[发明专利]双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器

权利要求书

1.一种双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器，由上安装板(1)、下安装板(2)、洁净压缩气源(3)、气管(26)和隔振器主体(4)组成，隔振器主体(4)安装在上安装板(1)与下安装板(2)之间，洁净压缩气源(3)通过气管(26)与隔振器主体(4)连接，其特征在于：所述隔振器主体(4)的结构中，套筒(6)的下表面与气浮板(34)通过轴向承载平面气浮面(21)润滑与支撑，活塞筒(5)倒扣安装在套筒(6)内，并与套筒(6)通过径向承载圆柱气浮面(22)润滑与支撑，滑动关节轴承(7)安装在活塞筒(5)和上安装板(1)之间，X向气浮导轨(29)的下表面与气浮板(34)刚性连接，套筒(6)与X向气浮导轨(29)通过X向导轨气浮面(31)润滑与导向，Y向气浮导轨(30)的下表面与下安装板(2)刚性连接，气浮板(34)与下安装板(2)通过Z向承载气浮面(33)润滑与支撑，气浮板(34)与Y向气浮导轨(30)通过Y向导轨气浮面(32)润滑与导向；Z向音圈电机(10)、Z向位移传感器(13)与Z向限位开关(16)安装在活塞筒(5)与套筒(6)之间，X向音圈电机(8)、X向位移传感器(11)、X向限位开关(14)安装在套筒(6)与气浮板(34)之间，Y向音圈电机(9)、Y向位移传感器(12)、Y向限位开关(15)安装在气浮板(34)与下安装板(2)之间，Z向音圈电机(10)的驱动力方向为竖直方向，X向音圈电机(8)与Y向音圈电机(9)的驱动力方向在水平面内且相互垂直，X、Y、Z向位移传感器(11、12、13)和X、Y、Z向限位开关(14、15、16)的作用线方向与X、Y、Z向音圈电机(8、9、10)的驱动力方向一致；X、Y、Z向位移传感器(11、12、13)和X、Y、Z向限位开关(14、15、16)分别与控制器(19)的信号输入端连接，控制器(19)的信号输出端与驱动器(20)的信号输入端连接，驱动器(20)的信号输出端分别与X、Y、Z向音圈电机(8、9、10)连接。

2.根据权利要求1所述的双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器，其特征在于：所述活塞筒(5)内设有气体压力传感器(17)，活塞筒(5)上设有进气口(23)和电磁阀(18)，气体压力传感器(17)与控制器(19)的信号输入端连接，控制器(19)的信号输出端与驱动器(20)的信号输入端连接，驱动器(20)的信号输出端与电磁阀(18)连接。

3.根据权利要求1所述的双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器，其特征在于：所述X、Y、Z向音圈电机(8、9、10)为圆筒型音圈电机或平板型音圈电机。

4.根据权利要求1所述的双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器，其特征在于：所述X向气浮导轨(29)和Y向气浮导轨(30)为单导轨结构或双导轨结构。

5.根据权利要求1所述的双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器，其特征在于：所述X、Y、Z向位移传感器(11、12、13)为光栅尺、磁栅尺、容栅尺或直线式电位器。

6.根据权利要求1所述的双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器，其特征在于：所述X、Y、Z向限位开关(14、15、16)为机械式限位开关、霍尔式限位开关或光电式限位开关。

7.根据权利要求1所述的双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器，其特征在于：所述活塞筒(5)内气体压力为0.1MPa～0.8MPa。

8.根据权利要求1所述的双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器，其特征在于：所述轴向承载平面气浮面(21)、径向承载圆柱气浮面(22)、X向导轨气浮面(31)、Y向导轨气浮面(32)和Z向承载气浮面(33)的气膜厚度为10μm～20μm。

9.根据权利要求1所述的双层气浮正交解耦与滑动关节轴承角度解耦的零刚度隔振器，其特征在于：所述活塞筒(5)上的圆柱气浮面节流孔(25)和套筒(6)上的平面气浮面节流孔(24)的直径为φ0.1mm～φ1mm。