[發明專利]共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器

有效

• 申請號: 201210574703.6
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103062298A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 譚久彬;崔俊寧;王雷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F16F15/027
• 分類號: F16F15/027;F16F15/03;F16C32/06;G03F7/20
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1.一種共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器，由上安裝板(1)、下安裝板(2)、潔凈壓縮氣源(3)、氣管(26)和隔振器主體(4)組成，隔振器主體(4)安裝在上安裝板(1)與下安裝板(2)之間，潔凈壓縮氣源(3)通過氣管(26)與隔振器主體(4)連接，其特征在于：所述隔振器主體(4)的結構中，套筒(6)的下表面與下安裝板(2)通過軸向承載平面氣浮面(21)潤滑與支撐，活塞筒(5)倒扣安裝在套筒(6)內，并與套筒(6)通過徑向承載圓柱氣浮面(22)潤滑與支撐，氣浮球軸承(7)安裝在活塞筒(5)和上安裝板(1)之間，套筒(6)與X向氣浮導軌(29)通過X向導軌氣浮面(31)潤滑與導向，X向氣浮導軌(29)與下安裝板(2)通過Z向承載氣浮面(33)潤滑與支撐，Y向氣浮導軌(30)與下安裝板(2)剛性連接，X向氣浮導軌(29)的兩端與Y向氣浮導軌(30)通過Y向導軌氣浮面(32)潤滑與導向；Z向音圈電機(10)、Z向位移傳感器(13)、Z向限位開關(16)安裝在活塞筒(5)與套筒(6)之間，X向音圈電機(8)、X向位移傳感器(11)、X向限位開關(14)與Y向音圈電機(9)、Y向位移傳感器(12)、Y向限位開關(15)安裝在套筒(6)與下安裝板(2)之間；Z向音圈電機(10)的驅動力方向為豎直方向，X向音圈電機(8)與Y向音圈電機(9)的驅動力方向在水平面內且相互垂直，X、Y、Z向位移傳感器(11、12、13)和X、Y、Z向限位開關(14、15、16)的作用線方向與X、Y、Z向音圈電機(8、9、10)的驅動力方向一致；X、Y、Z向位移傳感器(11、12、13)和X、Y、Z向限位開關(14、15、16)分別與控制器(19)的信號輸入端連接，控制器(19)的信號輸出端與驅動器(20)的信號輸入端連接，驅動器(20)的信號輸出端分別與X、Y、Z向音圈電機(8、9、10)連接；在下安裝板(2)上表面側壁沿X向音圈電機(8)驅動力方向安裝X向永磁體(40A)構成X向電磁阻尼器(40)，在下安裝板(2)上表面側壁沿Y向音圈電機(9)驅動力方向安裝Y向永磁體(41A)構成Y向電磁阻尼器(41)，在活塞筒(5)外圓柱面側壁沿Z向音圈電機(10)驅動力方向安裝Z向永磁體(42A)構成Z向電磁阻尼器(42)，X、Y向永磁體(40A、41A)的磁極方向垂直于下安裝板(2)的上表面，且N、S極交替布置，Z向永磁體(42A)的磁極方向垂直于活塞筒(5)的外圓柱面，且N、S極交替布置，活塞筒(5)與下安裝板(2)采用鐵磁材料，套筒(6)采用不導磁的良導體材料。

2.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器，其特征在于：所述活塞筒(5)內設有氣體壓力傳感器(17)，活塞筒(5)上設有進氣口(23)和電磁閥(18)，氣體壓力傳感器(17)與控制器(19)的信號輸入端連接，控制器(19)的信號輸出端與驅動器(20)的信號輸入端連接，驅動器(20)的信號輸出端與電磁閥(18)連接。

3.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器，其特征在于：所述X、Y、Z向音圈電機(8、9、10)為圓筒型音圈電機或平板型音圈電機。

4.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器，其特征在于：所述X向氣浮導軌(29)和Y向氣浮導軌(30)為單導軌結構或雙導軌結構。

5.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器，其特征在于：所述X、Y、Z向位移傳感器(11、12、13)為光柵尺、磁柵尺、容柵尺或直線式電位器。

6.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器，其特征在于：所述X、Y、Z向限位開關(14、15、16)為機械式限位開關、霍爾式限位開關或光電式限位開關。

7.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器，其特征在于：所述活塞筒(5)內氣體壓力為0.1MPa～0.8MPa。

8.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器，其特征在于：所述軸向承載平面氣浮面(21)、徑向承載圓柱氣浮面(22)、X向導軌氣浮面(31)、Y向導軌氣浮面(32)和Z向承載氣浮面(33)的氣膜厚度為10μm～20μm。

9.根據權利要求1所述的共面氣浮正交解耦與氣浮球軸承角度解耦的電磁阻尼隔振器，其特征在于：所述活塞筒(5)上的圓柱氣浮面節流孔(25)和套筒(6)上的平面氣浮面節流孔(24)的直徑為φ0.1mm～φ1mm。