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专利号: 201811415006X
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的装置,包括平台底座(8),其特征是:在所述平台底座(8)中心处自下而上依次固定连接有承重台(5)、数据检测机构(4)、悬浮机构(3)、承载板(2)和对中检测机构(1);在靠近平台底座(8)边缘处沿圆周方向均布有至少2个对中执行机构(7);在所述承重台(5)与所述对中执行机构(7)之间,且在所述数据检测机构(4)正下方,沿圆周方向均等安装有至少3个升降装置(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的装置,其特征是:所述对中检测机构(1)由激光位移传感器(11),舵机(12)、旋转盘(13)、旋转平台输出端(14)、旋转平台固定端(15)、承载臂(16)、视觉镜头底座(17)、视觉镜头(18)、激光位移传感器连接底座(19)和激光位移传感器检测端面(11-1)构成;其中所述旋转平台固定端(15)固定连接在承载板(2)上表面中心处,旋转平台输出端(14)上部与旋转盘(13)固定连接,旋转盘(13)上部与舵机(12)固定连接,舵机(12)两个输出端分别与悬伸的承载臂(16)固定连接,承载臂(16)悬伸端上表面通过激光位移传感器连接底座(19)固定连接激光位移传感器(11),且激光位移传感器(11)的激光位移传感器检测端面(11-1)朝向悬伸端;承载臂(16)悬伸端端面上通过视觉镜头底座(17)固定连接视觉镜头(18)。

3.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的装置,其特征是:所述承载板(2)为圆盘状体,上端面中心处设有浅沉孔(22),沿圆心向外延伸设有3条导线通槽(21),下端面中心处设有圆锥台形沉孔(23),以圆锥台形沉孔(23)向外沿径向间隔设置有若干条凸圆环(24),以圆锥台形沉孔(23)向外周向均布有多条与凸圆环(24)相交汇且同厚度的加强筋(26),在加强筋(26)与凸圆环(24)交汇处间隔布有多个挤压环(25),所述挤压环(25)为中空圆柱形。

4.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的装置,其特征是:所述悬浮机构(3)包括悬浮球座(31)和悬浮球头(32),所述悬浮球座(31)套装在所述悬浮球头(32)上,其中所述悬浮球座(31)的外形为上端设有圆锥凸台(31-1),圆锥凸台(31-1)下端相接有凸肩(31-2),凸肩(31-2)下部依次相接有大小外径且中心为空腔的圆柱体(31-

6);所述空腔的直径为上小下大,小直径形成凹腔(31-3),小直径与大直径之间设有一段球面,即球形凹槽(31-5);所述悬浮球头(32)为上端设有与所述球形凹槽(31-5)相贴合的圆弧面球头球面(32-4),下端设有凸缘的圆柱体,所述圆柱体上端端面中心设有沉孔形油腔(32-1),下端端面中心设有圆锥台形沉孔(32-3),所述沉孔形油腔(32-1)与所述圆锥台形沉孔(32-3)之间设有油道(32-2)连通。

5.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的装置,其特征是:所述数据检测机构(4)由大量程压力传感器(41),压力传感器触点(41-1)、固定座(42)、支撑板(43)、方形凸板(43-1)、电动转台电机(44)、连接套筒(45)、连接套筒内孔(45-1)、电动转台底座(46)、电动转台旋转台(47)、小量程压力传感器(48)和滑动块(49)构成;所述电动转台底座(46)为中心镂空的圆盘状体,所述电动转台(47)下端与电动转台底座(46)可转动连接,上端与支撑板(43)固定连接,所述支撑板(43)为中心开有通孔,外圆周面上均等设有3个方形凸板(43-1)的似梅花形圆盘状体,每个方形凸板(43-1)上平行外圆周面并排设有两个通孔,所述连接套筒(45)嵌装在通孔中;所述滑动块(49)的下端通过设有的圆柱形凸柱动配合嵌入在连接套筒内孔(45-1)中,上端动配合嵌装在固定座(42)的内孔中,上端表面与大量程压力传感器(41),或小量程压力传感器(48))固定连接,所述固定座(42)与方形凸板(43-1)固定连接,所述方形凸板(43-1)上的两个通孔分别安装大量程压力传感器(41)和小量程压力传感器(48);所述压力传感器触点(41-1)分别安置在大量程压力传感器(41)和小量程压力传感器(48)上;所述电动转台电机(44)水平安装在所述电动转台底座(46)侧壁上。

6.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的装置,其特征是:所述承重台(5)为上端设有上凸肩,即外承载面(5-3),下端设有下凸肩,即承重台底座(5-6),纵截面似工字形的圆柱体,所述承重台(5)上端面中心处设有上小下大的锥形凸台(5-8),沿径向距离锥形凸台(5-8)一段,即内承载面(5-2)与外承载面(5-3)之间处开设有一环形状集油凹槽(5-1),在集油凹槽(5-1)中开有一贯穿外承载面(5-3)的圆形泄油孔(5-4),用于集油凹槽(5-1)中的油引出与收集;在锥形凸台(5-8)平面中心先沿轴向再沿径向开设有一L形走向的进油道(5-5),在承重台底座(5-6)的下端端面中心处开设有上小下大的圆锥台形定位沉孔(5-7)。

7.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的装置其特征:所述升降装置(6)为3个伺服电动缸或3个伺服液压缸。

8.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的装置,其特征是:所述对中执行机构(7)为4个,每个对中执行机构(7)包括电动缸(71)、法兰底座(72)、水平板(73)、底座平板(74)、槽钢(75)和安装板(77),其中所述底座平板(74)为方形板,采用四竖四横布置的槽钢(75)固定连接成支架,支架上端面固定连接水平板(73),在水平板(73)上平面上固定连接与之相垂直的安装板(77),所述电动缸(71)通过所述法兰底座(72)分别与所述水平板(73)和安装板(77)固定连接;其中所述水平板(73)的上平面高于所述承载板(2)的上平面。

9.根据权利要求4所述的一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的装置,其特征是:所述的依次相接有大小外径且中心为空腔的圆柱体(31-6)的大小外径之间还设有一段上大下小直径的锥圆柱,所述圆柱体(31-6)和所述凸肩(31-2)之间沿圆周方向还均布连接有若干加强肋(31-4)。

10.根据权利要求1所述的一种用于船用螺旋桨静平衡检测与称重的工作方法,其特征是包括如下步骤:

A、对中检测机构(1)工作,舵机(12)正向旋转,带动承载臂(16)顺时针旋转90度,承载臂(16)垂直水平面呈上下走向,承载臂(16)带动左端上表面安装的激光位移传感器底座(19)沿顺时针旋转呈上下走向,激光位移传感器底座(19)上表面通过螺栓固定连接的激光位移传感器(11)沿顺时针旋转90呈上下走向,激光位移传感器检测端面(11-1)朝向正上方,同时承载臂(16)左端面视觉镜头底座(17)沿顺时针旋转90呈前后走向平行与水平面,安装在视觉镜头底座(17)中心处的视觉镜头(18)沿顺时针旋转90,其镜头朝向正上方,然后视觉镜头(18)打开,螺旋桨沿竖直方向下方,视觉镜头(18)不断采集数据引导行车吊装螺旋桨不断下放,当螺旋桨下放到设定位置,此时对中检测机构(1)的承载臂(16)搭载激光位移传感器(11)为上下走向,与承载臂(16)水平放置相比,极大的缩减了对中检测机构(1)的径向尺寸,减少了螺旋桨内孔在下放过程与对中检测机构(1)发生碰撞的机率;

B、对中执行机构(7)工作,在螺旋桨悬空状态下3个伺服电动缸输出端(6-1)与螺旋桨(9)外壁接触同时向承载板(2)中心处平移完成对中调整,完成对中后将螺旋桨放置在承载板(2)上端面处,螺旋桨(9)内孔把对中检测机构(1)包裹在中间;舵机(12)反向旋转带动承载臂(16)逆时针旋转90度,承载臂(16)呈左右走向,承载臂(16)带动左端上表面安装的激光位移传感器连接底座(19)沿逆时针旋转90呈前后走向平行于水平面,激光位移传感器连接底座(19)上表面通过螺栓固定连接的激光位移传感器(11)沿逆时针旋转90呈左右走向,激光位移传感器检测端面(11-1)朝向左端,同时承载臂(16)左端面视觉镜头底座(17)沿逆时针旋转90呈前后走向垂直与水平面,安装在视觉镜头底座(17)中心处的视觉镜头沿逆时针旋转90,其镜头朝向左端,回恢复原来位置;此时,激光位移传感器(11)开始工作采集螺旋桨内孔壁距离承载板(2)中心距离数据,旋转平台固定端(15)内部电机工作带动旋转平台输出端(14)顺时针旋转一周,旋转平台输出端(14)带动舵机(12)顺时针旋转一周,舵机(12)通过输出端带动承载臂(16)顺时针旋转一周,承载臂(16)带动激光位移传感器连接底座(19)顺时针旋转一周,激光位移传感器连接底座(19)带动激光位移传感器(11)顺时针旋转一周采集一圈螺旋桨(9)内孔壁距离承载板(2)中心距离数据,传输到上位机中,为结果计算提供数据采集;

C、安装在数据检测机构(4)正下方的3个伺服电动缸输出端(6-1)向上伸出一定距离,伺服电动缸输出端(6-1)通过连接套筒(45)内孔向上滑移与滑动块下表面小圆柱形突出的下表面接触并带动向上滑移,滑动块(49)沿固定座中心圆柱镂空孔内壁向上滑移,滑动块(49)带动安装在上端的大量程压力传感器(41)向上滑移,位于大量程压力传感器(41)最上方的压力传感器触点(41-1)与承载板(2)的挤压环接触,将承载板(2)向上抬升一小段距离,使承载板(2)相对于悬浮机构(3)的悬浮球座(31)凸台上端面沿竖直向的中轴线平移一段间距,采集数据重量数据;

D、安装在数据检测机构(4)正下方的3个伺服电动缸输出端(6-1)向下回缩一定距离,伺服电动缸输出端(6-1)通过连接套筒(45)内孔向下滑移,与滑动块(49)下表面小圆柱形突出下端面脱离接触,回到原始位置;滑动块(49)下表面小圆柱形突出向下滑移,滑动块(49)沿固定座中心圆柱镂空孔内壁向下滑移,滑动块(49)带动安装在上端的大量程压力传感器(41)向下滑移,位于大量程压力传感器(41)最上方的压力传感器触点(41-1)与承载板(2)的挤压环脱离接触;电动转台电机(44)工作,电动转台旋转台(47)旋转设定角度,电动转台旋转台(47)带动支撑板(43)旋转设定角度,支撑板(43)的向外突出3个方形凸板(43-

1)设定角度,方形凸板(43)上安装大量程压力传感器(41)和小量程压力传感器(48)旋转设定角度,旋转完成后小量程压力传感器(48)旋转到大量程压力传感器(41)的相同位置;

E、悬浮机构(3)工作,液压油从下端承重台(5)中进油道(5-5)经过圆锥台型沉孔(32-

3)上端面中心处的油道进入悬浮球头(32)的油腔(32-1)中,从而液压油充满悬浮球座凹腔(31-3)将悬浮球座(31)悬浮,悬浮球座(31)的悬浮球座圆锥凸台(31-1)上端面将承载板(2)搭载螺旋桨(9)悬浮,此时由于螺旋桨(9)桨叶存在质不均匀量,会挤压承载板(2)绕悬浮球头(32)中心发生水平倾斜;

F、通过倾角传感器采集承载板(2)倾斜量数据传输到上位机中,通过上位机调控安装在数据检测机构(4)正下方的3个伺服电动缸输出端(6-1),根据工控机控制信号向上伸出一定距离,伺服电动缸输出端(6-1)通过连接套筒(45)内孔向上滑移与滑动块(49)下表面小圆柱形突出的下表面接触并带动向上滑移,滑动块(49)沿固定座中心圆柱镂空孔内壁向上滑移,滑动块(49)带动安装在上端的小量程压力传感器(48)向上滑移,位于小量程压力传感器(48)最上方的压力传感器触点(41-1)与承载板(2)的挤压环将倾斜的载板调平采集质偏移量数据,最终将数据传输会上位机进行计算与偏移量分解。