[发明专利]一种液压振动主动隔离平台

说明书

技术领域

本发明属于精密机械领域，具体涉及一种液压振动主动隔离平台。

背景技术

随着车载、船舶光学设备及激光瞄准设备等的精度越来越高，来自外部的振动信号正逐渐成为影响这些设备精度的重要因素之一。由于车辆及船舶的工作环境复杂，在其上安装的光学及激光设备等有效载荷一直处于振动之中，这就使得车辆或船舶在行驶过程中，尤其是在进行远距离观测的情况下，振动引起的很小角度偏差就会导致错失目标。因此在这些光学、激光设备与车船之间往往需要安装隔振装置，以提高光学设备的观测精度和激光设备的瞄准精度，对能承载这类设备的大负载振动主动隔离平台的需求也日益迫切。

传统的被动隔振装置对高频小振幅振动的隔离效果较好，对低频大振幅振动则很难进行隔离，近年来国内外研制的主动隔振装置大都集中在高精度小型设备振动隔离方面，如文献：A COMPUTATIONALLY EFFICIENT ALGORITHM FOR DISTURBANCE CANCELLATIONTO MEET THE REQUIREMENTS FOR OPTICAL PAYLOADS IN SATELLITES中描述的PPH平台，使用了音圈电机作为主动元件，最大行程只有5mm左右，单根作动器承力上限只有70N。而大型光学观察设备及激光瞄准设备质量通常在50kg以上，面临的振动环境振幅通常在em量级，现有的主动隔振装置在大行程大负载工况下很少有实际应用。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种液压振动主动隔离平台，该隔离平台为车载及舰载光学观察及激光瞄准等技术应用领域提供一种具有六自由度大范围振动隔离能力的主动隔振平台，以弥补传统隔振平台难以对低频大振幅振动进行隔离的不足。

本发明提出的一种液压振动主动隔离平台，包括上平台、下平台、两自由度虎克铰、三自由度虎克铰和液压主动作动杆。

所述的下平台优选为平面人字型结构以减轻重量，下平台的边缘处按中心对称的设置有下基座A、下基座B和下基座C，下基座A、下基座B和下基座C通过螺栓连接于下平台上，下基座A上设置有定心孔a和定心孔b，下基座B上设置有定心孔c和定心孔d，下基座C上设置有定心孔e和定心孔f，且定心孔a、定心孔b、定心孔c、定心孔d、定心孔e和定心孔f沿下平台按周向顺序分布。所述的上平台优选为圆盘状结构，上平台的边缘处按中心对称的设置有上基座A、上基座B和上基座C，上基座A、上基座B和上基座C通过螺栓连接于上平台上。上基座A上设置有定心孔A1011和定心孔B，上基座B上设置有定心孔C和定心孔D，上基座C上设置有定心孔E和定心孔F，且定心孔A1011、定心孔B、定心孔C、定心孔D、定心孔E和定心孔F沿上平台按周向顺序分布。

所述的三自由度虎克铰、两自由度虎克铰和液压主动作动杆分别有六个。连接关系为：每个三自由度虎克铰的上铰座与液压主动作动杆的外缸均使用螺栓进行同心连接，每个两自由度虎克铰通过铰座环B与液压主动作动杆的内缸均使用螺栓同心连接；三自由度虎克铰的基座盘与下基座A的定心孔b使用螺钉连接，两自由度虎克铰的上铰座与上基座A的定心孔a所在面使用螺钉连接，其余五个两自由度虎克铰和三自由度虎克铰均通过相同的方法分别与上基座A的定心孔b所在面和下基座B的定心孔c进行连接、上基座B的定心孔c所在面与下基座B的定心孔d连接、上基座B的定心孔d所在面与下基座C的定心孔e连接、上基座C的定心孔e所在面与下基座C的定心孔f连接、上基座C的定心孔f所在面与下基座A的定心孔a连接，最终使上平台与下平台之间顺次连接有六组两自由度虎克铰、液压主动作动杆和三自由度虎克铰。

所述两自由度虎克铰包括上铰座，铰座环A7、铰座环B、角接触轴承、铰座端盖、预紧螺钉和虎克铰十字轴，能提供两个转动自由度。所述的虎克铰十字轴的四个轴端分别与铰座环A和铰座环B的轴承安装孔相连接，并在铰座环A/铰座环B的轴承安装孔与虎克铰十字轴的四个轴端的连接处套接有四个角接触轴承。铰座环A和铰座环B的侧表面分别通过预紧螺钉固定铰座端盖。铰座环A的铰座连接臂上固定有上铰座，上铰座的上表面用于与上平台的上基座的安装孔相连接。所述的铰座端盖为法兰盘结构，中心有中空圆柱凸台，铰座端盖的法兰盘表面具有三个通孔A，用于安装预紧螺钉。通过预紧两侧的虎克铰预紧螺栓，可使铰座端盖向内施压，将一对角接触轴承的外框压紧，消除轴承间隙，实现虎克铰十字轴的两个转动自由度的无间隙传动。所述的铰座环A7和铰座环B的两侧分别具有轴承安装孔，两个轴承安装孔的轴向外壁通过铰座连接臂平行连接，且每个轴承安装孔上分别具有三个通孔B，用于实现与铰座端盖的连接。