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一种移动载体搭载设备六轴振动与冲击隔离平台制造技术

技术编号:4021007 阅读:274 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种移动载体搭载设备六轴振动与冲击隔离平台,属于多轴振动控制技术和装置领域,包括上平台(1)、下平台(7)、交叉连接隔振装置系统;仪器设备安放于上平台(1)上,下平台(7)通过地脚螺钉8固定于移动载体上,交叉连接隔振装置系统包括4对交叉连接隔振装置(5),4对交叉连接隔振装置(5)按4点支撑方式正交对称布置于上平台和下平台之间。本发明专利技术提供一种安全可靠、承载能力大、稳定性高、刚度和阻尼可变的,能保证移动载体搭载设备运行六轴向振动参数在标准范围内的移动载体搭载设备六轴振动与冲击隔离平台。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动载体搭载设备的六轴向缓冲减振装置,属于移动载体振动控制技 术和装置的研究领域。
技术介绍
移动载体是各类车辆、船舶、飞行器的统称。移动载体工作过程中,由于人为各种 操控(如启动、停止、加减速、拐弯、着陆、军事射击等)、运行环境各种激励(如各类车辆运 行轨道或道路不平顺,船舶受波浪、风,飞行器受气流和空气动力学效应等)等复杂的激励 源产生大量的空间多点多向激励力,导致移动载体及其搭载设备在实际工作过程中承受大 量随机的、宽频段、多能量分布的空间六轴向振动与冲击,严重影响移动载体的使用寿命、 人员乘坐舒适性和精密仪器设备的使用性能。为了降低移动载体的振动与冲击水平,提高移动载体的使用寿命、乘坐舒适性和 精密仪器设备的使用性能,对移动载体采取了各种缓冲减振措施,如各类车辆的悬架减振 系统,飞行器的阻尼板减振、动力吸振,船舶的浮伐减振技术等。上述技术的采用一定程度 上降低了移动载体的振动与冲击水平,但是它们主要针对重力方向,很少考虑重力方向以 外其它方向上的振动与冲击隔离。随着移动载体搭载设备(如座椅、担架、卫星天线、陀螺 仪、瞄准仪、光学设备等)动态性能要求越来越高,特别是六轴向振动与冲击隔离特性要 求,传统的移动载体整体缓冲减振系统不能满足要求,需要研究移动载体搭载设备六轴向 振动与冲击隔离平台系统,以满足移动载体搭载设备(如座椅、担架、卫星天线、陀螺仪、瞄 准仪、光学设备等)的六轴向振动与冲击隔离性能要求。通过检索国内外专利文献,目前关于移动载体搭载设备多轴向振动与冲击隔离 的技术及其缺陷主要有1)机械分层控制类如中国技术专利“一种双向悬挂减振座 椅(ZL85204298) ”和“一种三向悬挂减振座椅(ZL88212647. 4) ”,采用机械分层弹性悬挂 方式分别实现对座椅的垂直方向、前后水平方向同时减振和垂直方向、前后水平方向、侧 向同时减振。又如中国专利技术专利“卫星整体减振隔振装置(ZL200610010442.X)”采用机 械分解方法将运载火箭的振动分解成垂直于运载火箭轴线的横向平面内的振动分量和平 行于运载火箭轴线的纵向振动分量,分别进行减振隔振。缺陷为多层结构、结构复杂、摩 擦阻力大、在各类力矩作用下各层运动副易卡死,减振隔振方向单一固定、不具有任意性, 对角振动和角冲击无减振效果;2)弹性支持类如中国技术专利“减振并限动的担 架(ZL200820020020. 5) ”采用多个弹簧并联支撑实现六轴向减振,中国专利技术专利“航天器 的整体隔振平台(ZL200610009888. 0) ”采用Stewart结构型并联弹性阻尼元件实现六轴 向减振,“一种多维隔振装置(200910024448. 6) ”采用两个Stewart结构型并联弹性阻尼 元件实现六轴向减振,“移动载体平台控制所用传感器的隔振装置(ZL03267102. 4) ”采用 传感器六面粘接隔振材料实现六轴隔振。缺陷横向角振动和角冲击刚度小,横向摇晃大, 稳定性、可靠性和安全性差,易倾倒;3)机构与弹性阻尼元件组合类如中国技术专 利“医用救护车担架减振装置(ZL99215780. 3) ”和美国专利“Stretcher suspensionlinkages(US20030071472Al、US6729667B2) ”,均是采用杆机构和空气弹簧实现担架垂直方向、 前后水平方向和前后仰俯方向减振,缺陷为结构占用空间大,对侧向、滚转和偏航无减振。 又如“一类多自由度并联机构组合弹性减振装置(ZL 02137948. 3) ”、“仿橡胶多自由度弹 性阻尼减振装置(ZL02258129. 4) ”、“一类基于混联式运动副并联机构弹性多维减振平台 (ZL200410014088. 9) ”、“磁流变半主动多自由度并联减振装置(ZL200810122615. 6),,,均 采用并联机构和弹性阻尼元件组合实现多轴减振,虽然具有一定的隔振减振性能,但是由 于所选用的少自由度并联机构具有承载能力小、约束多、运动副多、摩擦阻力大、力传递性 差、稳定性差、弹性元件为单向线性元件等缺陷,使得不能承受冲击载荷和较大振动位移, 可靠性和稳定性差,难以转化为实际应用;4)其他如美国专利“Load vibration isola tionapparatus(US005947240A) '\"Load isolator apparatus(US005918865A) Heavy loadvibration isolation apparatus (US005803213A) ”,均是采用 8 杆 Stewart 结构型并 联弹性阻尼元件实现火箭发射过程中星箭连接的六轴向隔振,为了增加横向摇晃刚度,采 用非承载液压阻尼缸交叉连接并串接蓄能器的方法实现增加横向摇晃刚度。缺陷,由于其 交叉连接的2杆非承载液压阻尼缸共用1个蓄能器,会出现同一液压阻尼缸的上、下两腔液 体对流,所以蓄能器能否起作用完全依赖油路各阀,可靠性、稳定性差,系统复杂,调节和使 用不便。此外,承载弹性元件与交叉连接液压阻尼缸系统相对独立,结构尺寸大。综上所述, 目前的移动载体搭载设备多轴向振动与冲击隔离平台由于其自身各种缺陷,不能有效的降 低移动载体搭载设备的多轴向振动与冲击
技术实现思路
本专利技术的目的针对现有移动载体搭载设备多轴向振动与冲击隔离平台的局限性,和不能有效的 降低移动载体搭载设备的多轴向空间振动与冲击,难以保证移动载体搭载设备的运行振动 参数在标准范围内这一问题,本专利技术提供一种一种安全可靠、承载能力大、稳定性高、刚度 和阻尼可变的,可以保证移动载体搭载设备运行振动参数在标准范围内的移动载体搭载设 备六轴振动与冲击隔离平台。为了实现上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案如下移动载体搭载设备六轴振动与冲击隔离平台,它包括上平台、下平台、交叉连接隔 振装置三大部分组成。仪器设备安放于上平台上,下平台通过地脚螺钉固定于移动载体上, 交叉连接隔振装置按4点支撑方式正交对称布置于上平台和下平台中间。上平台与下平台 通过支架连接螺钉与连接支架相连,连接支架与交叉连接隔振装置通过杆端球关节轴承相 连接。工作过程中,其运动输出形式为空间三平移、三转动运动,当受到由于各种因素而引 起的空间激励力和激励力偶作用后,由交叉连接隔振装置的弹性元件实现缓冲、隔振,阻尼 元件及各运动副的摩擦阻尼消耗系统振动能量,实现减振,从而有效、可靠的降低移动载体 搭载设备的空间振动与冲击响应。本专利技术的有益效果是该移动载体搭载设备六轴振动与冲击隔离平台解决了移动载体工作过程中其搭 载设备的多轴向振动与冲击隔离问题,改善了移动载体搭载设备所处的动力学环境,保证 移动载体搭载精密设备的运行振动参数在标准范围内,确保移动载体搭载精密设备可靠和稳定运行,延长其使用寿命,降低了维修成木,减少了维修人员工作量。此外,该六轴振动与 冲击隔离平台设计合理,稳定性、可靠性和安全性高,无倾倒,承载能力大,重量轻、体积小 且易于组装和维护管理,制作和维护成本低。附图说明本专利技术附图说明如下 图1为六轴振动与冲击隔离平台结构示意主视图;图2为六轴振动与冲击隔离平台结构示意俯视图;图3为油气弹簧交叉连接隔振装置结构示意图;图4为空气本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种移动载体搭载设备六轴振动与冲击隔离平台,其特征在于,包括上平台(1)、下平台(7)、交叉连接隔振装置系统;仪器设备安放于上平台(1)上,所述下平台(7)通过地脚螺钉8固定于移动载体上,所述交叉连接隔振装置系统包括4对交叉连接隔振装置(5),所述交叉连接隔振装置(5)按4点支撑方式两两正交对称布置于上平台和下平台之间;所述上平台(1)和下平台(7)分别通过支架连接螺钉(2)与连接支架(3)相连,所述连接支架(3)通过杆端球关节轴承(4)与交叉连接隔振装置(5)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈修祥谢浚尧马友娟史伟超李冉
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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