[發明專利]一種兩向無角位移減振裝置

有效

• 申請號: 201811261071.1
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109488721B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 姜偉;陳學東;趙永才
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F16F15/04
• 分類號: F16F15/04;F16F15/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 張彩錦;曹葆青

本發明屬于減振技術領域，并具體公開了一種兩向無角位移減振裝置，其包括無角位移機構、基板、位于基板上方的運動平臺以及多組六自由度彈簧阻尼減振機構，無角位移機構包括位于基板和運動平臺之間的浮動框架，浮動框架通過多組雙球頭關節連桿單元與基板相連，以形成三維空間內的平行四邊形機構，保證浮動框架相對于基板可做水平運動及繞自身軸向的小幅度回轉運動，浮動框架通過多組豎向直線導向單元與運動平臺相連，保證運動平臺相對于浮動框架只做垂向運動；多組六自由度彈簧阻尼減振機構設置在基板和運動平臺之間，用于衰減由基板傳至運動平臺的各向振動。本發明具有減振效果好、豎向尺寸小等優點。

技術領域

本發明屬于減振技術領域，更具體地，涉及一種兩向無角位移減振裝置。

背景技術

車載以及艦載光電平臺是精密光學系統光學元件的安裝、支撐平臺，也是光學系統的工作平臺，是保障精密光學系統有高光學質量輸出的關鍵。但是光電平臺在工作中經常面臨著周圍環境各個方向的碰撞、振動、沖擊等機械環境損害，易造成精密光學系統光路失調甚至光學元件的損傷；同時光電平臺工作中如果產生繞水平軸線的俯仰振動(角位移)會導致成像面上的線位移量成倍增大，對成像質量和瞄準精度影響極大，嚴重時整個光學系統將無法正常工作。除此之外，光電平臺在車輛和艦船快速行進、加減速以及快速轉彎時水平方向會受到較大的作用力，這就要求光電平臺的重心不能過高以免平臺發生傾覆，進而要求減振裝置在豎向上的尺寸必須控制在一定的范圍內。

專利CN101858402A公布了一種三向無角位移減振器，它通過將基板組件、搖桿組件和轉接板組件相互鉸接實現了轉接板組件只能三向平動而無法轉動的目的。但是該方案轉動副皆為鉸接形式，限制了轉接板組件繞豎直軸線的轉動，導致減振器在此方向上沒有減振效果，因此，當載體產生嚴重的高頻扭轉振動時僅通過負載內部的主動控制系統是無法完全消除振動的，從而嚴重影響負載的正常工作。

綜上，設計一種減振效果好、豎向尺寸小且能避免光電平臺產生繞水平軸線的角位移的兩向無角位移隔振裝置將具有十分重要的意義。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種兩向無角位移減振裝置，其通過對關鍵組件如六自由度彈簧阻尼減振機構、基板、運動平臺及無角位移機構的結構及具體裝配關系的研究和設計，可限制光電平臺繞水平軸線的俯仰/偏擺振動，具有減振效果好、豎向尺寸小等優點。

為實現上述目的，本發明提出了一種兩向無角位移減振裝置，其包括無角位移機構、基板、位于基板上方的運動平臺以及多組六自由度彈簧阻尼減振機構，其中，所述無角位移機構包括位于基板和運動平臺之間的浮動框架，該浮動框架通過多組等長且垂直布置的雙球頭關節連桿單元與基板相連，保證浮動框架相對于基板做水平運動及繞自身軸向做回轉運動，該浮動框架通過多組豎向直線導向單元與運動平臺相連，保證運動平臺相對于浮動框架只做垂向運動；所述多組六自由度彈簧阻尼減振機構設置在基板和運動平臺之間，用于衰減由基板傳至運動平臺的各向振動。

作為進一步優選的，所述基板為環形板狀，其上開設有用于安裝雙球頭關節連桿單元的連桿單元安裝孔以及用于安裝六自由度彈簧阻尼減振機構的下安裝孔，所述連桿單元安裝孔的數量與雙球頭關節連桿單元的組數對應，所述下安裝孔的數量與六自由度彈簧阻尼減振機構的組數對應，連桿單元安裝孔和下安裝孔均勻間隔分布。

作為進一步優選的，所述浮動框架為環形框架，環形框架上設置有向外延伸的與雙球頭關節連桿單元數目對應的階梯型耳環。

作為進一步優選的，所述階梯型耳環上開設有位于內側的內側安裝孔以及位于外側的外側安裝孔，所述外側安裝孔距基板的高度大于所述內側安裝孔距基板的高度。

作為進一步優選的，所述運動平臺為環形板狀，其上開設有用于安裝六自由度彈簧阻尼減振機構的上安裝孔，上安裝孔的數量與六自由度彈簧阻尼減振機構的組數對應。