小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台制造技术

本实用新型专利技术提供了一种小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台，包括光电设备安装板和底部安装板，光电设备安装板和底部安装板之间通过转角限位器组件和配置在转角限位器内的隔振缓冲器组件连接，所述的隔振缓冲器包括水平轴向隔振缓冲器和垂向隔振缓冲器，垂向隔振器的垂向弹性支承中心O与质量中心c重合，水平向隔振器的弹性支承平面与质量中心的水平面尽量重合。本实用新型专利技术可对光电设备所受的强冲击和激烈的振动环境进行有效的隔振缓冲，确保光电设备安装平台与基础平台始终保持三维直线平动，使设备自身始终处于其可靠工作的优良振动冲击环境下，从而提高了光电设备的工作可靠性和长寿命。

【技术实现步骤摘要】
小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台
本技术涉及隔振缓冲平台领域，具体是一种小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台。
技术介绍
目前，航姿测控光电设备如惯性导航仪、陀螺仪、雷达、光学平台等电子设备，在运载工具上的安装方式主要是刚性安装，也有少量的弹性安装。1刚性安装刚性安装方式对该类光电设备初始标定的坐标(X0，Y0，Z0)和位姿参数(ψx，ψy，ψz)状态的稳定性和可靠性保持较好。但对该类光电设备自身的环境适应性要求较高，特别是对它们的抗强冲击和强烈振动能力要求更高。有时即使对它们进行光电性能和结构加固也无法达到使用要求，造成无合格光电产品可用的状态。此时，不得不采用弹性支撑平台对其所承受的强冲击、振动进行隔离。2现有弹性安装平台现有弹性安装平台必须具有如下功能：(1)对航姿测控光电设备进行有效的振动冲击隔离；(2)在光电设备工作时，保证平台只能有X、Y、Z三轴向的自由直线位移，而不允许有超出规定精度要求的微转角位移。目前常用的微转角弹性支承平台有二类：一是转角位移误差有光电设备补偿的“一种高精度冲击隔离器”，专利申请公布编号CN105020329A。二是转角位移误差无光电信号设备补偿的“舰载激光惯导系统冲击隔离器的设计”中给出的六连杆冲击隔离器。以上两种机构的机械原理是相同的，并且每个支承杆均采用了弹簧-阻尼形式。两者的十二个铰支点均被分别安排在上、下安装基面上。由于支承杆是弹簧-阻尼组成，在强冲击过程中，上基座与下基座之间是无法保持平行，更没有转角位移限位功能，因此冲击过程中可能六个自由度均有相对位移，光电设备会丢失目标，只有在弹簧-阻尼力作用下，使上、下安装基座达到静止状态。从冲击开始到恢复到静止的时间称为复位时间，资料给出的复位时间为0.5秒。这就意味着，在这段时间内，光电设备是无法正常工作的。显然上、下安装基面相对静止后的相对转角位移(ψx，ψy，ψz)误差，就是该机构的“复位精度”，前者在专利文件中给出的复位精度为1分；后者的论文中给出的理论动态精度为33角秒。上述弹性安装结构形式有如下特点：(1)阻尼力对复位时间、复位精度影响较突出。(a)由于阻尼力小了，复位时间长(≥0.5秒)；(b)阻尼力大了，则在复位时上、下安装平台恢复到相关平衡状态的误差大，复位时间短了，但复位精度差了。(2)设备偏心对弹性支承杆的弹性特性影响。当设备的重心在上安装面上有偏心时，六根支承杆中的弹簧刚度和阻尼力大小的分布和调节困难，不易实现隔振缓冲系统的解耦设计。(3)液体阻尼优于干摩擦阻尼。由于液体阻尼力正比于速度变化量，为此，当采用液体阻尼使强冲击时瞬态速度变化量ΔV大，阻尼大。冲击后，恢复时速度低、阻尼力小，复位时间较短，并且在冲击和复位过程中采用了光电补偿，故该方案指向性精度较高。但必须指出的是：安装在下安装基座的光电补偿仪器必须能直接承受强冲击环境，否则补偿不会有效。究其原因，是其弹性阻尼特性很难根据其三轴向的隔振缓冲性能要求和复位功能要求，分别进行优化设计。为需要进行精密角限位的光电设备，提供一种由角限位器组件和隔振缓冲器组件组成的平台。它既能对外界强烈的振动冲击进行有效隔离，又能对振动冲击过程中和冲击后的转角位移进行有效限制，从而确保了光电设备的精密定位精度和工作可靠性。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术的问题，提供了一种小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台，可对光电设备所受的强冲击和激烈的振动环境进行有效的隔振缓冲，确保光电设备自身始终处于其可靠工作的优良振动冲击环境下，从而提高了光电设备的可靠性和长寿命。本技术包括光电设备安装板和底部安装板，光电设备安装板和底部安装板之间设置有转角限位器组件和隔振缓冲器组件。所述的隔振缓冲器组件包括水平轴向隔振缓冲器和垂向隔振缓冲器。垂向隔振器的垂向弹性支承中心O与质量中心C重合，水平轴向隔振缓冲器的弹性支承中心O1与质量中心的水平面近似重合。两者分别在平台进行垂向冲击和水平冲击进行有效的冲击隔离。所述的精密转角限位器组件由水平面转角限位器组件、中板和垂向转角限位器组件组成井字型中空结构。当冲击主要来自垂直方向时，垂直转角限位器组件下置并于光电设备安装板连接；当冲击方向主要来自水平方向时，水平面转角限位组件下置并于底部安装板相连。所述的垂向隔振缓冲器包括由外壳和底板组成的外壳体,底板与底部安装板固定连接；所述的外壳上部中心插入有调节螺栓，所述的调节螺栓外缘上套有帽盖和调节螺母，帽盖和外壳之间通过挡圈隔开，帽盖外缘和挡圈之间套有内圈；帽盖下部沿调节螺栓轴向伸入外壳内部，伸入外壳内部分外缘套有上橡胶圈，帽盖下端为外凸缘结构，外凸缘结构外侧套有金属阻尼器；所述的底板和调节螺母之间安装有螺旋簧，螺旋簧下部外缘套有固定在底板上的下橡胶圈。所述的金属阻尼器包括包围帽盖下端外凸缘结构的簧片组，簧片组下端通过垫套与底板连接，上端通过开口调节环和锥环与外壳挡圈压紧，所述的簧片组包括间隔分布的直簧片和弯簧片。所述的水平轴向隔振缓冲器，在水平座内装有带水平缓冲环的隔离环将上、下平面弹簧隔开，在上平面弹簧的上端装有水平摩擦片，水平座中心装有水平阻尼调节套，在水平阻尼调节套下端装有下滑片、碟簧，再用水平阻尼调节螺母调准阻尼后锁紧固化。本技术所述的小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台，首先将转角限位器安装在光电设备安装板和底部安装板之间，并使三轴向自由滑移。然后通过承载轴将与设备安装板固定的水平轴向隔振缓冲器和与底板固定的垂向隔振缓冲器相连。本技术有益效果在于：1、由于本技术采用的转角限位器在满足光电设备的转角精度的同时，还承受一定的惯性力矩，采用隔振缓冲器承担转角限位器所受的冲击动载荷Fd和惯性力矩Md，确保了转角限位器处于低冲击动载荷Fd和低冲击惯性矩Md状态。从而确保了转角限位器的限位精度的稳定性和使用寿命。2、由于本技术采用了隔振缓冲器组合，可对光电设备所受的强冲击和激烈的振动环境进行有效的隔振缓冲，确保光电设备自身始终处于其可靠工作的优良振动冲击环境下，从而提高了光电设备的可靠性和长寿命。3、降低对光电设备自身的加固要求。4、为原来在陆地固定基础上静态工作的光电设备移植到各类载体(舰船、飞机、火箭、导弹)上提供了技术保障。例如各类载体中的导航仪、经纬仪、激光器等光电设备，通常是无隔振缓冲系统保护的刚性连接平台相连。它们因与刚性平台一起承受了强烈冲击、振动环境，而不得不对其结构和光电系统进行充分加固，造成整体重量增加，成本上升的状况，而在本技术提供的转角限位隔振缓冲平台上，其光电设备结构只需进行适当加固，从而减轻了总体的重量，同时也降低了成本。5、将水平导轨组件与冲击力FX和Fy作用方向沿坐标xoy成45°配置，可减小垂直水平导轨中的冲击力，从而可以选用受冲击力较小，质量较轻的导轨组合。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台，包括光电设备安装板和底部安装板，其特征在于：光电设备安装板和底部安装板之间通过精密转角限位器组件和隔振缓冲器连接，所述的隔振缓冲器包括水平轴向隔振缓冲器和垂向隔振缓冲器，垂向隔振器的垂向弹性支承中心O与质量中心c重合。/n

【技术特征摘要】
1.一种小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台，包括光电设备安装板和底部安装板，其特征在于：光电设备安装板和底部安装板之间通过精密转角限位器组件和隔振缓冲器连接，所述的隔振缓冲器包括水平轴向隔振缓冲器和垂向隔振缓冲器，垂向隔振器的垂向弹性支承中心O与质量中心c重合。


2.根据权利要求1所述的小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台，其特征在于：所述的精密转角限位器组件由水平面转角限位器组件、中板和垂向转角限位器组件组成井字型中空结构。


3.根据权利要求1所述的小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台，其特征在于：所述的垂向隔振缓冲器包括由外壳和底板组成的外壳体,外壳体与底部安装板固定连接；所述的外壳上部中心插入有调节螺栓，调节螺栓顶部装有六角圈；所述的调节螺栓外缘中部有轴肩，轴肩上部套有帽盖，下部旋有调节螺母；帽盖上部和外壳之间装有挡圈，帽盖外缘和挡圈之间通过内圈配合，挡圈的外缘与外壳内孔配合；帽盖下部沿调节螺栓轴向伸入外壳内部，帽盖下端有一外凸缘，外凸缘外侧套有金属阻尼器组件，外凸缘上部的帽盖外缘上套有上缓冲垫，上缓冲垫与挡圈之间在垂向上留有距离；所述的底板和调节螺母之间安装有螺旋簧；底板上装有下缓冲垫，下缓冲垫在螺旋簧的外部，并与帽盖下凸缘间垂向上留有距离。


4.根据权利要求1所述的小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台，其特征在于：所述的水平向隔振缓冲器，包括下部开口的壳体，在壳体内设置有上部带有凸缘的轴套，轴套的下部伸出壳体；在轴套的凸缘和壳体之间自上而下依次装有水平摩擦片、上...

【专利技术属性】
技术研发人员：季炯炯，季馨，孙俊，黄雪芹，
申请(专利权)人：南京捷诺环境技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32