一種水下艦殼聲吶自動升降回轉(zhuǎn)搖擺檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水下艦殼聲吶測試機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種水下艦殼聲吶自動升降回轉(zhuǎn)搖擺檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聲吶是軍艦船舶等進(jìn)行水下監(jiān)視使用的主要技術(shù)，用于對水下目標(biāo)進(jìn)行探測、分類、定位和跟蹤，進(jìn)行水下通信和導(dǎo)航，保障艦艇、反潛飛機(jī)和反潛直升機(jī)的戰(zhàn)術(shù)機(jī)動和水中武器的使用。此外，聲吶技術(shù)還廣泛用于魚雷制導(dǎo)、水雷引信，以及魚群探測、海洋石油勘探、船舶導(dǎo)航、水下作業(yè)、水文測量和海底地質(zhì)地貌的勘測等。
[0003]艦殼聲納，是安裝在艦首的主動聲納，在艦首球鼻中有一個(gè)球形或圓柱體的聲納基陣，工作時(shí)基陣會主動連續(xù)發(fā)出一定頻率的聲音信號，靠聲波在目標(biāo)上的反射來探測和追蹤目標(biāo)。
[0004]根據(jù)艦殼聲納的工作原理，其采用的波段比較局限。因此艦殼聲吶的位置、角度和傾斜程度等參數(shù)對檢測結(jié)果影響巨大。而艦殼聲吶的檢測裝置對提高該設(shè)備技術(shù)水平具有重要意義，艦殼聲吶檢測裝置的精度和穩(wěn)定性直接影響到整個(gè)聲吶系統(tǒng)的性能指標(biāo)，因此艦殼聲吶檢測裝置已經(jīng)成為該設(shè)備生產(chǎn)，測試和檢測過程中不可或缺的重要設(shè)備。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，公開號CN 104122543A的發(fā)明專利申請?zhí)峁┮环N水聽器自動升降回轉(zhuǎn)掃描裝置，采用升降回轉(zhuǎn)掃描裝置控制被測樣品姿態(tài)調(diào)整，該升降回轉(zhuǎn)掃描裝置是一個(gè)四維運(yùn)動控制系統(tǒng)，包括平臺升降機(jī)構(gòu)、水平移動機(jī)構(gòu)(X軸，Y軸)，垂直移動機(jī)構(gòu)(Z軸)以及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其中的平臺升降機(jī)構(gòu)為水平移動機(jī)構(gòu)的承載裝置，它主要做升降運(yùn)動，由于整個(gè)系統(tǒng)的入水深度有要求，當(dāng)平臺處于安裝高度的時(shí)候光靠Z軸入水深度還不能滿足要求，因此由平臺升降機(jī)構(gòu)帶動整個(gè)機(jī)構(gòu)升降來彌補(bǔ)。但是該升降回轉(zhuǎn)掃描裝置只適用于小噸位艦殼聲吶的在垂直方向不同水深、水平方向的空間位置、水平方向的回轉(zhuǎn)角度進(jìn)行測試。
[0006]同時(shí)，公開號為CN 104298250A的專利文獻(xiàn)公開了一種具有兩級伸縮絲桿的水聽器自動升降回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，采用具有兩級伸縮絲桿的艦殼聲吶自動升降回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可以對10噸及以下大噸位艦殼聲吶垂直方向不同水深、及水平方向的空間位置、水平方向的回轉(zhuǎn)角度進(jìn)行測試。
[0007]以上二項(xiàng)技術(shù)升降及回轉(zhuǎn)功能在同一套裝置上完成，縱向裝置上一旦有扭轉(zhuǎn)會直接影響到回轉(zhuǎn)的精度，而且均缺少對艦船海上航行時(shí)搖擺狀況的測試。
[0008]現(xiàn)有對艦船海上航行時(shí)搖擺狀況的檢測裝置是在陸地上進(jìn)行模擬，由水介質(zhì)造成的艦殼聲吶測試精度的影響無法測試，而且只有搖擺或回轉(zhuǎn)一種或兩種姿態(tài)進(jìn)行測試，不能滿足在垂直方向不同水深、水平方向的空間位置、水平方向的回轉(zhuǎn)角度、及水下?lián)u擺姿態(tài)同時(shí)進(jìn)行測試的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對10噸及以下的大噸位艦殼聲吶的測試，本發(fā)明提供了一種水下艦殼聲吶自動升降回轉(zhuǎn)搖擺裝置，用于改變被測水聲部件和聲源之間的深度、角度、距離和搖擺程度，具有自身獨(dú)特的控制規(guī)律，它不僅可以極大的提高艦殼聲吶的測試精度，而且可以大大縮短測試時(shí)間，加快艦殼聲吶的開發(fā)周期。
[0010]本發(fā)明的裝置為高精度機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，當(dāng)測試空間的高度受限制時(shí)，可以對水下11.5米深度的被測部件進(jìn)行測試，在測試平臺上，通過被測聲學(xué)部件(以下簡稱被測件)上端的連接法蘭把被測件剛性地吊放至水下預(yù)定深度處，并帶動被測件圍繞其聲學(xué)中心在水平面內(nèi)作勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動，或者進(jìn)行搖擺運(yùn)動(橫向搖擺或縱向搖擺)，實(shí)時(shí)顯示其下沉深度、回轉(zhuǎn)方位角和搖擺方向及角度。
[0011]一種水下艦殼聲吶自動升降回轉(zhuǎn)搖擺檢測裝置，包括支撐座，所述支撐座的下部設(shè)有升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和位于升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)底部的回轉(zhuǎn)及搖擺機(jī)構(gòu)，所述的被測部件安裝在回轉(zhuǎn)及搖擺機(jī)構(gòu)的下方；
[0012]所述的升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括至少兩級升降臺，每級升降臺由相應(yīng)的伸縮導(dǎo)向桿驅(qū)動，處于最底層的升降臺上安裝所述的回轉(zhuǎn)及搖擺機(jī)構(gòu)；
[0013]所述的回轉(zhuǎn)及搖擺機(jī)構(gòu)包括上底板和下底板，上底板固定在升降臺下部，上下底板之間鉸接有驅(qū)動下底板擺動的動作器，下底板底部活動安裝有轉(zhuǎn)盤，所述的被測部件固定在轉(zhuǎn)盤上。
[0014]升降導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為多層結(jié)構(gòu)，僅用于升降導(dǎo)向，為被檢測件的升降以及回轉(zhuǎn)或搖擺時(shí)提供支撐，每層具有一升降臺，驅(qū)動第一級升降臺的伸縮導(dǎo)向桿安裝在支撐座底部，每級升降臺上安裝有驅(qū)動下一級升降臺的伸縮導(dǎo)向桿。本發(fā)明中的伸縮導(dǎo)向桿采用多級金屬導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿用45號鋼鍍鉻，噴環(huán)氧樹脂膠，由于只起導(dǎo)向作用，不需要密封。
[0015]所述的支撐座設(shè)有帶動被測部件升降的吊裝機(jī)構(gòu)，所述吊裝機(jī)構(gòu)具有穿過各級升降臺并連接至最下一級升降臺的牽引鋼絲或鏈條；所述的吊裝機(jī)構(gòu)設(shè)有感知被測件下放深度的傳感器。吊裝機(jī)構(gòu)和傳感器為升降機(jī)構(gòu)動力及控制系統(tǒng)的一部分，吊裝機(jī)構(gòu)通過鋼絲驅(qū)動被測件升降。
[0016]其中，所述的動作器采用電動缸，上底板安裝有與電動缸的活塞桿配合的上鉸組件，下底板上安裝有固定電動缸的筒體的下鉸組件，所述的上鉸組件為雙回轉(zhuǎn)軸的虎克鉸結(jié)構(gòu)，所述的下鉸組件為單虎克鉸結(jié)構(gòu)。上下底板、上鉸組件、下鉸組件和電動缸組成搖擺機(jī)構(gòu)，與現(xiàn)有的搖擺平臺不同的是，由于在水下需要倒置運(yùn)行，該平臺的臺面與底板進(jìn)行調(diào)換，并根據(jù)倒置需要進(jìn)行機(jī)械加工。電動缸缸外做噴涂處理，防水，缸內(nèi)通氣，正壓密封。
[0017]另外，所述支撐座的下方設(shè)有引導(dǎo)其運(yùn)動的支撐導(dǎo)軌，支撐座沿支撐導(dǎo)軌滑動，改變被測水聲部件和聲源之間的距離。
[0018]本發(fā)明具有如下功能:
[0019](I)在測試平臺上，通過被測聲學(xué)部件(以下簡稱被測件)上端的連接法蘭把被測件安裝到測試平臺上，然后將被測件及測試平臺一起吊放至水下預(yù)定深度處，實(shí)時(shí)顯示其下沉深度；
[0020](2)將被測件吊放至預(yù)定深度后，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動被測件進(jìn)行勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動，實(shí)時(shí)顯示其回轉(zhuǎn)角度；
[0021](3)被測件到某一回轉(zhuǎn)角度后，搖擺機(jī)構(gòu)帶動被測件進(jìn)行勻速橫向搖擺或勻速縱向搖擺；
[0022](4)安裝現(xiàn)場和測量實(shí)驗(yàn)室都可以控制和顯示被測件的升降和下沉深度、水平回轉(zhuǎn)方位角、及橫向或縱向搖擺的角度；
[0023](5)被測件的最大重量為10噸，被測件與升降桿間連接法蘭最大入水深度為11.5米，回轉(zhuǎn)方位角范圍是0°?360°，橫向搖擺搖擺范圍+25°?-25°，縱向搖擺搖擺范圍+25°?-25°，搖擺周期:6s?13s。
[0024](6)升降、回轉(zhuǎn)和搖擺的信息通過有線或無線接口輸入實(shí)驗(yàn)室中的水聲測量系統(tǒng)，使測量系統(tǒng)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)相組合，能程控自動完成所有有關(guān)方位角的測量項(xiàng)目；
[0025](7)升降桿的升降位移量、回轉(zhuǎn)角度量、搖擺角度及搖擺周期等，在操作現(xiàn)場和操作室中同時(shí)都有顯著的數(shù)字顯示；
[0026](8)整個(gè)裝置運(yùn)行平穩(wěn)，機(jī)械振動噪聲??；對升降、回轉(zhuǎn)及搖擺運(yùn)動慣性的制動應(yīng)迅速、靈敏；裝置帶有升降、回轉(zhuǎn)和搖擺的過限保護(hù)機(jī)構(gòu)，過限保護(hù)應(yīng)既靈敏又可靠。
【附圖說明】
[0027]圖1為艦殼聲吶自動升降回轉(zhuǎn)搖擺裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為回轉(zhuǎn)及搖擺機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為回轉(zhuǎn)及搖擺機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為本發(fā)明提供的自動控制系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]如圖1所示，艦殼聲吶自動升降回轉(zhuǎn)搖擺裝置包括升降機(jī)構(gòu)1、連接機(jī)構(gòu)2、回轉(zhuǎn)及搖擺機(jī)構(gòu)3、升降機(jī)構(gòu)動力及控制系統(tǒng)4、回轉(zhuǎn)及搖擺機(jī)構(gòu)電源及控制系統(tǒng)5，升降機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)及搖擺機(jī)構(gòu)之間采用法蘭連接。升降機(jī)構(gòu)底部法蘭與回