一种坦克车高低机专用安装设备

1.本发明涉及一种坦克车高低机专用安装设备。


背景技术：

2.坦克车是现代陆上作战的主要武器之一，具有直射火力、越野能力和装甲防护力的履带式装甲战斗车辆。坦克车的功能很多，整个系统十分复杂，为了缩小外形尺寸、减轻重量，坦克车的内部构造异常紧凑，致使有些部件的安装很困难。
3.高低机是坦克车火炮俯仰运动的驱动部件，高低机的重量较大，通常在200kg以上，而且其安装空间十分狭小，由于无法使用吊车，故以往都是采用纯人工安装，工人的劳动强度很大，安装效率低，安装精度差，且安全事故时有发生。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种坦克车高低机专用安装设备，可大幅度减轻工人的劳动强度，有效避免安全事故的发生，并且显著提高装配效率和装配质量。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.本发明所提出的一种坦克车高低机专用安装设备，包括夹具系统、支架系统、助力机械臂和炮塔安装台；所述支架系统设置在炮塔安装台的一侧，用于放置坦克车高低机；所述助力机械臂设置在支架系统和炮塔安装台之间；所述夹具系统设置在助力机械臂的前端用于夹紧坦克车高低机；
7.所述助力机械臂包括中臂系统、中臂铰链系统、大臂系统、平衡系统、大臂铰链系统和立柱系统；所述立柱系统固定于地面，立柱系统顶部通过大臂铰链系统与大臂系统的一端转动连接；所述平衡系统的上下两端分别与大臂系统的一根连杆以及大臂铰链系统的壳体通过铰链相连接；所述大臂系统为一个平行四边形机构，大臂系统由两个铅垂向立杆和两个彼此平行的水平连杆及铰链构成，其中一个铅垂向立杆与大臂铰链系统的壳体固连，即其只能随大臂铰链系统一起转动，而另一铅垂向立杆在两个彼此平行的连杆运动过程中始终保持铅锤状态；所述中臂系统的一端通过中臂铰链系统与另一铅垂向立杆固连，另一端与夹具系统固连；所述中臂系统在运动过程中始终保持水平状态；
8.所述夹具系统包括液压马达a、滚动轴承a、丝杠、螺母、升降滑台、口字形框架、滚动轴承b、滚动轴承c、滚动轴承d、液压马达b、t字形转臂、滚动轴承e、悬臂轴、滚动轴承f、助力机械臂中臂、滚动导轨a、滚动导轨滑座a、v形铁a、v形铁b、滚动导轨滑座b、滚动导轨b、悬臂梁a、悬臂梁b、夹紧块、夹紧梁和俯仰转轴；所述口字形框架由等截面的两根水平矩形杆和两根铅垂矩形杆构成，其中两个水平矩形杆略短于两根铅垂矩形杆，其中一根铅垂矩形杆的一表面上固连滚动导轨a，另一根铅垂矩形杆的同向表面上固连滚动导轨b；所述滚动导轨滑座a滑动安装在滚动导轨a上，所述滚动导轨滑座b滑动安装在滚动导轨b上；所述滚动导轨滑座b和滚动导轨滑座a的运动方向彼此平行；所述升降滑台为由一根矩形截面的水平梁和一根矩形截面的铅垂梁构成的倒t字形结构，其水平梁的一侧表面分别与滚动导轨
滑座a和滚动导轨b固连；所述夹紧梁的一端面固连在升降滑台铅垂梁一侧的上端部；所述夹紧块的一端面自下而上与夹紧梁固连，夹紧块位于夹紧梁的最远端；所述口字形框架的两根铅垂矩形杆一侧表面的下部分别与悬臂梁a和悬臂梁b的一端面固连；所述悬臂梁b的另一端面与v形铁a固连，悬臂梁a的另一端面与v形铁b固连，v形铁a和v形铁b均开口朝上；所述口字形框架的两个水平矩形杆的中央位置分别设有一个铅垂向同轴圆柱孔，其中下水平矩形杆的圆柱孔内安装滚动轴承a，并与滚动轴承a的外环固连；上水平矩形杆的圆柱孔内安装滚动轴承b，并与滚动轴承b的外环固连；所述丝杠为阶梯状，中间大直径轴段为丝杠，两端小直径轴段为圆柱型，两端小直径轴段分别插入滚动轴承a和滚动轴承b的内环内孔，并与之固连；所述螺母上设有一个铅垂向螺纹孔，螺母的铅垂向螺纹孔套在丝杠上，与丝杠构成螺纹副；所述螺母的一侧与升降滑台水平梁的一侧表面固连；所述丝杠的一个小直径轴段的端部与液压马达a的输出轴端部固连；所述俯仰转轴的一端固连在口字形框架一根铅垂矩形杆的一侧上部，且俯仰转轴的轴心线与口字形框架的两根铅垂矩形杆的对称面垂直；所述滚动轴承c和滚动轴承d的内环内孔分别间隔一定距离的套在俯仰转轴上，并与之固连；所述t字形转臂由两个不等长的等截面矩形杆构成，且短杆水平、长杆铅垂，t字形转臂的短杆上设有一个水平圆柱通孔，t字形转臂的长杆上有一个铅垂圆柱孔，该两圆柱通孔彼此贯穿；所述t字形转臂的水平圆柱通孔套在滚动轴承c、滚动轴承d的外环上，并与之固连；所述俯仰转轴一端悬伸出t字形转臂之外，并与液压马达b的输出轴端部固连；所述滚动轴承e和滚动轴承f分别插入t字形转臂的铅垂圆柱孔，滚动轴承e和滚动轴承f的外环分别与t字形转臂的铅垂圆柱孔固连；所述悬臂轴分别插入滚动轴承e和滚动轴承f的内环内孔，且与滚动轴承e、滚动轴承f的内环内孔固连；所述悬臂轴的下端悬伸出t字形转臂之外，且其下端面与助力机械臂中臂固连；所述助力机械臂中臂与中臂系统的前端对应固连；
9.所述支架系统包括定位v形铁a、定位v形铁b、水平面板、支承立柱和定位立柱；所述水平面板为矩形钢板，所述水平面板的下表面的四个角点处分别固连有支承立柱，四个支承立柱的下端面分别固连于地面；所述定位v形铁a、定位v形铁b分别对应固连在水平面板上表面的前后两侧；所述定位立柱固连在水平面板上表面的右侧；所述定位v形铁a和定位v形铁b均开口朝上，且定位v形铁a和定位v形铁b的v字形凹槽的对称面位于同一平面内；所述定位v形铁a的宽度较小，定位v形铁b的宽度较大，定位v形铁a和定位v形铁b的间距刚好保证坦克车高低机安放在支架系统上时，高低机大止口面与定位v形铁b的v字形凹槽两斜面相切、高低机小止口面定位v形铁a的v字形凹槽两斜面相切，并且保证高低机大止口面与定位v形铁b的v字形凹槽接触良好、高低机小止口面定位v形铁a的v字形凹槽接触良好，且定位v形铁a、定位v形铁b不与坦克车高低机的其他表面发生干涉；定位v形铁a和定位v形铁b的v字形凹槽的高度差应保证高低机花键轴的轴线处于水平；所述定位立柱与定位v形铁a和定位v形铁b的相对位置要求：定位立柱的上表面与高低机支架底面接触良好；高低机下圆弧面的轴心线处于水平；定位立柱不与坦克车高低机的其他表面发生干涉。
10.进一步的，所述夹具系统和助力机械臂共同构成一个五自用度系统，分别为：沿三个坐标轴方向的三个平移运动；绕俯仰转轴轴线的俯仰摆动；沿悬臂轴的水平转动。
11.进一步的，坦克车高低机装入夹具系统后，液压马达b的输出力矩略大于坦克车高低机的重力作用于俯仰转轴轴线的力矩。
12.进一步的，所述液压马达a的输出力矩微20-30nm。
13.进一步的，所述炮塔安装台包括坦克车炮塔、炮塔安装平台和立柱；所述炮塔安装平台为矩形平板，其中部设有一个大直径铅垂向贯穿圆柱孔，在其下平面的四个角点处分别固连有立柱，立柱下端分别与地面固连；所述炮塔安装平台的上表面可拆卸连接坦克车炮塔。
14.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
15.本发明能够大幅度减轻工人的劳动强度，有效避免安全事故的发生，并且能够显著提高装配效率和装配质量。
附图说明
16.图1是坦克车高低机安装现场的三维示意图；
17.图2是图1中助力机械臂三维示意图；
18.图3是现有坦克车高低机一个视角的三维示意图；
19.图4是图3另一个视角的三维示意图；
20.图5是图1中坦克车炮塔安装台的三维示意图；
21.图6是图1中夹具系统的主视图；
22.图7是图6的左视图；
23.图8是图6的俯视图；
24.图9是图6的a-a剖视图；
25.图10是图7的b向示意图；
26.图11是图1中支架系统的主视图；
27.图12是图11的俯视图；
28.图13是图11的左视图。
29.其中，附图标记：100-夹具系统；101-液压马达a；102-滚动轴承a；103-丝杠；104-螺母；105-升降滑台；106-口字形框架；107-滚动轴承b；108-滚动轴承c；109-滚动轴承d；110-液压马达b；111-t字形转臂；112-滚动轴承e；113-悬臂轴；114-滚动轴承f；115-助力机械臂中臂；116-滚动导轨a；117-滚动导轨滑座a；118-v形铁a；119-v形铁b；120-滚动导轨滑座b；121-滚动导轨b；122-悬臂梁a；123-悬臂梁b；124-夹紧块；125-夹紧梁；126-俯仰转轴；200-支架系统；201-定位v形铁a；202-定位v形铁b；203-水平面板；204-支承立柱；205-定位立柱；300-助力机械臂；301-中臂系统；302-中臂铰链系统；303-大臂系统；304-平衡系统；305-大臂铰链系统；306-立柱系统；400-坦克车高低机；401-高低机上圆弧面；402-高低机固定孔；403-高低机固定法兰；404-高低机下圆弧面；405-高低机支架底面；406-高低机花键轴；407-高低机大止口面；408-高低机小止口面；500-炮塔安装台；501-坦克车炮塔；502-炮塔安装平台；503-立柱。
具体实施方式
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
32.参见附图1，给出了本发明所提出的一种坦克车高低机专用安装设备的一个实施例的具体结构，所述设备包括夹具系统100、支架系统200、助力机械臂300和炮塔安装台500；所述支架系统200设置在炮塔安装台500的一侧，用于放置现有的坦克车高低机400；所述助力机械臂300设置在支架系统200和炮塔安装台500之间；所述夹具系统100固连在助力机械臂300的前端用于夹紧坦克车高低机400。
33.参见附图2，所述助力机械臂300包括中臂系统301、中臂铰链系统302、大臂系统303、平衡系统304、大臂铰链系统305和立柱系统306；所述立柱系统306固定于地面，立柱系统306上端通过大臂铰链系统305同大臂系统303转动连接；所述平衡系统304的上下两端分别与大臂系统303的一根连杆和大臂铰链系统305的壳体底部通过铰链相连，平衡系统304能随大臂铰链系统305的壳体及大臂系统303一起转动。所述大臂系统303为一个平行四边形机构，大臂系统303由两个铅垂向立杆和两个彼此平行的连杆以及连接在各立杆和连杆之间的若干铰链构成，其中一个铅垂向立杆与大臂铰链系统305的壳体固连，即其只能随大臂系统303一起转动，而另一铅垂向立杆在两个彼此平行的连杆运动过程中始终保持铅锤状态。所述中臂系统301一端通过中臂铰链系统302与大臂系统303的不与大臂铰链系统305的壳体相连的铅垂向立杆固连，则中臂系统301在运动过程中始终保持水平状态。
34.参见附图6至10，所述夹具系统100包括液压马达a101、滚动轴承a102、丝杠103、螺母104、升降滑台105、口字形框架106、滚动轴承b107、滚动轴承c108、滚动轴承d109、液压马达b110、t字形转臂111、滚动轴承e112、悬臂轴113、滚动轴承f114、助力机械臂中臂115、滚动导轨a116、滚动导轨滑座a117、v形铁a118、v形铁b119、滚动导轨滑座b120、滚动导轨b121、悬臂梁a122、悬臂梁b123、夹紧块124、夹紧梁125和俯仰转轴126；所述口字形框架106由四个等截面矩形杆构成，其中两个水平矩形杆略短于两根铅垂矩形杆，在口字形框架106的一根铅垂矩形杆的一表面上固连滚动导轨a116，在口字形框架106的另一根铅垂矩形杆的同向表面上固连滚动导轨b121；滚动导轨滑座a117滑动安装在滚动导轨a116上，滚动导轨滑座b120滑动安装在滚动导轨b121上，即滚动导轨滑座a117与滚动导轨a116之间只可以单自由度相对滑动，滚动导轨滑座b120与滚动导轨b121之间只可以单自由度相对滑动；滚动导轨滑座b120和滚动导轨滑座a117的运动方向彼此平行。
35.所述升降滑台105由一根矩形截面的水平梁和一根矩形截面的铅垂梁构成倒t字形，升降滑台105水平梁一表面分别与滚动导轨滑座a117和滚动导轨b121固连，夹紧梁125的一端面固连在升降滑台105铅垂梁的一侧面(与固连滚动导轨滑座a117和滚动导轨b121的相反面)的上端部；夹紧块124的一端面自下而上与夹紧梁125固连，夹紧块124位于夹紧梁125最远端(远离升降滑台105)。
36.所述口字形框架106两根铅垂矩形杆一表面(固连滚动导轨a116、滚动导轨b121的相同面)下部分别与悬臂梁a122、悬臂梁b123的一端面固连；所述悬臂梁b123的另一端面与v形铁a118固连，悬臂梁a122的另一端面与v形铁b119固连，v形铁a118和v形铁b119均开口朝上。所述口字形框架106的两个水平矩形杆的中央位置分别有一个铅垂向同轴圆柱孔，其
中下水平矩形杆的圆柱孔内安装滚动轴承a102，并与滚动轴承a102的外环固连；上水平矩形杆的圆柱孔内安装滚动轴承b107，并与滚动轴承b107的外环固连。
37.所述丝杠103为阶梯状，中间大直径轴段为丝杠，两端小直径轴段为圆柱型；丝杠103的两端小直径轴段分别插入滚动轴承a102和滚动轴承b107的内环内孔，并与之固连。所述螺母104外形为矩形，其上有一个铅垂向螺纹孔，螺母104的铅垂向螺纹孔套在丝杠103上，螺母104与丝杠103构成螺纹副；所述螺母104的一侧面与升降滑台105水平梁一表面(与固连滚动导轨滑座a117和滚动导轨滑座b120的同一面)固连。所述丝杠103的一个小直径轴段的端部与液压马达a101的输出轴端部固连，液压马达a101的壳体固连在口字形框架106上。所述俯仰转轴126的一端面固连在口字形框架106一根铅垂矩形杆的一侧表面上部，俯仰转轴126的轴心线与口字形框架106的两根铅垂矩形杆的对称面垂直。所述滚动轴承c108、滚动轴承d109的内环内孔分别套在俯仰转轴126上，并与之固连，滚动轴承c108和滚动轴承d109之间有适当的间距。
38.所述t字形转臂111由两个不等长的等截面矩形杆构成，且短杆水平、长杆铅垂，t字形转臂111的短杆上有一个水平圆柱通孔，t字形转臂111的长杆上有一个铅垂圆柱孔，该两圆柱通孔彼此贯穿。所述t字形转臂111的水平圆柱通孔套在滚动轴承c108、滚动轴承d109的外环上，并与之固连；所述俯仰转轴126一端(与口字形框架106固连端)悬伸出t字形转臂111之外。所述液压马达b110的输出轴端部与俯仰转轴126的一端部固连，液压马达b110的壳体与t字形转臂111固连。所述滚动轴承e112、滚动轴承f114分别插入t字形转臂111的铅垂圆柱孔，滚动轴承e112、滚动轴承f114的外环分别与t字形转臂111的铅垂圆柱孔固连；悬臂轴113分别插入滚动轴承e112、滚动轴承f114的内环内孔，且与滚动轴承e112、滚动轴承f114的内环内孔固连；悬臂轴113的一端(下端)悬伸出t字形转臂111之外，悬臂轴113的下端面与助力机械臂中臂115固连；所述助力机械臂中臂115与中臂系统301的前端对应固连。
39.在坦克车高低机400装入夹具系统100后，所述液压马达b110的输出力矩略大于坦克车高低机400的重力作用于俯仰转轴126轴线的力矩。
40.所述液压马达a101的输出力矩20～30nm
41.所述夹具系统100和助力机械臂300共同构成一个五自用度系统，分别为：沿三个坐标轴方向的三个平移运动；绕俯仰转轴126轴线的俯仰摆动；沿悬臂轴113的水平转动。
42.参见附图11至13，所述支架系统200包括定位v形铁a201、定位v形铁b202、水平面板203、支承立柱204和定位立柱205；所述水平面板203是一个矩形钢板，在水平面板203的下表面的四个交点附近分别固连四个支承立柱204，四个支承立柱204的一端面分别固连于地面。所述水平面板203的上表面上分别固连定位v形铁a201、定位v形铁b202、定位立柱205；定位v形铁a201、定位v形铁b202均开口朝上，定位v形铁a201和定位v形铁b202的v字形凹槽的对称面位于同一面内；定位v形铁a201的宽度较小，定位v形铁b202的宽度较大，定位v形铁a201、定位v形铁b202的间距刚好保证坦克车高低机400安放在支架系统200上时，高低机大止口面407与定位v形铁b202的v字形凹槽两斜面相切、高低机小止口面408定位v形铁a201的v字形凹槽两斜面相切，并且保证高低机大止口面407与定位v形铁b202的v字形凹槽接触良好、高低机小止口面408定位v形铁a201的v字形凹槽接触良好，且定位v形铁a201、定位v形铁b202不与坦克车高低机400的其他表面发生干涉；定位v形铁a201和定位v形铁
b202的v字形凹槽的高度差应保证高低机花键轴406的轴线处于水平。
43.所述定位立柱205与定位v形铁a201和定位v形铁b202的相对位置要求：1)定位立柱205的上表面与高低机支架底面405接触良好，2)高低机下圆弧面404的轴心线处于水平，3)定位立柱205不与坦克车高低机400的其他表面发生干涉。
44.所述炮塔安装台500包括坦克车炮塔501、炮塔安装平台502和立柱503；所述炮塔安装平台502是一个矩形平板，其中部设有一个大直径铅垂向贯穿圆柱孔，在其下平面的4个角点处分别固连1个立柱503，4个立柱503的下端分别与地面固连，所述炮塔安装平台502的上表面可拆卸的连接坦克车炮塔501。
45.本发明的工作过程如下：
46.1)将现有的坦克车高低机400置于支架系统200上。
47.2)反向启动液压马达a101，通过丝杠103和螺母104带动升降滑台105、夹紧梁125、夹紧块124一起向上运动到适当位置后，液压马达a101制动。
48.3)人工推动夹具系统100，通过夹具系统100和助力机械臂300共同运动(五自用度)使v形铁a118、v形铁b119插过定位v形铁a201，托住高低机下圆弧面404。
49.4)正向启动液压马达a101，通过丝杠103和螺母104带动升降滑台105、夹紧梁125、夹紧块124一起向下运动，使夹紧块124压紧高低机上圆弧面401。
50.5)人工推动夹具系统100，通过夹具系统100和助力机械臂300共同运动(五自用度)，经由炮塔安装平台502下部和两立柱503之间的通道到达坦克车高低机400的安装位置，用7个螺栓通过7个高低机固定孔402将坦克车高低机400与坦克车炮塔501固连。
51.6)反向启动液压马达a101，通过丝杠103和螺母104带动升降滑台105、夹紧梁125、夹紧块124一起向上运动到适当位置后，液压马达a101制动。
52.7)将夹具系统100连同助力机械臂300一起退出炮塔安装台500。
53.坦克车高低机400安装过程结束。
54.本发明未详尽事宜为公知技术。
55.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。