一种超重力离心机吊篮挂载对中装置的制作方法

1.本发明涉及离心机技术领域，尤其涉及一种超重力离心机吊篮挂载对中装置。


背景技术：

2.超重力离心机是用于物理模拟试验的一种试验设备，其通过离心机转臂高速旋转产生的离心力模拟超重力环境。随着超重力缩时缩尺等效机理研究更加深入，超重力离心机也得到越来越广泛的应用。需求的增加推动了超重力离心机的发展向大规模和多功能方向发展。为了适应不同试验装置的试验需求，配置了不同规格的吊篮开展不同g值、不同容量的离心试验。吊篮安装和拆卸便成了离心机使用中的重要一环。
3.目前研制的超重力离心机配套了多套尺寸重量各异的吊篮，吊篮重量达到10余吨、各向尺寸达到3米以上；吊篮与转臂之间的连接销轴直径达φ400mm，长度达到1000mm，重约1t。重量重、尺寸大，人力无法操作。同时，由于吊篮的安装和拆卸核心问题是将转臂销轴孔和吊篮销轴孔进行同轴度0.01mm量级准确对中，且由于吊篮、转臂、销轴均为高承载部件，不允许在其上打孔定位，诸多限制令准确对中更加难以解决。
4.传统方法为：在吊篮拆卸时，利用千斤顶将吊篮沿垂向顶起，使销轴不再承担吊篮垂向拉力，采用敲击方法或另一组千斤顶将销轴推出销轴孔，将销轴、吊篮吊离转臂；在吊篮安装时，利用行车起吊吊篮，放置在预先就位的四个千斤顶上，利用千斤顶对吊篮位置进行垂向微调，进行吊篮销轴孔与转臂销轴孔的对中。行车起吊销轴，人力将销轴推入转臂销轴孔，依靠销轴上的倒角导入吊篮销轴孔，采用敲击方法将销轴安装到位。
5.传统方法缺点是：
6.在吊篮拆卸时，千斤顶的顶起高度也无法保证转臂销轴孔和吊篮销轴孔的准确的对中，即无法保证销轴不受垂向负载，人工敲击退出或千斤顶顶出销轴时，容易令零件产生机械性划伤，甚至出现卡死造成无法估计的损失。
7.在吊篮安装时，需要人工反复起吊行车和顶升千斤顶，对中精度差，难以实现转臂销轴孔和吊篮销轴孔的准确对中；仅靠销轴上的倒角进行导入，辅以人工敲击推入销轴时，零件无法避免地再次受到机械性划伤，甚至卡死。另外，传统方法效率较低，吊篮安装和拆卸周期少则3天，多则1周。
8.导致上述缺点的原因是：
9.行车和千斤顶仅能进行粗调，定位精度远远达不到0.01mm量级，且不能进行三个角度方向的调整,故不能保证转臂销轴孔和吊篮销轴孔的准确对中。而仅靠销轴上的倒角进行导入，是以产生机械性划伤为代价的强制对中，降低了产品性能。
10.人工操作太过依赖工人的职业素养和熟练程度，效率较低。
11.所以研发出一种超重力离心机吊篮挂载对中装置来解决上述问题。


技术实现要素：

12.本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种超重力离心机吊篮挂载对中
装置。
13.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
14.一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，用于转臂的销轴孔和吊篮的销轴孔的对中，吊篮挂载对中装置包括：
15.轴承座；轴承座内部设置有空腔，底部设置有安装孔；转臂上设置有圆锥凹槽，对应地轴承座的下端形成为圆锥结构，轴承座的下端安装在圆锥凹槽内；
16.球面滑动轴承；球面滑动轴承水平安装在轴承座的空腔内；
17.芯轴；球面滑动轴承的内圈套装在芯轴上，吊篮的一部分穿过轴承座上的安装孔与芯轴下端连接。
18.本发明的有益效果在于：
19.本技术利用有位置度精加工要求的圆锥凹槽、球面滑动轴承、重力自适应等方式，实现了转臂销轴孔和吊篮销轴孔0.01mm量级的对中。销轴孔和吊篮销轴孔的准确对中，避免了拆除和安装吊篮过程中可能产生的划伤甚至卡死。吊篮挂载对中装置的使用，去除了人为因素，安装拆卸流程更稳定，效率显著提高。
附图说明
20.图1为本发明的安装结构示意图(立体图)；
21.图2为本发明的安装结构示意图(剖视图)；
22.图3为本发明的结构示意图(剖视)；
23.图中：1-转臂；2-吊篮挂载对中装置；3-销轴；4-吊篮；5-吊环螺钉；6-第一连接螺钉；7-起吊端盖；8-芯轴；9-第二连接螺钉；10-球面滑动轴承；11-轴承座。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要
性。
29.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
31.如图1-3所示，一种超重力离心机吊篮挂载对中装置2，用于转臂1的销轴3孔和吊篮4的销轴3孔的对中，吊篮挂载对中装置2包括：
32.轴承座11；轴承座11内部设置有空腔，底部设置有安装孔；转臂1上设置有圆锥凹槽，对应地轴承座11的下端形成为圆锥结构，轴承座11的下端安装在圆锥凹槽内；
33.球面滑动轴承10；球面滑动轴承10水平安装在轴承座11的空腔内；
34.芯轴8；球面滑动轴承10的内圈套装在芯轴8上，吊篮4的一部分穿过轴承座11上的安装孔与芯轴8下端连接。
35.吊端盖和吊环螺钉5；起吊端盖7连接在轴承座11上方，吊环螺钉5连接在起吊端盖7上方。
36.在一些实施例中，吊环螺钉5的下端带有螺杆，对应地在起吊端盖7上设置有第二螺孔，螺杆与第二螺孔螺纹连接。起吊端盖7上的第二螺孔贯穿起吊端盖7设置，螺杆的下端旋入并穿过第二螺孔后顶紧芯轴8的上端。
37.在一些实施例中，吊篮挂载对中装置2还包括多个第一连接螺钉6，芯轴8沿其轴向方向均匀分布设置有多个第一通孔，对应地在吊篮4上设置有多个第一螺孔，第一连接螺钉6穿过芯轴8上的第一通孔旋入吊篮4上的第一螺孔设置。配合地，在起吊端盖7上设置有多个用于穿过第一连接螺钉6并容纳第一连接螺钉6头部的第二通孔。
38.在一些实施例中，芯轴8的下端与吊篮4通过止口配合。
39.作为一种优选，芯轴8的下端上设置有凹止口，吊篮4上设置有凸止口。
40.作为一种优选，起吊端盖7的内侧壁高于轴承座11的内侧壁，球面滑动轴承10的外圈在轴向上安装在起吊端盖7的下端与轴承座11内底部之间。
41.作为一种优选，吊篮挂载对中装置2还包括多个第二连接螺钉9，起吊端盖7上均匀分布设置有多个第三通孔，对应地在轴承座11上设置有多个第三螺孔，第二连接螺钉9穿过起吊端盖7上的第三通孔旋入轴承座11上的第三螺孔设置。
42.工作原理：
43.吊篮4拆卸时，将一对吊篮挂载对中装置2通过第一连接螺钉6安装在吊篮4上；退出销轴3后行车起吊(吊点连接处为吊环螺钉5)将其吊离转臂1；而后行车起吊吊篮4将其吊离转臂1。
44.吊篮4安装时，预先将一对吊篮挂载对中装置2通过第一连接螺钉6安装在吊篮4上；而后行车起吊吊篮4，利用转臂1上的精加工圆锥凹槽，将吊篮4挂装在转臂1上。吊篮4在重力作用下自适应，实现转臂1销轴3孔和吊篮4销轴3孔的精确对中；行车起吊并安装销轴3；完毕后再拆除吊篮挂载对中装置2。
45.通过圆锥凹槽与轴承座11上的圆锥结构连接配合，形成精确定位。通过芯轴8的下
端与吊篮4的止口配合，形成精确定位。所有零件均要求精加工，以保证尺寸精度。这样的结构配合保证三个水平方向和一个角度方向的精确定位，球面滑动轴承10则放开了吊篮4两个角度方向的自由度，预留了一定的摆动自适应空间。
46.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，用于转臂的销轴孔和吊篮的销轴孔的对中，其特征在于，吊篮挂载对中装置包括：轴承座；轴承座内部设置有空腔，底部设置有安装孔；转臂上设置有圆锥凹槽，对应地轴承座的下端形成为圆锥结构，轴承座的下端安装在圆锥凹槽内；球面滑动轴承；球面滑动轴承水平安装在轴承座的空腔内；芯轴；球面滑动轴承的内圈套装在芯轴上，吊篮的一部分穿过轴承座上的安装孔与芯轴下端连接。2.根据权利要求1所述的一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，其特征在于，吊篮挂载对中装置还包括起吊端盖和吊环螺钉，起吊端盖连接在轴承座上方，吊环螺钉连接在起吊端盖上方。3.根据权利要求2所述的一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，其特征在于，吊环螺钉的下端带有螺杆，对应地在起吊端盖上设置有第二螺孔，螺杆与第二螺孔螺纹连接。4.根据权利要求3所述的一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，其特征在于，起吊端盖上的第二螺孔贯穿起吊端盖设置，螺杆的下端顶紧芯轴的上端。5.根据权利要求2所述的一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，其特征在于，吊篮挂载对中装置还包括多个第一连接螺钉，芯轴沿其轴向方向设置有多个第一通孔，对应地在吊篮上设置有多个第一螺孔，第一连接螺钉穿过芯轴上的第一通孔旋入吊篮上的第一螺孔设置。6.根据权利要求5所述的一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，其特征在于，在起吊端盖上设置有多个用于穿过第一连接螺钉并容纳第一连接螺钉头部的第二通孔。7.根据权利要求1所述的一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，其特征在于，芯轴的下端与吊篮通过止口配合。8.根据权利要求7所述的一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，其特征在于，芯轴的下端上设置有凹止口，吊篮上设置有凸止口。9.根据权利要求2所述的一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，其特征在于，起吊端盖的内侧壁高于轴承座的内侧壁，球面滑动轴承的外圈在轴向上安装在起吊端盖的下端与轴承座内底部之间。10.根据权利要求2所述的一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，其特征在于，吊篮挂载对中装置还包括多个第二连接螺钉，起吊端盖上设置有多个第三通孔，对应地在轴承座上设置有多个第三螺孔，第二连接螺钉穿过起吊端盖上的第三通孔旋入轴承座上的第三螺孔设置。

技术总结
本发明公开了一种超重力离心机吊篮挂载对中装置，包括轴承座、球面滑动轴承、芯轴；轴承座内部设置有空腔，底部设置有安装孔；转臂上设置有圆锥凹槽，对应地轴承座的下端形成为圆锥结构，轴承座的下端安装在圆锥凹槽内；球面滑动轴承水平安装在轴承座的空腔内；球面滑动轴承的内圈套装在芯轴上，吊篮的一部分穿过轴承座上的安装孔与芯轴下端连接；本申请利用有位置度精加工要求的圆锥凹槽、球面滑动轴承、重力自适应等方式，实现了转臂销轴孔和吊篮销轴孔0.01mm量级的对中；销轴孔和吊篮销轴孔的准确对中，避免了拆除和安装吊篮过程中可能产生的划伤甚至卡死；吊篮挂载对中装置的使用，去除了人为因素，安装拆卸流程更稳定，效率显著提高。显著提高。显著提高。


技术研发人员：陈磊 张志强 李心耀 吕磊 成永博 付兴
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院总体工程研究所
技术研发日：2023.08.04
技术公布日：2023/9/16