[发明专利]一种基于空气弹簧的恒力装置及其使用方法

权利要求书

1.一种基于空气弹簧的恒力装置，其特征在于：包括机构转接件(1)、缸体(2)、气悬浮式活塞(3)、活塞杆件(4)、气浮支座(5)、螺杆(6)、气浮轴承(7)、第一进气塞(8)、第二进气塞(9)及气浮支撑挡块(10)；机构转接件(1)安装在缸体(2)一端，缸体(2)另一端安装气浮支撑挡块(10)；气悬浮式活塞(3)为中空式腔体结构，安装在缸体(2)内，径向分布有若干节流孔，轴向分布有若干条节流孔供气通道；气浮支座(5)固定安装在缸体(2)内，气浮支座(5)轴向通过气浮支撑挡块(10)进行限位；气浮支座(5)轴向分布有若干条节流孔供气通道，径向分布有若干节流孔，沿中心轴开有中心通孔；活塞杆件(4)一端连接气悬浮式活塞(3)，另一端依次穿过气浮支座(5)的中心通孔、气浮支撑挡块(10)的中心通孔后，通过螺杆(6)连接气浮轴承(7)；第一进气塞(8)、第二进气塞(9)分别安装在气悬浮式活塞(3)两侧的缸体(2)侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种基于空气弹簧的恒力装置，其特征在于：螺杆(6)与气浮轴承(7)的接触部分为球头结构。

3.根据权利要求2所述的一种基于空气弹簧的恒力装置，其特征在于：所述气悬浮式活塞(3)与缸体(2)为间隙配合。

4.根据权利要求3所述的一种基于空气弹簧的恒力装置，其特征在于：所述气浮支座(5)中心通孔与活塞杆件(4)间隙配合。

5.根据权利要求4所述的一种基于空气弹簧的恒力装置，其特征在于：所述气悬浮式活塞(3)径向的节流孔将气悬浮式活塞(3)内的腔体与气悬浮式活塞(3)侧壁连通；气悬浮式活塞(3)轴向的节流孔供气通道将气悬浮式活塞(3)内的腔体与气悬浮式活塞(3)端面连通。

6.根据权利要求5所述的一种基于空气弹簧的恒力装置，其特征在于：所述气浮支座(5)径向的节流孔将气浮支座(5)轴向的节流孔供气通路与气浮支座(5)中心通孔连通。

7.根据权利要求6所述的一种基于空气弹簧的恒力装置，其特征在于：所述缸体(2)为圆筒结构。

8.根据权利要求7所述的一种基于空气弹簧的恒力装置，其特征在于：所述机构转接件(1)为圆盘形端盖。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述的基于空气弹簧的恒力装置的使用方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一、将机构转接件(1)与空间机构的运动部件连接，将所述恒力装置通过气浮轴承(7)竖直放置在气浮平台上，调节所述恒力装置与空间机构的初始相对位置关系，使得空间机构的运动部件的质心与恒力装置同轴；

步骤二、将第一进气塞(8)与气压传感器相连，气压传感器连接控制器，控制器连接放大器，放大器通过比例阀与气源相连；将第二进气塞(9)通过比例阀与气源相连；

步骤三、当空间机构的运动部件运动时，机构转接件(1)随空间机构的运动发生位移变化；通过气压传感器将缸体(2)内部气压变化反馈至控制器，控制器控制比例阀，通过比例阀调节第一进气塞(8)、第二进气塞(9)的进气量，对缸体(2)内进行气压及气体补偿，保证气悬浮式活塞(3)运动过程中两侧气压差恒定，使得所述恒力装置抵消空间机构的重力。