CN107606020A - 一种用于机载光电***的复合型减振结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于机载光电***的复合型减振结构，包括1个圆形上端盖，1个与机载平台相连接的圆形下端盖，1个与光电***相连接的圆形承载盘，8个圆周均布的钢丝绳减振器和8个圆周均布的橡胶减振器，1条连接光电***和上位机的电缆。上端盖与下端盖通过螺栓相连，形成一个柱状的密闭内腔，承载盘被安装在内腔中间位置，并将内腔分为上下两腔。下腔内，沿着承载盘圆周方向均匀布置8个钢丝绳减振器和8个橡胶减振器；上腔内布置连接电缆。本发明将减振结构从光电***内部外移至光电***与载机平台之间，在减振结构的设计方面，采用一体化、紧凑型结构设计，将减振结构设计为一个可整体更换的半封闭式装置，减振结构的内部构件与外部恶劣环境充分隔开，保证了较高的外场维修性和可靠性。

Description

一种用于机载光电***的复合型减振结构
技术领域
本发明属于机载光电减振技术领域，涉及一种用于机载光电***的复合型减振结构。本结构综合了钢丝绳减振器与橡胶减振器在隔振和缓冲方面的优点，应用于定位精度要求较高、光电***内部空间受限、使用温度范围宽、振动和冲击环境较恶劣的机载光电***。
背景技术
光电***作为飞机平台的重要任务设备，具备战场侦察、目标跟踪与指示等作战能力。减振结构是光电***中唯一的减振与缓冲装置，用于减小载机平台振动和冲击对光电***性能的影响。目前，减振结构通常被集成安装在光电***内部，这种安装方式在占据光电***内部有效空间的同时，增加了减振结构的维修保养难度。并且，近年来，随着军事发展的多样化需求，要求机载光电***朝着轻型化、小型化和智能化方向发展，使得现有光电***的减振结构已无法满足光电***的发展需求，因而，设计一种维修性高、适用于新型光电***的减振结构就显得尤为重要。
与其它机载任务设备相比，光电***的工作环境主要有以下特点：①环境温度范围宽；②对减振结构既有隔离度要求，也有定位精度要求；③光电***内部有效空间狭小，在内部设计减振结构难度较大；④对减重要求较高，因此很难获得较大的支撑刚度；⑤使用环境复杂、多样，易受温度变化、潮湿、振动、冲击等恶劣环境的影响。目前光电***减振结构采用橡胶减振器，对称安装于光电***内部、光电传感器与外框架之间，这种减振结构设计存在以下缺点：①占据光电***内部狭小的有效空间，无法减小光电***尺寸；②增大了光电***重量；③橡胶减振器耐高温、低温性能差，使用寿命有限，长期使用后减振性能降低；④减振器维修性差，更换或保养减振器时需要将内部光电传感器拆除。
发明内容
为克服目前机载光电***减振结构的缺点，适应新型光电***的发展需求，本发明提出了一种用于机载光电***的复合型减振结构。
本发明的技术方案为：
所述一种用于机载光电***的复合型减振结构，其特征在于：包括1个圆形上端盖，1个与机载平台相连接的圆形下端盖，1个与光电***相连接的圆形承载盘，N个圆周均布的钢丝绳减振器、N个圆周均布的橡胶减振器，1条连接光电***和上位机的电缆；上端盖与下端盖通过螺栓相连，形成一个柱状的密闭内腔，承载盘被安装在内腔中间位置，并将内腔分为上下两腔；下腔内，沿着承载盘圆周方向均匀布置N个钢丝绳减振器和N个橡胶减振器，并通过螺栓分别固定在承载盘和下端盖上，钢丝绳减振器和橡胶减振器交替布置；上腔内，布置有光电***与上位机的连接电缆。
所述一种用于机载光电***的复合型减振结构，其特征在于：上端盖内侧面有径向的分段限位凸台，承载盘外侧面有分段的限位槽，上端盖的分段限位凸台和承载盘的限位槽能够通过旋转方式配合。
有益效果
本发明的有益效果体现在以下几个方面：
1、将减振结构从光电***内部外移至光电***与载机平台之间，增大了光电***内部有效空间，为光电***实现轻型化、小型化创造条件。
2、环境适应性方面，采用两种减振器的复合设计，克服了目前单一橡胶减振器耐高温、低温性差的缺点。
3、抗振动和冲击方面，钢丝绳对低频隔振效果好，橡胶减振器对高频隔振效果好，复合型减振结构可以在载机整个频带范围内达到很好的隔振效果。橡胶减振器有较高的冲击刚度，有利于抗冲击变形，橡胶和钢丝绳的复合减振，克服了钢丝绳减振器静态压缩量大的缺点。
4、减振结构的使用寿命方面，复合型减振结构克服了单一橡胶减振器由于长时间使用减振效果下降的缺点，通过和钢丝绳减振器复合使用极大地延长了减振结构的使用寿命。
5、光电***的维修性方面，半封闭式外置复合型减振结构设计作为整体可更换单元，在外场进行维护和更换时，不用拆除光电***传感器，提高了光电***的维修性。
附图说明
图1是本发明整体外观图。
图2是本发明结构组成图。
图3是本发明装配剖视图。
图4是本发明与光电***模拟装配图。
其中：1—下端盖，2—承载盘，3—上端盖，4—载机安装基座，5—电缆接口，6—限位槽，7—钢丝绳减振器，8—橡胶减振器，9—连接电缆。
具体实施方式
本发明将减振结构从光电***内部外移至光电***与载机平台之间，增大了光电***内部有效空间，为光电***实现轻型化、小型化创造条件；在减振结构的设计方面，采用一体化、紧凑型结构设计，将减振结构设计为一个可整体更换的半封闭式装置，减振结构的内部构件与外部恶劣环境充分隔开，保证了较高的外场维修性和可靠性。该减振结构包括1个圆形上端盖，1个与机载平台相连接的圆形下端盖，1个与光电***相连接的圆形承载盘，8个圆周均布的钢丝绳减振器和8个圆周均布的橡胶减振器，1条连接光电***和上位机的电缆。上端盖与下端盖通过螺栓相连，形成一个柱状的密闭内腔，承载盘被安装在内腔中间位置，并将内腔分为上下两腔。下腔内，沿着承载盘圆周方向均匀布置8个钢丝绳减振器和8个橡胶减振器，并通过螺栓分别固定在承载盘和下端盖上，钢丝绳减振器和橡胶减振器交替布置；上腔内，合理布置着光电***与上位机的连接电缆。
这种复合结构设计集钢丝绳减振与橡胶减振的优点于一体，能解决目前光电***受自身橡胶减振器随温度变化，其抗振效果不断衰减的缺点，同时，拓宽了光电***自身的抗振频带宽度。本结构中，由于8个钢丝绳减振器和8个橡胶减振器沿圆周方向均匀布置，且钢丝绳减振器和橡胶减振器交替布置，所以减振器整体相对光电***重心轴线对称分布，且对称位置刚度相等，故该减振结构对光电***的回转与平动两种振动互不影响，形成非耦合减振***。对于轴向的振动和冲击，充分运用钢丝绳减振器和橡胶减振器对隔振的优点，很好地解决阻尼和刚度这一减振器固有的矛盾，并且周向均匀安装，在减小减振结构由于安装偏差造成的寿命损失的同时，和圆形限位槽一起保证光电***始终垂直于飞机航向；对于水平向的振动和冲击，由于减振结构的安装形式，该结构在进行抗振和缓冲的同时，能及时纠正光电***轴线的振动倾斜，具备轴线自校准能力。对于绕三个轴的回转运动，由于减振器的对称安装，将形成一个与扰动角度大小成正比、方向相反的扭矩，具备对回转运动的自校正能力。
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1、图3所示，本发明采用一体化、紧凑型结构设计，将减振结构设计为一个可整体更换的半封闭式装置。上端盖3和下端盖1形成一个柱状的腔体，承载盘2将柱状腔体隔分为上下两个腔体，下腔体安装钢丝绳减振器和橡胶减振器，两种减振器沿承载盘圆周均匀分布，并用螺栓固定在下端盖和承载盘上，是减振器结构中的隔振、缓冲器件。上腔体下部的开口用于安装光电***，安装后，上端盖、承载盘，以及光电***形成一个半封闭的腔体，阻挡了外界恶劣环境(如油污、雨水、沙尘等)对减振结构的影响；上腔体上部，上端盖与承载盘通过限位结构装配，限制了光电***的最大振幅，保证了光电***较高的定位精度；上腔中的连接电缆用于连接光电***和上位机。工作温度为－40℃～+65℃，抗振水平：≥2g，抗冲击水平：垂直≥20g，水平≥15g。
如图2所示，本减振结构作为整体可更换单元，其组成包括：下端盖1，承载盘2，上端盖3，载机安装基座4，电缆接口5，限位槽6，钢丝绳减振器7，橡胶减振器8，连接电缆9。其安装步骤为：
步骤一：将下端盖放置在水平桌面较开阔的地方；
步骤二：将8个钢丝绳减振器和8个橡胶减振器用M4和M6螺栓固定在下端盖相应的位置；
步骤三：将承载盘从上往下放入已装配好的结构中，旋转承载盘，使其安装孔与各减振器安装孔对齐，并用M4螺栓将其固定；
步骤四：用4个M3螺栓将电缆接口安装在上端盖的接口安装位；
步骤五：将上端盖中的限位凸台和承载盘缺口处对齐，从上往下移动上端盖直至与下端盖表面接触，顺时针或逆时针方向旋转到相邻的安装孔，此时，限位凸台刚好处于承载盘上的限位槽中，并用M6螺栓将上端盖和下端盖固定。
通过以上五个步骤，安装好的减振结构将作为整体可更换单元在各级维修体制及外场试验中进行更换。
如图4所示，减振结构与光电***的安装简单、便捷，更换环境要求低。首先，拆除减振结构上端盖和下端盖之间的M6固定螺栓，旋转上端盖至相邻的安装孔，从下往上移去上端盖。接着，将移除上端盖的减震结构从上往下移动至光电***的安装表面，旋转减振结构，使其安装孔与光电***安装孔对齐，并用6个M6的螺栓进行固定。然后，将上端盖连接电缆悬空的接口拧紧到光电***的通信接口上。最后，将上端盖装配到带有光电***的减振结构上。整个安装过程对设备和人员安全，借助1个M6的内六角扳手就可完成整个安装。

Claims (2)

1.一种用于机载光电***的复合型减振结构，其特征在于：包括1个圆形上端盖，1个与机载平台相连接的圆形下端盖，1个与光电***相连接的圆形承载盘，N个圆周均布的钢丝绳减振器、N个圆周均布的橡胶减振器，1条连接光电***和上位机的电缆；上端盖与下端盖通过螺栓相连，形成一个柱状的密闭内腔，承载盘被安装在内腔中间位置，并将内腔分为上下两腔；下腔内，沿着承载盘圆周方向均匀布置N个钢丝绳减振器和N个橡胶减振器，并通过螺栓分别固定在承载盘和下端盖上，钢丝绳减振器和橡胶减振器交替布置；上腔内，布置有光电***与上位机的连接电缆。
2.根据权利要求1所述一种用于机载光电***的复合型减振结构，其特征在于：上端盖内侧面有径向的分段限位凸台，承载盘外侧面有分段的限位槽，上端盖的分段限位凸台和承载盘的限位槽能够通过旋转方式配合。
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