[實用新型]六自由度運動模擬器故障保護與退出裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620166801.6
• 申請日: 2006-12-13
• 公開（公告）號: CN200979756Y
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓俊偉;葉正茂;叢大成;姜洪洲;張輝;靳軍;何景峰;黃其濤;鄭淑濤;趙新通;代小林;關(guān)廣豐
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;F15B20/00
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務(wù)所有限責(zé)任公司
• 代理人: 祖玉清

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及六自由度運動模擬器的故障保護與故障處理領(lǐng)域。

(二)技術(shù)背景

六自由度運動模擬器通常采用液壓伺服系統(tǒng)作為動力驅(qū)動部分，通過控制六個液壓缸的運動實現(xiàn)六個自由度的運動，它是一種模擬路況、海況以及航天飛行器在一定空間范圍內(nèi)六個自由度運動的環(huán)境模擬裝置，廣泛應(yīng)用于陸地及航天領(lǐng)域。而當(dāng)六自由度運動模擬器發(fā)生故障時，需要通過液壓伺服系統(tǒng)來完成故障保護，使運動模擬器處于安全的位置。而目前市場上尚沒有一種針對六自由度運動模擬器的故障保護與故障處理的保護裝置。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提供了一種用于六自由度運動模擬器的故障保護與退出裝置。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：它包括安裝在六自由度運動模擬器伺服閥和液壓缸之間的供油回路上的主回路液控單向閥、設(shè)置在液壓回路和液壓缸之間控制回路上的退出功能電磁換向閥、連接退出功能電磁換向閥的退出回路液控單向閥、連接退出回路液控單向閥的節(jié)流閥和設(shè)置在鎖緊回路上的鎖緊電磁換向閥，主回路液控單向閥的控制端連接鎖緊電磁換向閥連接供油回路，鎖緊回路上設(shè)置有鎖緊回路控制電路。

本實用新型還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1、所述的退出回路液控單向閥連接鎖緊電磁換向閥連接供油回路；

2、所述的鎖緊回路控制電路為：報警信號由邏輯轉(zhuǎn)換控制器IC1的1和2腳輸入，經(jīng)過IC1的邏輯處理由3腳輸出，該信號輸入總線控制器IC2的控制端、即IC2的1腳和19腳，計算機控制器通過IN1-IN8輸入通過1Y1-1Y4和2Y1-2Y4輸出控制OUT1-OUT8的電平，輸出連接電阻R3-R10連接鎖緊電磁換向閥7。

本實用新型采用液控單向閥實現(xiàn)故障保護，利用液壓退出回路實現(xiàn)故障后六自由度運動模擬器的退回。系統(tǒng)發(fā)生故障時，液控單向閥關(guān)閉，使液壓缸處于當(dāng)前位置，從而保證六自由度運動模器停在安全的位置，實現(xiàn)六自由度運動模擬器的故障保護。然后通過退出回路的電磁換向閥實現(xiàn)液壓缸的縮回，使六自由度運動模擬器退出到最低位置。系統(tǒng)的鎖緊保護是系統(tǒng)的保護之一，其作用是將六自由度平臺固定于當(dāng)前位置，避免其出現(xiàn)故障。在此基礎(chǔ)上，才能利用退出部分將系統(tǒng)退回到安全位置。

本實用新型在液壓缸的伺服閥塊上設(shè)計了一種用于六自由度運動模擬器的故障保護與退出裝置，它可以實現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生故障時的安全保護，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、實現(xiàn)方便、性能可靠，能夠大大提高提高系統(tǒng)的安全性。

(四)附圖說明

圖1為本實用新型故障保護與退出裝置液壓原理圖；

圖2為具有故障保護與退出裝置的伺服液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為鎖緊電路控制原理圖；

圖4為退出閥驅(qū)動電路。

(五)具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明：

結(jié)合圖1-2，本實施例包括安裝在六自由度運動模擬器伺服閥1和液壓缸6之間的供油回路上的主回路液控單向閥5、設(shè)置在液壓回路和液壓缸6之間控制回路上的退出功能電磁換向閥2、連接退出功能電磁換向閥2的退出回路液控單向閥4、連接退出回路液控單向閥4的節(jié)流閥3和設(shè)置在鎖緊回路上的鎖緊電磁換向閥7，主回路液控單向閥5的控制端連接鎖緊電磁換向閥7連接供油回路，鎖緊回路上設(shè)置有鎖緊回路控制電路。

主回路液控單向閥5安裝在伺服閥1和液壓缸6之間，通過鎖緊功能電磁換向閥7控制主回路液控單向閥5通斷。鎖緊功能電磁換向閥7通電時，主回路液控單向閥5開啟，伺服閥控制液壓缸運動；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，鎖緊功能電磁換向閥7斷電，主回路液控單向閥5關(guān)閉，使液壓缸停止運動，從而使運動模擬器處于安全的位置，實現(xiàn)系統(tǒng)的故障保護。

退出功能電磁換向閥2、節(jié)流閥3和退出回路液控單向閥4構(gòu)成液壓退出回路，與故障時具有固定閥芯偏移的伺服閥共同實現(xiàn)退出功能。系統(tǒng)發(fā)生故障停在某個位置后，伺服閥芯處于使液壓缸上腔通高壓的位置，此時使退出功能電磁換向閥2通電，退出回路液控單向閥4開啟，液壓缸縮回，使六自由度運動模擬器退出到最低位置。實現(xiàn)六自由度運動模擬器的安全退出。

鎖緊回路的電控原理圖如圖3所示，鎖緊功能電磁換向閥7的控制可以由控制器(即計算機系統(tǒng)的數(shù)字I/O獨立控制通過IN1-IN8輸入)單路控制六自由度運動模擬器的單個鎖緊回路，也可以接收外圍控制信號，同時控制所有回路的鎖緊回路(通過ADVISE?IN1或ADVISEIN2控制)，實現(xiàn)臺體的同步鎖緊。