本發(fā)明涉及一種平衡裝置，尤其涉及一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡裝置。

背景技術(shù)：

iter真空室體積巨大，為高約13米，寬約7米的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在對接組裝過程中，很容易因重心微小的偏差而發(fā)生傾翻，造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失，產(chǎn)生極大的安全隱患。iter真空室：用于國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(internationalthermonuclearexperimentalreactor,iter)真空室組裝的平衡裝置目前，我國國內(nèi)用于真空室組裝的平衡結(jié)構(gòu)只支持靜態(tài)平衡，在動(dòng)態(tài)平衡方面還是一片空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡裝置，用于實(shí)現(xiàn)承載物運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，承載物如iter真空室，能實(shí)現(xiàn)iter真空室在組裝移動(dòng)過程中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡。

本發(fā)明的解決方案是：一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡裝置，其用于實(shí)現(xiàn)承載物運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性；其包括：

基座，其用于安裝承載物，基座設(shè)置上、下兩層支耳結(jié)構(gòu)；每層支耳結(jié)構(gòu)包括四個(gè)支耳：支耳一和支耳二對稱且同向布置在基座的一端，支耳三和支耳四對稱且反向布置在基座的相對另一端；

支撐機(jī)構(gòu)，其安裝在基座上用于支撐基座，支撐機(jī)構(gòu)包括四個(gè)支撐臂，四個(gè)支撐臂的一端分別與四個(gè)支耳轉(zhuǎn)動(dòng)連接，四個(gè)支撐臂的另一端底部均安裝一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輪；

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其安裝基座和支撐機(jī)構(gòu)之間用于調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)相對基座的角度保證承載物運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括四個(gè)活塞缸：活塞缸一的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與支耳一相對應(yīng)的支撐臂一上，活塞缸二的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與支耳二相對應(yīng)的支撐臂二上，活塞缸一的另一端和活塞缸二的另一端均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在基座的側(cè)壁上且位于支耳一和支耳二之間，同時(shí)活塞缸一與活塞缸二上下錯(cuò)位布局且活塞缸一位于活塞缸二的上層；活塞缸三的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與支耳三相對應(yīng)的支撐臂三上，活塞缸三的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在基座的側(cè)壁上且位于支耳二和支耳三之間；活塞缸四的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與支耳四相對應(yīng)的支撐臂四上，活塞缸四的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在基座的側(cè)壁上且位于支耳四和支耳一之間。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，支耳一和支耳三的中心連線，支耳二和支耳四的中心連線，這兩個(gè)中心連線的交點(diǎn)位于平分基座的平分面上；支耳一和支耳四位于該平分面的一側(cè)，支耳二和支耳三位于該平分面的相對另一側(cè)；活塞缸一在基座上的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝點(diǎn)和活塞缸二在基座上的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝點(diǎn)之間的連線的中點(diǎn)也位于該平分面上。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)支撐臂通過一個(gè)緩沖機(jī)構(gòu)安裝相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪。

進(jìn)一步地，每個(gè)支撐臂的底部開設(shè)凹槽，該緩沖機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)引桿、彈簧、限位件；導(dǎo)引桿的兩端寬度不同，寬度窄的一端套設(shè)彈簧后穿過相應(yīng)凹槽且穿透相應(yīng)支撐臂，并固定限位件通過限位件將整個(gè)導(dǎo)引桿限位在相應(yīng)支撐臂上，而寬度寬的相對另一端安裝相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪，通過彈簧的彈性形變調(diào)節(jié)導(dǎo)引桿上的轉(zhuǎn)動(dòng)輪相對相應(yīng)支撐臂的高度。

優(yōu)選地，限位件為螺母。

優(yōu)選地，導(dǎo)引桿上開設(shè)安裝相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪的安裝槽，轉(zhuǎn)動(dòng)輪通過一個(gè)銷軸安裝在相應(yīng)安裝槽內(nèi)。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)活塞缸的兩端均通過一個(gè)鉸鏈安裝部轉(zhuǎn)動(dòng)連接在相應(yīng)部件上。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)支耳開設(shè)一個(gè)安裝通孔，每個(gè)支撐臂采用一個(gè)轉(zhuǎn)軸組裝在相應(yīng)安裝通孔中而轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在相應(yīng)支耳上。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，每個(gè)支撐臂的底部有至少一個(gè)凹陷。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，基座的底部安裝若干萬向輪。

本發(fā)明的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡裝置，能實(shí)現(xiàn)承載物如iter真空室在組裝移動(dòng)過程中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡；對iter真空室起緩沖作用；能有效平衡iter真空室前進(jìn)時(shí)四個(gè)支撐臂的力矩，同時(shí)不會(huì)引起iter真空室對接過程中的干涉；活塞缸一與活塞缸二的上下錯(cuò)位布局，有效增加了活塞缸一與活塞缸二的可選行程，分別擴(kuò)大了支撐臂一和支撐臂二的擺動(dòng)角度的控制范圍；本發(fā)明在不使用時(shí)，這些支撐臂可以最大程度的向基座收緊，節(jié)約工作空間，也便于運(yùn)輸，同時(shí)在擱置不使用期間或者在運(yùn)輸過程中，也不易受損；當(dāng)iter真空室在組裝過程中開始對接時(shí)，導(dǎo)引桿繞整個(gè)裝置的中心軸旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)調(diào)節(jié)到某一角度使轉(zhuǎn)動(dòng)輪行進(jìn)阻力最小，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)支撐。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中為了簡潔直觀，除主要部件外輪廓外都進(jìn)行了隱藏。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是圖1中的基座1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的俯視圖。

圖5是圖1中支撐臂四33的局部剖視圖。

圖6是圖1中支撐臂三32的俯視圖。

圖7是圖5中導(dǎo)引桿314未剖視前的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖1中活塞缸三21的剖視圖。

圖9是圖1中活塞缸二22的剖視圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1及圖2，本發(fā)明的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡裝置用于實(shí)現(xiàn)承載物如iter真空室131運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，iter真空室131在實(shí)際產(chǎn)品中體積是非常大的，采用本發(fā)明可以在對接組裝過程中，避免因重心微小的偏差而發(fā)生傾翻，造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失，產(chǎn)生極大的安全隱患的情況發(fā)生。

本實(shí)施例的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡裝置主要包括三大部分：基座1、支撐機(jī)構(gòu)3、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2，除此之外還可以增加一些不影響本裝置在iter真空室131組裝移動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)iter真空室131實(shí)時(shí)平衡功能的部件?；?部分——承受iter真空室131的主要重量，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2部分——通過控制四個(gè)活塞缸(如下所述)的伸縮完成支撐機(jī)構(gòu)3的角度控制。支撐機(jī)構(gòu)3部分——通過緩沖機(jī)構(gòu)(如下所述實(shí)現(xiàn)緩沖功能的相關(guān)部件)完成iter真空室131組裝過程在不同地面上的平衡。

請結(jié)合圖3及圖4，基座1用于安裝iter真空室131，基座1設(shè)置上、下兩層支耳結(jié)構(gòu)。每層支耳結(jié)構(gòu)包括四個(gè)支耳：支耳一113、支耳二112、支耳三111和支耳四114。

支耳一113和支耳二112對稱且同向布置在基座1的一端，支耳三111和支耳四114對稱且反向布置在基座1的相對另一端。支耳一113和支耳三111的中心連線，支耳二112和支耳四114的中心連線，這兩個(gè)中心連線的交點(diǎn)位于平分基座1的平分面上。支耳一113和支耳四114位于該平分面的一側(cè)，支耳二112和支耳三111位于該平分面的相對另一側(cè)。

基座1的底部可安裝若干萬向輪141，通過萬向輪141與地面接觸，可自由調(diào)節(jié)iter真空室131的組裝位置。因此，基座1底部的萬向輪141能完成iter真空室131的移動(dòng)對接，萬向輪141在選擇時(shí)，最好采用支撐角度可調(diào)，以便不使用時(shí)可以收縮，因而不會(huì)影響iter真空室131各部分對接的萬向輪。

支撐機(jī)構(gòu)3安裝在基座1上用于支撐基座1，支撐機(jī)構(gòu)3包括四個(gè)支撐臂：支撐臂一34、支撐臂二31、支撐臂三32、支撐臂四33。四個(gè)支撐臂的一端分別與四個(gè)支耳轉(zhuǎn)動(dòng)連接，四個(gè)支撐臂的另一端底部均安裝一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輪317，因而實(shí)現(xiàn)在iter真空室131組裝移動(dòng)過程中的緩沖作用。由于支耳一113和支耳二112對稱且同向布置在基座1的一端，支耳三111和支耳四114對稱且反向布置在基座1的相對另一端，因此能有效平衡iter真空室131前進(jìn)時(shí)四個(gè)支撐臂的力矩，同時(shí)不會(huì)引起iter真空室131對接過程中的干涉，這也是本發(fā)明的重點(diǎn)之一。

四個(gè)支撐臂轉(zhuǎn)動(dòng)連接在相應(yīng)支耳上時(shí)，每個(gè)支耳可開設(shè)一個(gè)安裝通孔，每個(gè)支撐臂采用一個(gè)轉(zhuǎn)軸組裝在相應(yīng)安裝通孔中而轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在相應(yīng)支耳上。如支耳一113、支耳二112、支耳三111和支耳四114的對應(yīng)安裝通孔分別采用轉(zhuǎn)軸一43、轉(zhuǎn)軸二42、轉(zhuǎn)軸三41、轉(zhuǎn)軸四44。

每個(gè)支撐臂的底部可有至少一個(gè)凹陷311。當(dāng)然，支撐臂也可以為橫截面采用門式結(jié)構(gòu)的部件，起緩沖作用的相關(guān)部件則位于其前端。支撐臂呈橫截面為“冂”式結(jié)構(gòu)的方式，可在實(shí)現(xiàn)平衡要求的前提下有效減輕支撐臂的重量，降低制造成本。支撐臂在圖6的俯視圖中，其結(jié)構(gòu)形狀表現(xiàn)為一哨子式結(jié)構(gòu)，旨在減少干涉。

為了進(jìn)一步提高緩沖效果，請結(jié)合圖5、圖6、圖7，每個(gè)支撐臂可通過一個(gè)緩沖機(jī)構(gòu)安裝相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪317。每個(gè)支撐臂的底部可開設(shè)安裝該緩沖機(jī)構(gòu)的凹槽319，在本實(shí)施例中，該緩沖機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)引桿314、彈簧315、限位件312。

導(dǎo)引桿314的兩端寬度不同，導(dǎo)引桿314可以選擇呈階梯狀且同軸連接的兩個(gè)圓柱，兩個(gè)圓柱最好一體成型以增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。導(dǎo)引桿314寬度窄的一端套設(shè)彈簧315后穿過相應(yīng)凹槽319且穿透相應(yīng)支撐臂，并固定限位件312通過限位件312將整個(gè)導(dǎo)引桿314限位在相應(yīng)支撐臂上，而寬度寬的相對另一端安裝相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪317，通過彈簧315的彈性形變調(diào)節(jié)導(dǎo)引桿314上的轉(zhuǎn)動(dòng)輪317相對相應(yīng)支撐臂的高度。限位件312可為螺母，或者其它能夠阻止導(dǎo)引桿314脫離相應(yīng)凹槽319的部件，采用螺母比較安裝比較簡便，只需在導(dǎo)引桿314上設(shè)置相應(yīng)的外螺紋。

導(dǎo)引桿314在安裝相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪317時(shí)，導(dǎo)引桿314上可開設(shè)安裝相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪317的安裝槽320，轉(zhuǎn)動(dòng)輪317通過一個(gè)銷軸318安裝在相應(yīng)安裝槽320內(nèi)。在采用銷軸318時(shí)，為了防止銷軸318在轉(zhuǎn)動(dòng)輪317長期使用的情況下慢慢脫離轉(zhuǎn)動(dòng)輪317，可以在銷軸318的兩端設(shè)置緊固件316，如螺母。

本實(shí)施例中，本發(fā)明的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡裝置通過該緩沖機(jī)構(gòu)，可以不需要地面絕對平整就能夠?qū)崿F(xiàn)iter真空室131的平衡。另一方面，導(dǎo)引桿314在相應(yīng)凹槽319內(nèi)的安裝方式，還可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)輪317的萬向功能，因?yàn)閷?dǎo)引桿314也是可以在相應(yīng)凹槽319內(nèi)旋轉(zhuǎn)，極大提高iter真空室131運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。

旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2安裝基座1和支撐機(jī)構(gòu)3之間用于調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)3相對基座1的角度保證iter真空室131運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)2包括四個(gè)活塞缸：活塞缸一23、活塞缸二22、活塞缸三21、活塞缸四24。

活塞缸一23的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與支耳一113相對應(yīng)的支撐臂一34上，活塞缸二22的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與支耳二112相對應(yīng)的支撐臂二31上，活塞缸一23的另一端和活塞缸二22的另一端均轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在基座1的側(cè)壁上且位于支耳一113和支耳二112之間，同時(shí)活塞缸一23與活塞缸二22上下錯(cuò)位布局且活塞缸一23位于活塞缸二22的上層?；钊兹?1的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與支耳三111相對應(yīng)的支撐臂三32上，活塞缸三21的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在基座1的側(cè)壁上且位于支耳二112和支耳三111之間?；钊姿?4的一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在與支耳四114相對應(yīng)的支撐臂四33上，活塞缸四24的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在基座1的側(cè)壁上且位于支耳四114和支耳一113之間?；钊滓?3在基座1上的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝點(diǎn)和活塞缸二22在基座1上的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝點(diǎn)之間的連線的中點(diǎn)也位于該平分面上。

每個(gè)活塞缸可以采用液壓缸也可以采用氣壓缸，只要能通過活塞缸控制支撐臂的旋轉(zhuǎn)角度，便于機(jī)電一體化自動(dòng)控制即可。另外，活塞缸一23與活塞缸二22的上下錯(cuò)位布局也是本發(fā)明的重點(diǎn)之一，活塞缸一23與活塞缸二22實(shí)現(xiàn)上下分層，有效增加了活塞缸一23與活塞缸二22的可選行程，分別擴(kuò)大了支撐臂一34和支撐臂二31的擺動(dòng)角度的控制范圍。而且本發(fā)明在不使用時(shí)，這些支撐臂可以最大程度的向基座1收緊，節(jié)約工作空間，也便于運(yùn)輸，同時(shí)在擱置不使用期間或者在運(yùn)輸過程中，也不易受損。四個(gè)活塞缸在選擇時(shí)，為了降低活塞缸在整個(gè)裝置上的安裝誤差帶來的活塞桿行程誤差，最好采用同一規(guī)格，如果沒辦法做到同一規(guī)格，盡量活塞缸三21、活塞缸四24為同一規(guī)格，而活塞缸一23、活塞缸二22為同一規(guī)格。

每個(gè)活塞缸的兩端均可通過一個(gè)鉸鏈安裝部轉(zhuǎn)動(dòng)連接在相應(yīng)部件上。采用鉸鏈安裝部的轉(zhuǎn)動(dòng)連接方式，可在基座1的側(cè)面上設(shè)置四個(gè)鉸鏈安裝部：鉸鏈安裝部一124、鉸鏈安裝部二121、鉸鏈安裝部三123和鉸鏈安裝部四122。

鉸鏈安裝部一124和鉸鏈安裝部二121對稱分布在基座1的相對兩側(cè)上，且鉸鏈安裝部一124位于支耳一113和支耳三114之間，而鉸鏈安裝部二121位于支耳二112和支耳四111之間，鉸鏈安裝部三123和鉸鏈安裝部四122錯(cuò)位分布在基座1的同一側(cè)且位于支耳一113和支耳二112之間。

在活塞缸具體轉(zhuǎn)動(dòng)連接在鉸鏈安裝部上時(shí)，可采用轉(zhuǎn)動(dòng)軸，如附圖1中的從左至右的附圖標(biāo)記58、57、56、55、54、53、52、51，都是表示轉(zhuǎn)動(dòng)軸。當(dāng)然了，轉(zhuǎn)動(dòng)軸也可以采用銷軸代替，只要能安裝在相應(yīng)鉸鏈安裝部內(nèi)將活塞缸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座1或支撐臂上即可。

在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3中，每個(gè)支撐臂通過相應(yīng)活塞缸的活塞伸縮來控制相應(yīng)支撐臂的旋轉(zhuǎn)角度。請結(jié)合圖8及圖9，其中，圖8是圖1中活塞缸三21的剖視圖，圖9是圖1中活塞缸二22的剖視圖?；钊兹?1包括缸體一223、一端延伸在缸體一223內(nèi)的活塞桿一221、防止活塞桿一221脫離缸體一223的缸蓋一222。同理，活塞缸二22包括缸體二213、一端延伸在缸體一213內(nèi)的活塞桿一211、防止活塞桿一211脫離缸體一213的缸蓋二212。從圖8和圖9中可以看出，兩個(gè)活塞缸的活塞桿行程不同，最終實(shí)現(xiàn)每個(gè)支撐臂通過相應(yīng)活塞缸的活塞伸縮來控制相應(yīng)支撐臂的旋轉(zhuǎn)角度的目的。當(dāng)然了，每個(gè)支撐臂的安裝還是有一定技術(shù)的，不是隨意安裝的。在本實(shí)施例中，支耳一113和支耳三111的中心連線，支耳二112和支耳四114的中心連線，這兩個(gè)中心連線的交點(diǎn)位于平分基座1的平分面上。支耳一113和支耳四114位于該平分面的一側(cè)，支耳二112和支耳三111位于該平分面的相對另一側(cè)；活塞缸一23在基座1上的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝點(diǎn)和活塞缸二22在基座1上的轉(zhuǎn)動(dòng)安裝點(diǎn)之間的連線的中點(diǎn)也位于該平分面上。

當(dāng)iter真空室131在組裝過程中開始對接時(shí)，導(dǎo)引桿314繞整個(gè)裝置的中心軸旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)調(diào)節(jié)到某一角度使轉(zhuǎn)動(dòng)輪317行進(jìn)阻力最小，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)支撐。雖然本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)iter真空室131在組裝移動(dòng)過程中的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡，但是，為了提高整個(gè)裝置的穩(wěn)定性，整體還是要盡量位于平整地面上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制造經(jīng)濟(jì)性好，通用型好，同時(shí)平衡更加穩(wěn)定。本發(fā)明的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡裝置可以用于兩個(gè)1/16真空室的平穩(wěn)對接，避免在對接過程中承載1/16的支架發(fā)生傾翻。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。