基于推挽式气浮解耦装置的三分量标准振动台制造方法及图纸

基于推挽式气浮解耦装置的三分量标准振动台，包括底座和设置于底座上的一对X轴向振动台，一对Y轴向振动台，一个Z轴向振动台和三维振动平台，两个X轴向振动台对称设置于三维振动平台两侧，两个Y轴向振动台对称设置于三维振动平台两侧，X轴向振动台与Y轴向振动台的运动方向正交；每个振动台分别通过各自的运动解耦装置与三维振动平台连接，运动解耦装置一端与对应的振动台固定连接，另一端与三维振动平台之间具有能够形成气膜的间隙；两个X轴向振动台的振动方向和振动频率相同；两个Y轴向振动台的振动方向和振动频率相同。本发明专利技术具有推动力由两个振动台交替提供，减轻了单个振动台对负载进行驱动的负担的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于推挽式气浮解耦装置的三分量标准振动台
本专利技术涉及一种基于推挽式气浮解耦装置的三分量标准振动台。技术背景目前对三维测振传感器的校准多采用单维振动校准系统对三测量轴依次进行，而这种方法耗时较长、数据处理复杂，同时考虑到三维传感器各维间的相互耦合，该方法较难得到反映维间耦合关系的灵敏度矩阵。因此，研制出可对三维测振传感器三轴向同时激振的三分量标准振动台，对测振传感器校准技术的发展及相应行业技术的进步都具有重要的理论和实际意义。中国专利201110207297.5披露了一种基于锁扣式解耦装置的三分量标准振动台，包括底座，X轴向电磁振动台，Y轴向电磁振动台，Z轴向电磁振动台和三维振动平台，每个电磁振动台均通过运动解耦装置与三维振动平台连接；运动解耦装置包括第一边框和第二边框，第一边框和第二边框相互扣合，第一边框和第二边框均由外边、内边、外边与内边之间的第一连接侧边和第二连接侧边组成，边框的外边与内边相对，边框的内边插入另一个边框内；第一边框的内边中设有气流通道和与气流通道连通的通气孔，通气孔与外界连通；第一边框的内边与第二边框的内边和外边之间均有微小间隙，微小间隙形成第一边框内边的气浮导轨；第二边框的内边与第一边框的外边之间设有防止第二边框与第一边框外边接触的间隔；气流通道与外部压缩空气源连通；第一边框的外边与电磁振动台连接，第二边框的外边与三维振动平台连接。这种振动台采用锁扣式结构及静压气浮支承实现力的传递，来解决三分量运动解耦的问题。该振动台的缺点在于：1、振动台往复振动时均需要通过锁扣式结构拉动三维振动平台，锁扣式结构容易出现形变，振动台的负担大。2、通过在振动台上固定第一边框，在三维振动平台上固定第二边框，第一边框和第二边框相互扣合形成锁扣式结构，存在第一边框和第二边框的安装精度要求高，第一边框和第二边框之间的气膜面积有限，且第二边框的存在增大了三维振动平台的质量。3、易受三分量标准振动台中运动解耦装置气膜刚度不稳定、弹性回复装置非线性等因素影响，从而使三维振动平台不能实时、准确跟随各轴向振动台输出振动激励信号，影响三分量标准振动台输出振动信号精度。
技术实现思路
为克服现有技术存在振动台往复振动时均需要通过锁扣式结构拉动三维振动平台，锁扣式结构容易出现形变，振动台的负担大的缺点，本专利技术提供了一种推动力由两个振动台交替提供，减轻了单个振动台对负载进行驱动的负担的基于推挽式气浮解耦装置的三分量标准振动台。基于推挽式气浮解耦装置的三分量标准振动台，包括底座和设置于底座上的一对X轴向振动台，一对Y轴向振动台，一个Z轴向振动台和三维振动平台，两个X轴向振动台对称设置于三维振动平台两侧，两个Y轴向振动台对称设置于三维振动平台两侧，X轴向振动台与Y轴向振动台的运动方向正交；每个振动台分别通过各自的运动解耦装置与三维振动平台连接，运动解耦装置一端与对应的振动台固定连接，另一端与三维振动平台之间具有能够形成气膜的间隙；两个X轴向振动台的振动方向和振动频率相同；两个Y轴向振动台的振动方向和振动频率相同。进一步，X轴向运动解耦装置和Y轴向运动解耦装置分别包括各自的气浮导轨，均匀分布于气浮导轨上的节流气孔和设置于气浮导轨中、连通节流气孔与气源的气流通道。进一步，Z轴向运动解耦装置包括基体和气浮板，基体中有气浮腔，气浮板放置于气浮腔中并与气浮腔间隙配合；气浮板上固定有连接杆，连接杆与三维振动平台固定；气浮板上均匀分布有形成气浮板上表面的上气膜的上节流气孔和形成气浮板下表面的下气膜的下节流气孔；气浮板上设有与气源连通的供气通道，基体上设有气源接口。进一步，X轴向运动解耦装置和Y轴向运动解耦装置的气流通道由多个与气源连通的进气道和连通各个进气道的连通气道组成，节流气孔沿进气道阵列分布；进气道和连通气道分别由开设于气浮导轨上的通孔和设置于通孔一端的堵头组成，进气道一端设置堵头，另一端为与气源连接的进气接口；连通气道两端均设置堵头。进气道可以是一个也可以是多个，连通气道可以是一个，也可以是多个。进一步，Z轴向运动解耦装置的基体由下连接板，上盖板和垫圈组成，下连接板与Z轴向振动台固定，下连接板、上盖板和垫圈围成气浮腔，上盖板具有允许连接杆穿过并与连接杆间隙配合的通孔，气源接口开设于垫圈上，气源接口对准供气通道的进气口。进一步，上盖板与垫圈一体。进一步，气浮板的供气通道由交叉的纵向气道和横向气道组成，纵向气道沿气浮板纵向均匀分布，横向气道沿气浮板横向均匀分布；上节流气孔围成第一气孔圈，下节流气孔围成第二气孔圈，第一气孔圈、第二气孔圈和气浮板同轴；至少一个横向气道或者纵向气道设置气源接口。X、Y、Z轴向运动解耦装置共同构成推挽式气浮解耦装置。本专利技术的工作过程为：当三分量振动台均处于静止状态、未输出振动时，在X轴向运动解耦装置与三维振动平台之间，Y轴向运动解耦装置与三维振动平台之间分别形成静压气膜，在Z轴向运动解耦装置的气浮板的上表面和下表面分别形成气膜，如此，三分量振动台的振动方向X、Y、Z上均形成两层具有一定刚度的气膜，对三维振动平台产生挤压作用，用于实现在振动台输出振动时，将振动传递到三维振动平台。以X轴向振动为例，假设两个X轴向振动台分设于三维振动平台的前侧和后侧。当X轴向振动台启动后，以一个周期为例，前侧的X轴向振动台向后运动，前侧X轴向振动台通过气膜推动三维振动平台向后运动，同时，后侧X轴向振动台也向后运动；接着，后侧X轴向振动台向前运动，后侧X轴向振动台通过气膜推动三维振动平台向前运动，同时，前侧X轴向振动台也向前运动。如此，两个X轴向振动台共同作用，一推一挽完成三维振动平台在一个周期内的运动。两个Y轴向振动台的运动方式与X轴向相同。在一个周期内，Z轴向的运动方式说明如下：气浮板的上表面和下表面分别形成均匀的气膜。Z轴向振动台向上运动时，下连接板与气浮板之间的下表面气膜和气浮板与上盖板之间的上表面气膜使气浮板与下连接板、Z轴向振动台同步运动；其中，下表面气膜使气浮板浮于下连接板之上，上表面气膜使气浮板与上盖板之间保持间隙，当下表面气膜和上表面气膜平衡时，气浮板的位置固定。由于三轴向的运动解耦装置和三维振动平台之间形成的气膜对相应轴向振动传递性能好，并对另外两个轴向振动产生的阻力小，很好地符合了运动解耦的要求，实现了三维振动平台三个运动轴向振动信号的合成输出，从而完成了对三维测振传感器的三测量轴的同时激振。本专利技术采用五台振动台、推挽式气浮解耦装置及三维振动平台构成三分量标准振动台。对水平向而言，同轴向对称安装的两台振动台及相应轴向的运动解耦装置通过两层静压气膜对三维振动平台产生挤压作用，实现了对三维振动平台更加稳定的气浮支撑；与此同时，同轴向两台振动台输出方向相同的同步振动信号，对三维振动平台实现一推一挽激励，从而使三维振动平台具有比传统单台振动台激励方式更好的激励信号跟随性能。本专利技术的优点在于：1、X轴向和Y轴向成对设置振动台，对三维振动平台一推一挽的驱动方式，推动力由两个振动台交替提供，减轻了单个振动台对负载进行驱动的负担。2、X轴向和Y轴向的运动解耦装置的气膜直接与三维振动平台接触，气膜的面积大，支撑均匀性好，且支撑力大。3、Z轴向的气浮板与三维振动平台固定，将对三维振动平台的驱动转为对气浮板的驱动，气浮板本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于推挽式气浮解耦装置的三分量标准振动台，其特征在于：包括底座和设置于底座上的一对X轴向振动台，一对Y轴向振动台，一个Z轴向振动台和三维振动平台，两个X轴向振动台对称设置于三维振动平台两侧，两个Y轴向振动台对称设置于三维振动平台两侧，X轴向振动台与Y轴向振动台的运动方向正交；每个振动台分别通过各自的运动解耦装置与三维振动平台连接，运动解耦装置一端与对应的振动台固定连接，另一端与三维振动平台之间具有能够形成气膜的间隙；两个X轴向振动台的振动方向和振动频率相同；两个Y轴向振动台的振动方向和振动频率相同。

【技术特征摘要】
1.基于推挽式气浮解耦装置的三分量标准振动台，其特征在于：包括底座和设置于底座上的一对X轴向振动台，一对Y轴向振动台，一个Z轴向振动台和三维振动平台，两个X轴向振动台对称设置于三维振动平台两侧，两个Y轴向振动台对称设置于三维振动平台两侧，X轴向振动台与Y轴向振动台的运动方向正交；每个振动台分别通过各自的运动解耦装置与三维振动平台连接，运动解耦装置一端与对应的振动台固定连接，另一端与三维振动平台之间具有能够形成气膜的间隙；两个X轴向振动台的振动方向和振动频率相同；两个Y轴向振动台的振动方向和振动频率相同；Z轴向运动解耦装置包括基体和气浮板，基体中有气浮腔，气浮板放置于气浮腔中并与气浮腔间隙配合；气浮板上固定有连接杆，连接杆与三维振动平台固定；气浮板上均匀分布有形成气浮板上表面的上气膜的上节流气孔和形成气浮板下表面的下气膜的下节流气孔；气浮板上设有与气源连通的供气通道，基体上设有气源接口。2.如权利要求1所述的基于推挽式气浮解耦装置的三分量标准振动台，其特征在于：X轴向运动解耦装置和Y轴向运动解耦装置分别包括各自的气浮导轨，均匀分布于气浮导轨上的节流气孔和设置于气浮导轨中、连通节流气孔与气源的气流通道。3.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何闻，张旭飞，王春宇，贾叔仕，周杰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33