[实用新型]小型光电设备精密转角限位抗冲击隔振缓冲平台

说明书

本实用新型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。

技术领域

本实用新型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。

背景技术

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CN 105020329A。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。