[发明专利]一种重载顶门自动升降装置

说明书

技术领域

本发明属于升降装置技术领域，具体涉及一种重载顶门自动升降装置。本发明适用于风洞顶门的自动升降或其它重载物体的自动升降。

背景技术

现有技术中的大型低速风洞主要由直流式、闭口串列双试验段组成，风洞结构包括风洞洞体、测控系统、动力系统、模型支撑系统和顶门升降系统等。由于风洞的顶门自重为13吨，跨度10米，通过顶门的开启及关闭控制试验模型、试验设备的进洞安装放置或取出，顶门升降系统控制顶门的开启及关闭。现有的顶门升降系统通常采用液压控制系统，液压控制系统难以保证如此重载的顶门在运动过程中的同步精度、定位精度，运行过程不平稳，使用不方便，安全隐患较大。因此现有的低速风洞的改进顶门的升降系统，需要一种新的、更加安全可靠的自动升降装置用于重载顶门的开闭控制。

发明内容

为解决现有的低速风洞用顶门的升降系统运行不稳定、使用不方便、安全隐患大、不能满足风洞试验需要的问题，本发明提供一种重载顶门自动升降装置。

本发明的重载顶门自动升降装置包括:主体机构和控制系统两部分。所述主体机构安装在风洞顶门支撑梁上。

主体机构部分包括：顶门支撑臂、横移滚轮、活动导轨、导向滚轮Ⅰ、导向滚轮Ⅱ、固定导轨、导向板Ⅰ、导向板Ⅱ、自调整柔性机构、定位支撑柱、顶升螺旋升降机、抽板运动电机、抽板、检测开关、顶升伺服电机。其连接关系是：顶门支撑臂通过横移滚轮安装在活动导轨上端；活动导轨下端通过自调整柔性机构与顶升螺旋升降机上端连接；活动导轨两侧通过导向滚轮Ⅰ、导向滚轮Ⅱ与导向板Ⅰ、导向板Ⅱ连接，导向板Ⅰ、导向板Ⅱ连接与基座及固定导轨端连接；活动导轨下端左右两侧分别安装可调节定位支撑柱；抽板运动电机与抽板连接。

控制系统部分包括：工业控制计算机、液晶显示器、运动控制卡、IO扩展卡、伺服驱动器、伺服电机等。在所述工业控制计算机中设置有操作界面和运动控制程序，通过计算机的PCI插槽连接运动控制卡和IO扩展卡，利用控制卡的运动控制功能实现对交流伺服电机的运动控制。

控制系统中的交流伺服电机与主体机构中的顶升螺旋升降机连接。顶升螺旋升降机通过自调整柔性结构与活动导轨连接，从而带动活动导轨上下升降。

本发明利用控制卡的运动控制功能实现对交流伺服电机的同步运动控制，同时驱动四台螺旋升降机对顶门实现升降。升到位后，另外四台电机分别驱动八个抽板进行定位，保证升到位后顶门横移过程不会出现倾覆。

本发明重载顶门自动升降装置的工作流程是：

升起时，顶门从关闭位置开始顶升到活动导轨高于固定导轨面，抽板插入到支撑柱下方；、顶门活动导轨下降，支撑柱与抽板接触；此时顶门升到位。

下降时，顶门活动导轨先升高；此时抽板伸出支撑柱下方；待抽板伸出到位后，顶门开始下降到关闭位置。抽板运行处设置有到位信号检测。

本发明通过主体机构和控制系统部分的结合实现了实现重载顶门自动升降，采用伺服电机同步控制，配合结构精密、强度高、设计合理的机械升降机构，能够有效保证升降过程中运行平稳、可靠。本发明适用于风洞顶门的自动升降，也可用于类似同步及定位精度要求较高的重载设备自动升降。

附图说明

图1是本发明的重载顶门自动升降装置的正视图。

图2是本发明的重载顶门自动升降装置的俯视图。

图3是本发明的重载顶门自动升降装置中的控制系统框图。

图中，1.顶门支撑臂    2.横移滚轮     3.活动导轨     4.导向滚轮Ⅰ     5.导向滚轮Ⅱ     6.固定导轨     7.导向板Ⅰ     8.导向板Ⅱ     9.自调整柔性机构     10.定位支撑柱     11.顶升螺旋升降机     12.抽板运动电机     13.抽板     14.检测开关     15.顶升伺服电机     16.液晶显示器     17.工业控制计算机     18.运动控制卡     19.IO扩展卡     20.伺服驱动器、21.交流伺服电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的详细说明。

本发明的重载顶门自动升降装置包括主体机构和控制系统两部分。