[發明專利]一種被動超低頻角振動控制系統及其振動控制方法

在審

• 申請號: 202011504583.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112527027A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 周加喜;王凱;張海成;昌耀鵬;徐道臨
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G05D19/02
• 分類號: G05D19/02;F41H13/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 鄧淑紅

本發明公開了一種被動超低頻角振動控制系統及其應用方法，系統包括安裝框架和上蓋板，安裝框架底板的中間區域固定有多個垂向抗沖器，底板的四周對稱固定有橫向抗沖器，底板的長、寬度方向及角部分別固定有準零剛度支撐器，垂向抗沖器和準零剛度支撐器的上端均固定于上蓋板上，上蓋板和安裝框架之間有高度方向的間距。準零剛度支撐器提供大靜剛度來支撐設備自重，準零剛度支撐器引入凸輪?凸環和片簧負剛度機構抵消碟簧的正剛度，實現準零剛度特性和超低頻角振動控制；垂向抗沖器在振動幅值超過設計閾值時起垂向、俯仰角及滾轉角方向的限位和抗沖作用；橫向抗沖器分別沿安裝框架的縱向和橫向布置，可實現橫向、縱向以及姿態角方向上的抗沖保護。

技術領域

本發明涉及一種振動控制與抗沖擊系統，具體涉及一種被動超低頻角振動控制系統及其振動控制方法。

背景技術

激光防衛武器在機動作戰過程中，輔機設備運行和路面激勵不但會直接傳遞至激光發射器，而且還會激發運載系統的自身固有頻率，引起激光防衛武器等精密設備發生扭轉振動，從而明顯降低激光武器的打擊精度。更為重要的是，路面激勵和由其所激發的運載裝備振動中含有低頻成分，且低頻成分幅值較大，對激光武器的影響更明顯。而傳統振動控制系統因支撐能力與支撐穩定性之間的矛盾，導致其剛度較大，起始隔振頻率較高，難以對低頻振動實現有效控制。

高精密作戰武器在轉場過程中，難免遇到坑洼路面以及突發狀況導致急剎車等非正常服役條件。在非正常服役條件下，設備受到沖擊作用，產生傾覆、滑落的可能性增大，設備內部的電學器件也可能失效。

發明內容

本發明的目的在于提供一種不僅具有良好的振動控制性能，還具有良好抗沖擊性能的被動超低頻角振動控制系統。

本發明提供的這種被動超低頻角振動控制系統，包括安裝框架和上蓋板，安裝框架底板的中間區域固定有多個垂向抗沖器，底板的四周對稱固定有橫向抗沖器，底板的長度方向和寬度方向及角部分別固定有準零剛度支撐器，垂向抗沖器和準零剛度支撐器的上端均固定于上蓋板上，上蓋板和安裝框架之間有高度方向的間距。

上述技術方案的一種實施方式中，所述安裝框架為上開口的長方體形框架，安裝框架的長度方向和寬度方向兩側的中間位置處對稱固定所述準零剛度支撐器，四個角部對稱固定所述準零剛度支撐器，底板上在各中間位置處準零剛度支撐器的兩側對稱固定所述橫向抗沖器。

上述技術方案的一種實施方式中，所述垂向抗沖器關于底板的長度方向和寬度方向中心面對稱布置多對。

上述技術方案的一種實施方式中，所述垂向抗沖器包括支撐桿、鎖緊螺母、抗沖塊、鋼板墊片和抗沖卡扣；支撐桿的上半段為螺紋段，抗沖塊為橡膠塊，硫化于鋼板墊片上，螺紋段的底部和頂部分別連接有抗沖塊，兩鋼墊板的外側分別通過鎖緊螺母限位，支撐桿的下端垂直連接有安裝板；抗沖卡扣為一對側壁為開口側、且底面中間位置處有矩形通缺的長方體框，長方體框的寬度尺寸大于抗沖塊的直徑，矩形通缺的寬度大于支撐桿的外徑，抗沖卡扣套于支撐桿的頂部外圍，支撐桿螺紋段頂部的抗沖塊位于抗沖卡扣內、螺紋段底部的抗沖卡塊位于抗沖卡扣外；安裝板固定于安裝框架的底板上，抗沖卡扣的頂面固定于上蓋板上。

上述技術方案的一種實施方式中，所述橫向抗沖器包括安裝座和橡膠抗沖柱，橡膠抗沖柱沿水平方向布置，其一端通過鋼板和螺釘固定于安裝座頂部，安裝座的下端固定于所述安裝框架的底板上，橡膠抗沖柱的外端和安裝框架的內壁之間有間距。

上述技術方案的一種實施方式中，所述準零剛度支撐器包括彈性支撐組件、簧片梁和套筒；彈性支撐組件的兩端為球鉸，兩球鉸之間連接有帶凸環的上導向桿、上導向桿下端連接的碟簧組件和調節螺母，上導向桿上對應凸環的上方連接有滑動軸承；簧片梁包括片簧和連接梁，兩片簧上下平行布置，兩連接梁對稱連接于兩片簧的一直徑面的兩側，連接梁的相對側有凸輪；簧片梁套于上導向桿外，其連接梁上的凸輪與上導向桿上的凸環接觸；套筒套于簧片梁外，簧片梁的兩端通過套筒內的臺階面限位，套筒的下端與調節螺母螺紋連接，上端與滑動軸承的外壁連接。