一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái),其結(jié)構(gòu)分為上下兩層,上層為水平向減振緩沖機(jī)構(gòu),下層為豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)。豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)置在底板上,豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)上端與水平減振緩沖機(jī)構(gòu)相連,水平減振緩沖機(jī)構(gòu)上端放置了安裝板,底板與安裝板之間連接有粘滯阻尼器。本發(fā)明不僅可以通過(guò)豎向與水平減振緩沖機(jī)構(gòu)使重力測(cè)試設(shè)備始終保持可以具有三個(gè)方向平動(dòng)狀態(tài),無(wú)轉(zhuǎn)角加速度;同時(shí)具有低頻隔振緩沖和大阻尼;具備隔離4Hz以上振動(dòng)的能量,保障重力測(cè)試設(shè)備在其工作頻率處,具備較低的環(huán)境噪聲干擾。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于航海設(shè)備的隔振、緩沖、抗搖擺機(jī)構(gòu),特別是一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái)。
技術(shù)背景
[0002]重力測(cè)試設(shè)備屬于精密測(cè)試儀器,用于測(cè)試地球表面加速度,重力測(cè)試設(shè)備安裝在測(cè)量船上,其在測(cè)試過(guò)程中會(huì)受到來(lái)自船舶動(dòng)力機(jī)械設(shè)備振動(dòng)以及風(fēng)浪流作用引起的各種船舶姿態(tài)的運(yùn)動(dòng),會(huì)對(duì)重力測(cè)試設(shè)備的測(cè)量精度造成影響,產(chǎn)生測(cè)試誤差。
[0003]為了減少這些誤差通常會(huì)采用設(shè)備隔振、緩沖、抗搖擺措施來(lái)保障設(shè)備的測(cè)試精度。目前的設(shè)備隔振通常采用雙層隔振裝置,雙層隔振裝置(或者浮筏)的固有頻率均在IOHz左右,且工作時(shí)隔振裝置存在六自由度運(yùn)動(dòng)與加速度,不能滿足無(wú)角加速度的要求。綜上所述現(xiàn)有的雙層隔振裝置不能減少測(cè)試誤差,提高不了重力測(cè)試設(shè)備的精度。
[0004]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利第CN102654172A號(hào)公開(kāi)了一種車(chē)載儀器減振裝置,該減振裝置安裝在車(chē)體內(nèi)的水平臺(tái)面上并位于儀器的底部,采用由軟減振層和硬減振層構(gòu)成的雙層減振結(jié)構(gòu),所述軟減振層位于硬減振層的上方,所述軟減振層和硬減振層之間設(shè)有隔板。本發(fā)明車(chē)載儀器減振裝置的上層采用軟減振層實(shí)現(xiàn)了抗振動(dòng)減振,下層采用硬減振層實(shí)現(xiàn)了抗沖擊減振。此發(fā)明采用了雙層減振裝置對(duì)車(chē)載儀器進(jìn)行減振,但此裝置存在六自由度運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)角加速度,滿足不了重力測(cè)試設(shè)備的精度要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是在各種動(dòng)態(tài)條件下,重力測(cè)試設(shè)備可以發(fā)生三自由度平移,但不能產(chǎn)生轉(zhuǎn)角加速度,從而提高重力測(cè)試設(shè)備的測(cè)量精度;提供一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的結(jié)構(gòu)分為上下兩層,上層為水平減振緩沖機(jī)構(gòu),下層為豎向減振緩沖機(jī)構(gòu),豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)置在底板上,豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)上端與水平減振緩沖機(jī)構(gòu)相連,水平減振緩沖機(jī)構(gòu)上端放置了安裝板,底板與安裝板之間連接有粘滯阻尼器。
[0007]所述的水平減振緩沖機(jī)構(gòu)包括左右向減振裝置和前后向減振裝置,前后向減振裝置通過(guò)粘滯阻尼器與底板相連,左右向減振裝置通過(guò)豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)與底板相連。
[0008]所述的前后向減振裝置包括第二支撐板、第一層彈簧板和第一橡膠塊,第一層彈簧板安裝在安裝板和第二支撐板的前后兩端,安裝板和第二支撐板之間位于第一層彈簧板的外側(cè)還設(shè)有第一剛性導(dǎo)向支撐桿,第一橡膠塊連接在第一層彈簧板的外側(cè),第一層彈簧板通過(guò)第一橡膠塊與安裝板相連。
[0009]所述的左右向減振裝置包括第一支撐板、第三支撐板、第二層彈簧板和第二橡膠塊,第二層彈簧板安裝在第一支撐板和第三支撐板的左右兩端,第一支撐板和第三支撐板之間位于第二層彈簧板的外側(cè)還設(shè)有第二剛性導(dǎo)向支撐桿,第二橡膠塊連接在第二層彈簧板的內(nèi)側(cè),第二層彈簧板通過(guò)第二橡膠塊與第二支撐板相連。
[0010]所述的安裝板、第一支撐板、第二支撐板和第三支撐板從上到下排列。
[0011]所述的豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)是由直線軸承和低頻螺旋彈簧組成,低頻螺旋彈簧連接在第三支撐板和底板之間,直線軸承的一端固定連接在底板上,直線軸承的另一端穿過(guò)低頻螺旋彈簧與第三支撐板活動(dòng)連接。
[0012]采用上述結(jié)構(gòu)后,本發(fā)明不僅可以通過(guò)豎向與水平減振緩沖機(jī)構(gòu)使重力測(cè)試設(shè)備始終保持可以具有三個(gè)方向平動(dòng)狀態(tài),無(wú)轉(zhuǎn)角加速度;同時(shí)具有低頻隔振緩沖和大阻尼;具備隔離4HZ以上振動(dòng)的能量,保障重力測(cè)試設(shè)備在其工作頻率處,具備較低的環(huán)境噪聲干擾。本設(shè)計(jì)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、節(jié)能環(huán)保和實(shí)用高效的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0014]圖1是本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是重力測(cè)試設(shè)備向右水平移動(dòng)時(shí)水平減振緩沖機(jī)構(gòu)的形變圖。
[0017]圖中:1為底板,2為安裝板,3為第一支撐板,4為第二支撐板,5為第三支撐板,6為第一層彈簧板,7為第二層彈簧板,8為第一剛性導(dǎo)向支撐桿,9為第二剛性導(dǎo)向支撐桿,10為粘滯阻尼器,11為直線軸承,12為低頻螺旋彈簧,13為第一橡膠塊,14為第二橡膠塊
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1和圖2所示的一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái),其結(jié)構(gòu)分為上下兩層,上層為水平減振緩沖機(jī)構(gòu),下層為豎向減振緩沖機(jī)構(gòu),豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)置在底板I上,豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)上端與水平減振緩沖機(jī)構(gòu)相連,水平減振緩沖機(jī)構(gòu)上端放置了安裝板2,底板I與安裝板2之間連接有粘滯阻尼器10,重力測(cè)試設(shè)備放置在安裝板2上。重力測(cè)試設(shè)備屬于精密測(cè)試儀器,用于測(cè)試地球表面加速度,重力測(cè)試設(shè)備安裝在測(cè)量船上,其在測(cè)試過(guò)程中會(huì)受到來(lái)自船舶動(dòng)力機(jī)械設(shè)備振動(dòng)以及風(fēng)浪流作用引起的各種船舶姿態(tài)的運(yùn)動(dòng),會(huì)對(duì)重力測(cè)試設(shè)備的測(cè)量精度造成影響,產(chǎn)生測(cè)試誤差。為了解決上述問(wèn)題設(shè)計(jì)了本發(fā)明,本發(fā)明通過(guò)水平減振緩沖機(jī)構(gòu)和豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)共同對(duì)重力儀進(jìn)行緩沖減振,使重力測(cè)試設(shè)備始終保持可以具有三個(gè)方向平動(dòng)狀態(tài),無(wú)轉(zhuǎn)角加速度,從而提高重力儀的測(cè)量精度。
[0019]本發(fā)明通過(guò)連接在底板I與安裝板2之間的粘滯阻尼器10來(lái)防止重力測(cè)試設(shè)備在受到外力沖擊作用時(shí)產(chǎn)生較大的位移與加速度,對(duì)重力測(cè)試設(shè)備起到緩沖的作用,從而保證了重力測(cè)試設(shè)備自身結(jié)構(gòu)的安全。本設(shè)計(jì)通過(guò)水平減振緩沖機(jī)構(gòu)來(lái)減小水平方向的振動(dòng)、搖擺,使重力測(cè)試設(shè)備只能發(fā)生平移而不會(huì)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn);通過(guò)豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)來(lái)衰減豎向振動(dòng)能量,保障重力儀豎向工作的穩(wěn)定性與精度。本發(fā)明通過(guò)水平減振緩沖機(jī)構(gòu)、豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)和粘滯阻尼器10的共同作用來(lái)提高重力測(cè)試設(shè)備的測(cè)量精度,保證了重力測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)安全。
[0020]如圖1和圖2所示的水平減振緩沖機(jī)構(gòu)包括左右向減振裝置和前后向減振裝置,前后向減振裝置通過(guò)粘滯阻尼器10與底板I相連,左右向減振裝置通過(guò)豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)與底板I相連。所述的前后向減振裝置包括第二支撐板4、第一層彈簧板6和第一橡膠塊13,第一層彈簧板6安裝在安裝板2和第二支撐板4的前后兩端,安裝板2和第二支撐板4之間位于第一層彈簧板6的外側(cè)還設(shè)有第一剛性導(dǎo)向支撐桿8,第一橡膠塊13連接在第一層彈簧板6的外側(cè),第一層彈簧板6通過(guò)第一橡膠塊13與安裝板2相連。所述的左右向減振裝置包括第一支撐板3、第三支撐板5、第二層彈簧板7和第二橡膠塊14,第二層彈簧板7安裝在第一支撐板3和第三支撐板5的左右兩端,第一支撐板3和第三支撐板5之間位于第二層彈簧板7的外側(cè)還設(shè)有第二剛性導(dǎo)向支撐桿9,第二橡膠塊14連接在第二層彈簧板7的內(nèi)側(cè),第二層彈簧板7通過(guò)第二橡膠塊14與第二支撐板4相連。所述的安裝板2、第一支撐板3、第二支撐板4和第三支撐板5從上到下排列。本發(fā)明通過(guò)左右向減振裝置和前后向減振裝置的共同作用對(duì)重力測(cè)試設(shè)備進(jìn)行水平緩沖減振,當(dāng)重力測(cè)試設(shè)備在左右向發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí),前后向減振裝置會(huì)依靠第一層彈簧板6和第一橡膠塊13對(duì)其進(jìn)行減振、緩沖、抗搖擺,并通過(guò)第一剛性導(dǎo)向支撐桿8進(jìn)行平面內(nèi)導(dǎo)向,第一層彈簧板6在第一剛性導(dǎo)向支撐桿8的作用下只會(huì)發(fā)生左右向形變,而不會(huì)產(chǎn)生前后向形變。當(dāng)對(duì)重力儀完成緩沖減振后,第一橡膠塊13會(huì)對(duì)第一層彈簧板6提供一個(gè)回復(fù)力,使第一層彈簧板6回復(fù)原狀。當(dāng)重力測(cè)試設(shè)備在前后向發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí),左右向減振裝置會(huì)依靠第二層彈簧板7和第二橡膠塊14對(duì)其進(jìn)行減振、緩沖、抗搖擺,并通過(guò)第二剛性導(dǎo)向支撐桿9進(jìn)行平面內(nèi)導(dǎo)向,第二層彈簧板7在第二剛性導(dǎo)向支撐桿9的作用下只會(huì)發(fā)生前后向形變,而不會(huì)產(chǎn)生左右向的形變。當(dāng)對(duì)重力儀完成緩沖減振后,第二橡膠塊14會(huì)對(duì)第二層彈簧板7提供一個(gè)回復(fù)力,使第二層彈簧板7回復(fù)原狀。本發(fā)生通過(guò)水平減振緩沖機(jī)構(gòu)使重力測(cè)試設(shè)備只能在水平方向上發(fā)生平移,而不會(huì)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),從而使重力測(cè)試設(shè)備始終在水平狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量,保證了重力測(cè)試設(shè)備的測(cè)量精度及準(zhǔn)確性,防止了水平方向上產(chǎn)生轉(zhuǎn)角加速度。
[0021]如圖3所示的當(dāng)重力測(cè)試設(shè)備左右運(yùn)動(dòng)時(shí),水平減振緩沖機(jī)構(gòu)只有前后向減振裝置會(huì)發(fā)生形變,而左右向減振裝置則會(huì)保持原狀。當(dāng)重力測(cè)試設(shè)備向右運(yùn)動(dòng)時(shí),前后向減振裝置會(huì)依靠第一層彈簧板6和第一橡膠塊13對(duì)其進(jìn)行減振、緩沖、抗搖擺,并通過(guò)第一剛性導(dǎo)向支撐桿8進(jìn)行平面內(nèi)導(dǎo)向,第一層彈簧板6在第一剛性導(dǎo)向支撐桿8的作用下只會(huì)發(fā)生左右向形變,而不會(huì)產(chǎn)生前后向形變。當(dāng)對(duì)重力儀完成緩沖減振后,第一橡膠塊13會(huì)對(duì)第一層彈簧板6提供一個(gè)回復(fù)力,使第一層彈簧板6回復(fù)原狀,從而完成對(duì)重力儀的緩沖和減振。同樣當(dāng)重力測(cè)試設(shè)備前后運(yùn)動(dòng)時(shí),水平減振緩沖機(jī)構(gòu)只有左右向減振裝置會(huì)發(fā)生形變,而前后向減振裝置則會(huì)保持原狀。本發(fā)明通過(guò)水平減振緩沖機(jī)構(gòu)和豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)共同對(duì)重力儀進(jìn)行緩沖減振,使重力測(cè)試設(shè)備始終保持可以具有三個(gè)方向平動(dòng)狀態(tài),無(wú)轉(zhuǎn)角加速度,從而提高重力儀的測(cè)量精度。
[0022]如圖1所示的豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)是由直線軸承11和低頻螺旋彈簧12組成,低頻螺旋彈簧12連接在第三支撐板5和底板I之間,直線軸承11的一端固定連接在底板I上,直線軸承11的另一端穿過(guò)低頻螺旋彈簧12與第三支撐板5活動(dòng)連接。本發(fā)明依靠低頻螺旋彈簧進(jìn)行減振、緩沖、抗搖擺,通過(guò)直線軸承進(jìn)行導(dǎo)向。使重力儀只能沿著直線軸承11運(yùn)動(dòng),并在低頻螺旋彈簧12的作用下進(jìn)行緩沖和減振。本法通過(guò)直線軸承11和低頻螺旋彈簧12防止重力儀在豎直方向上產(chǎn)生轉(zhuǎn)角加速度,從而提高了重力儀的測(cè)量精度。
[0023]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】,但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,這些僅是舉例說(shuō)明,可以對(duì)本實(shí)施方式作出多種變更或修改,而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì),本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由所附權(quán)利要求書(shū)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái),其特征在于:結(jié)構(gòu)分為上下兩層,上層為水平減振緩沖機(jī)構(gòu),下層為豎向減振緩沖機(jī)構(gòu),豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)設(shè)置在底板(I)上,豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)上端與水平減振緩沖機(jī)構(gòu)相連,水平減振緩沖機(jī)構(gòu)上端放置了安裝板(2),底板(O與安裝板(2)之間連接有粘滯阻尼器(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái),其特征在于:所述的水平減振緩沖機(jī)構(gòu)包括左右向減振裝置和前后向減振裝置,前后向減振裝置通過(guò)粘滯阻尼器(10)與底板(I)相連,左右向減振裝置通過(guò)豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)與底板(I)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái),其特征在于:所述的前后向減振裝置包括第二支撐板(4)、第一層彈簧板(6)和第一橡膠塊(13),第一層彈簧板(6)安裝在安裝板(2)和第二支撐板(4)的前后兩端,安裝板(2)和第二支撐板(4)之間位于第一層彈簧板(6)的外側(cè)還設(shè)有第一剛性導(dǎo)向支撐桿(8),第一橡膠塊(13)連接在第一層彈簧板(6)的外側(cè),第一層彈簧板(6)通過(guò)第一橡膠塊(13)與安裝板(2)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái),其特征在于:所述的左右向減振裝置包括第一支撐板(3)、第三支撐板(5)、第二層彈簧板(7)和第二橡膠塊(14),第二層彈簧板(7)安裝在第一支撐板(3)和第三支撐板(5)的左右兩端,第一支撐板(3)和第三支撐板(5)之間位于第二層彈簧板(7)的外側(cè)還設(shè)有第二剛性導(dǎo)向支撐桿(9),第二橡膠塊(14)連接在第二層彈簧板(7)的內(nèi)側(cè),第二層彈簧板(7)通過(guò)第二橡膠塊(14)與第二支撐板(4)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái),其特征在于:所述的安裝板(2)、第一支撐板(3)、第二支撐板(4)和第三支撐板(5)從上到下排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種重力測(cè)試設(shè)備減振緩沖穩(wěn)定平臺(tái),其特征在于:所述的豎向減振緩沖機(jī)構(gòu)是由直線軸承(11)和低頻螺旋彈簧(12)組成,低頻螺旋彈簧(12)連接在第三支撐板(5)和底板(I)之間,直線軸承(11)的一端固定連接在底板(I)上,直線軸承(11)的另一端穿過(guò)低頻螺旋彈簧(12)與第三支撐板(5)活動(dòng)連接。
【文檔編號(hào)】G01V7/00GK103792588SQ201410024722
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】張敏, 許江寧, 郭有松, 朱濤, 吳苗, 鮑德寧 申請(qǐng)人:常州容大結(jié)構(gòu)減振設(shè)備有限公司, 中國(guó)人民解放軍海軍工程大學(xué)