接口12进油，夹紧接口14出油，滑动轴10会带动斜楔b9向右运动，斜楔a7不再受向下的力，此时接近开关6灯灭，锁紧装置松开。

整个装置在铅垂面内工作，支撑体1竖直放置，定义迎角为模型轴线与水平面的夹角，水平面以上为正，水平面以下为负，即液压杆5伸出油缸，迎角增加；液压杆5回缩，迎角减小。

系统工作时，首先松开锁紧装置，在松开接口12进油，锁紧接口14回油，此时接近开关6指示灯应为熄灭状态，表示锁紧已松开，液压杆5可以行走，停止夹紧缸8供油；确定调节角度，如需增大迎角，油路接口b18进油，油路接口a15回油；如需减小迎角，油缸接口15进油，接口18回油；通过位移传感器19获得液压杆5当前位置，通过几何关系可算出当前调节角度，调节角到位时，停止液压缸2供油；同时，夹紧缸8的夹紧接口14进油，松开接口12回油，接近开关6指示灯亮，表示液压杆5已锁紧，停止锁紧缸供油，可以开始在当前位置进行试验或其他工作；当前工位试验结束时，重复以上步骤到下一工位进行试验；所有试验结束时，对装置卸荷停机。