一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺，其結構分為上下兩層，上層為水平向減振緩沖機構，下層為豎向減振緩沖機構。豎向減振緩沖機構設置在底板上，豎向減振緩沖機構上端與水平減振緩沖機構相連，水平減振緩沖機構上端放置了安裝板，底板與安裝板之間連接有粘滯阻尼器。本發明不僅可以通過豎向與水平減振緩沖機構使重力測試設備始終保持可以具有三個方向平動狀態，無轉角加速度；同時具有低頻隔振緩沖和大阻尼；具備隔離4Hz以上振動的能量，保障重力測試設備在其工作頻率處，具備較低的環境噪聲干擾。
【專利說明】一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于航海設備的隔振、緩沖、抗搖擺機構，特別是一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺。
技術背景
[0002]重力測試設備屬于精密測試儀器，用于測試地球表面加速度，重力測試設備安裝在測量船上，其在測試過程中會受到來自船舶動力機械設備振動以及風浪流作用引起的各種船舶姿態的運動，會對重力測試設備的測量精度造成影響，產生測試誤差。
[0003]為了減少這些誤差通常會采用設備隔振、緩沖、抗搖擺措施來保障設備的測試精度。目前的設備隔振通常采用雙層隔振裝置，雙層隔振裝置(或者浮筏)的固有頻率均在IOHz左右，且工作時隔振裝置存在六自由度運動與加速度，不能滿足無角加速度的要求。綜上所述現有的雙層隔振裝置不能減少測試誤差，提高不了重力測試設備的精度。
[0004]中國發明專利第CN102654172A號公開了一種車載儀器減振裝置，該減振裝置安裝在車體內的水平臺面上并位于儀器的底部，采用由軟減振層和硬減振層構成的雙層減振結構，所述軟減振層位于硬減振層的上方，所述軟減振層和硬減振層之間設有隔板。本發明車載儀器減振裝置的上層采用軟減振層實現了抗振動減振，下層采用硬減振層實現了抗沖擊減振。此發明采用了雙層減振裝置對車載儀器進行減振，但此裝置存在六自由度運動會產生轉角加速度，滿足不了重力測試設備的精度要求。
【發明內容】
[0005]本發明需要解決的技術問題是在各種動態條件下，重力測試設備可以發生三自由度平移，但不能產生轉角加速度，從而提高重力測試設備的測量精度；提供一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺。
[0006]為解決上述技術問題，本發明的結構分為上下兩層，上層為水平減振緩沖機構，下層為豎向減振緩沖機構，豎向減振緩沖機構設置在底板上，豎向減振緩沖機構上端與水平減振緩沖機構相連，水平減振緩沖機構上端放置了安裝板，底板與安裝板之間連接有粘滯阻尼器。
[0007]所述的水平減振緩沖機構包括左右向減振裝置和前后向減振裝置，前后向減振裝置通過粘滯阻尼器與底板相連，左右向減振裝置通過豎向減振緩沖機構與底板相連。
[0008]所述的前后向減振裝置包括第二支撐板、第一層彈簧板和第一橡膠塊，第一層彈簧板安裝在安裝板和第二支撐板的前后兩端，安裝板和第二支撐板之間位于第一層彈簧板的外側還設有第一剛性導向支撐桿，第一橡膠塊連接在第一層彈簧板的外側，第一層彈簧板通過第一橡膠塊與安裝板相連。
[0009]所述的左右向減振裝置包括第一支撐板、第三支撐板、第二層彈簧板和第二橡膠塊，第二層彈簧板安裝在第一支撐板和第三支撐板的左右兩端，第一支撐板和第三支撐板之間位于第二層彈簧板的外側還設有第二剛性導向支撐桿，第二橡膠塊連接在第二層彈簧板的內側，第二層彈簧板通過第二橡膠塊與第二支撐板相連。
[0010]所述的安裝板、第一支撐板、第二支撐板和第三支撐板從上到下排列。
[0011]所述的豎向減振緩沖機構是由直線軸承和低頻螺旋彈簧組成，低頻螺旋彈簧連接在第三支撐板和底板之間，直線軸承的一端固定連接在底板上，直線軸承的另一端穿過低頻螺旋彈簧與第三支撐板活動連接。
[0012]采用上述結構后，本發明不僅可以通過豎向與水平減振緩沖機構使重力測試設備始終保持可以具有三個方向平動狀態，無轉角加速度；同時具有低頻隔振緩沖和大阻尼；具備隔離4HZ以上振動的能量，保障重力測試設備在其工作頻率處，具備較低的環境噪聲干擾。本設計還具有結構簡單、易于制造、節能環保和實用高效的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明:
[0014]圖1是本發明的正面結構示意圖。
[0015]圖2是本發明的側面結構示意圖。
[0016]圖3是重力測試設備向右水平移動時水平減振緩沖機構的形變圖。
[0017]圖中:1為底板,2為安裝板,3為第一支撐板,4為第二支撐板,5為第三支撐板,6為第一層彈簧板，7為第二層彈簧板，8為第一剛性導向支撐桿，9為第二剛性導向支撐桿，10為粘滯阻尼器，11為直線軸承，12為低頻螺旋彈簧，13為第一橡膠塊，14為第二橡膠塊
【具體實施方式】
[0018]如圖1和圖2所示的一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺，其結構分為上下兩層，上層為水平減振緩沖機構，下層為豎向減振緩沖機構，豎向減振緩沖機構設置在底板I上，豎向減振緩沖機構上端與水平減振緩沖機構相連，水平減振緩沖機構上端放置了安裝板2，底板I與安裝板2之間連接有粘滯阻尼器10，重力測試設備放置在安裝板2上。重力測試設備屬于精密測試儀器，用于測試地球表面加速度，重力測試設備安裝在測量船上，其在測試過程中會受到來自船舶動力機械設備振動以及風浪流作用引起的各種船舶姿態的運動，會對重力測試設備的測量精度造成影響，產生測試誤差。為了解決上述問題設計了本發明，本發明通過水平減振緩沖機構和豎向減振緩沖機構共同對重力儀進行緩沖減振，使重力測試設備始終保持可以具有三個方向平動狀態，無轉角加速度，從而提高重力儀的測量精度。
[0019]本發明通過連接在底板I與安裝板2之間的粘滯阻尼器10來防止重力測試設備在受到外力沖擊作用時產生較大的位移與加速度，對重力測試設備起到緩沖的作用，從而保證了重力測試設備自身結構的安全。本設計通過水平減振緩沖機構來減小水平方向的振動、搖擺，使重力測試設備只能發生平移而不會產生偏轉；通過豎向減振緩沖機構來衰減豎向振動能量，保障重力儀豎向工作的穩定性與精度。本發明通過水平減振緩沖機構、豎向減振緩沖機構和粘滯阻尼器10的共同作用來提高重力測試設備的測量精度，保證了重力測試設備的結構安全。
[0020]如圖1和圖2所示的水平減振緩沖機構包括左右向減振裝置和前后向減振裝置，前后向減振裝置通過粘滯阻尼器10與底板I相連，左右向減振裝置通過豎向減振緩沖機構與底板I相連。所述的前后向減振裝置包括第二支撐板4、第一層彈簧板6和第一橡膠塊13，第一層彈簧板6安裝在安裝板2和第二支撐板4的前后兩端,安裝板2和第二支撐板4之間位于第一層彈簧板6的外側還設有第一剛性導向支撐桿8，第一橡膠塊13連接在第一層彈簧板6的外側，第一層彈簧板6通過第一橡膠塊13與安裝板2相連。所述的左右向減振裝置包括第一支撐板3、第三支撐板5、第二層彈簧板7和第二橡膠塊14，第二層彈簧板7安裝在第一支撐板3和第三支撐板5的左右兩端，第一支撐板3和第三支撐板5之間位于第二層彈簧板7的外側還設有第二剛性導向支撐桿9，第二橡膠塊14連接在第二層彈簧板7的內側，第二層彈簧板7通過第二橡膠塊14與第二支撐板4相連。所述的安裝板2、第一支撐板3、第二支撐板4和第三支撐板5從上到下排列。本發明通過左右向減振裝置和前后向減振裝置的共同作用對重力測試設備進行水平緩沖減振，當重力測試設備在左右向發生運動時，前后向減振裝置會依靠第一層彈簧板6和第一橡膠塊13對其進行減振、緩沖、抗搖擺，并通過第一剛性導向支撐桿8進行平面內導向，第一層彈簧板6在第一剛性導向支撐桿8的作用下只會發生左右向形變，而不會產生前后向形變。當對重力儀完成緩沖減振后，第一橡膠塊13會對第一層彈簧板6提供一個回復力，使第一層彈簧板6回復原狀。當重力測試設備在前后向發生運動時，左右向減振裝置會依靠第二層彈簧板7和第二橡膠塊14對其進行減振、緩沖、抗搖擺，并通過第二剛性導向支撐桿9進行平面內導向，第二層彈簧板7在第二剛性導向支撐桿9的作用下只會發生前后向形變，而不會產生左右向的形變。當對重力儀完成緩沖減振后，第二橡膠塊14會對第二層彈簧板7提供一個回復力，使第二層彈簧板7回復原狀。本發生通過水平減振緩沖機構使重力測試設備只能在水平方向上發生平移，而不會產生偏轉，從而使重力測試設備始終在水平狀態下進行測量，保證了重力測試設備的測量精度及準確性，防止了水平方向上產生轉角加速度。
[0021]如圖3所示的當重力測試設備左右運動時，水平減振緩沖機構只有前后向減振裝置會發生形變，而左右向減振裝置則會保持原狀。當重力測試設備向右運動時，前后向減振裝置會依靠第一層彈簧板6和第一橡膠塊13對其進行減振、緩沖、抗搖擺，并通過第一剛性導向支撐桿8進行平面內導向，第一層彈簧板6在第一剛性導向支撐桿8的作用下只會發生左右向形變，而不會產生前后向形變。當對重力儀完成緩沖減振后，第一橡膠塊13會對第一層彈簧板6提供一個回復力，使第一層彈簧板6回復原狀，從而完成對重力儀的緩沖和減振。同樣當重力測試設備前后運動時，水平減振緩沖機構只有左右向減振裝置會發生形變，而前后向減振裝置則會保持原狀。本發明通過水平減振緩沖機構和豎向減振緩沖機構共同對重力儀進行緩沖減振，使重力測試設備始終保持可以具有三個方向平動狀態，無轉角加速度，從而提高重力儀的測量精度。
[0022]如圖1所示的豎向減振緩沖機構是由直線軸承11和低頻螺旋彈簧12組成，低頻螺旋彈簧12連接在第三支撐板5和底板I之間，直線軸承11的一端固定連接在底板I上，直線軸承11的另一端穿過低頻螺旋彈簧12與第三支撐板5活動連接。本發明依靠低頻螺旋彈簧進行減振、緩沖、抗搖擺，通過直線軸承進行導向。使重力儀只能沿著直線軸承11運動，并在低頻螺旋彈簧12的作用下進行緩沖和減振。本法通過直線軸承11和低頻螺旋彈簧12防止重力儀在豎直方向上產生轉角加速度，從而提高了重力儀的測量精度。
[0023]雖然以上描述了本發明的【具體實施方式】，但是本領域熟練技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，可以對本實施方式作出多種變更或修改，而不背離本發明的原理和實質，本發明的保護范圍僅由所附權利要求書限定。
【權利要求】
1.一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺，其特征在于:結構分為上下兩層，上層為水平減振緩沖機構，下層為豎向減振緩沖機構，豎向減振緩沖機構設置在底板(I)上，豎向減振緩沖機構上端與水平減振緩沖機構相連，水平減振緩沖機構上端放置了安裝板(2)，底板(O與安裝板(2)之間連接有粘滯阻尼器(10)。
2.根據權利要求1所述的一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺，其特征在于:所述的水平減振緩沖機構包括左右向減振裝置和前后向減振裝置，前后向減振裝置通過粘滯阻尼器(10)與底板(I)相連，左右向減振裝置通過豎向減振緩沖機構與底板(I)相連。
3.根據權利要求2所述的一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺，其特征在于:所述的前后向減振裝置包括第二支撐板(4)、第一層彈簧板(6)和第一橡膠塊(13)，第一層彈簧板(6)安裝在安裝板(2)和第二支撐板(4)的前后兩端，安裝板(2)和第二支撐板(4)之間位于第一層彈簧板(6)的外側還設有第一剛性導向支撐桿(8)，第一橡膠塊(13)連接在第一層彈簧板(6)的外側，第一層彈簧板(6)通過第一橡膠塊(13)與安裝板(2)相連。
4.根據權利要求3所述的一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺，其特征在于:所述的左右向減振裝置包括第一支撐板(3)、第三支撐板(5)、第二層彈簧板(7)和第二橡膠塊(14)，第二層彈簧板(7)安裝在第一支撐板(3)和第三支撐板(5)的左右兩端，第一支撐板(3)和第三支撐板(5)之間位于第二層彈簧板(7)的外側還設有第二剛性導向支撐桿(9)，第二橡膠塊(14)連接在第二層彈簧板(7)的內側，第二層彈簧板(7)通過第二橡膠塊(14)與第二支撐板(4)相連。
5.根據權利要求4所述的一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺，其特征在于:所述的安裝板(2)、第一支撐板(3)、第二支撐板(4)和第三支撐板(5)從上到下排列。
6.根據權利要求4或5所述的一種重力測試設備減振緩沖穩定平臺，其特征在于:所述的豎向減振緩沖機構是由直線軸承(11)和低頻螺旋彈簧(12)組成，低頻螺旋彈簧(12)連接在第三支撐板(5)和底板(I)之間，直線軸承(11)的一端固定連接在底板(I)上，直線軸承(11)的另一端穿過低頻螺旋彈簧(12)與第三支撐板(5)活動連接。
【文檔編號】G01V7/00GK103792588SQ201410024722
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月20日 優先權日:2014年1月20日
【發明者】張敏, 許江寧, 郭有松, 朱濤, 吳苗, 鮑德寧 申請人:常州容大結構減振設備有限公司, 中國人民解放軍海軍工程大學
專業數控銑床產品供應商
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