CN111895039A - 一种用于精密仪器运输的车载隔振平台 - Google Patents
一种用于精密仪器运输的车载隔振平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111895039A CN111895039A CN202010912690.3A CN202010912690A CN111895039A CN 111895039 A CN111895039 A CN 111895039A CN 202010912690 A CN202010912690 A CN 202010912690A CN 111895039 A CN111895039 A CN 111895039A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vibration isolation
- vibration
- platform
- isolation device
- passive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 145
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 49
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 31
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 20
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
- F16F15/08—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal
- F16F15/085—Use of both rubber and metal springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
- B60P7/00—Securing or covering of load on vehicles
- B60P7/06—Securing of load
- B60P7/16—Protecting against shocks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/022—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using dampers and springs in combination
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
- F16F15/027—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
- F16F15/027—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements
- F16F15/0275—Control of stiffness
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/03—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,属于隔振设备技术领域,包括主动隔振装置和被动隔振装置,所述的运载平台上固定有多组被动隔振装置,所述的主动隔振装置固定在所述被动隔振装置上。被动隔振装置能够隔离各个方向上的高频小幅度的振动,而主动隔振装置能够隔离低频大幅度的冲击,所以该发明可以同时隔离高频小幅度的振动和低频大幅度的冲击,实现抗冲击、抗振动的效果,保证了上平台的稳定,进而为精密仪器提供了一个相对稳定的运输环境。
Description
技术领域
本发明涉及隔振设备技术领域,特别涉及一种用于精密仪器运输的车载隔振平台。
背景技术
精密仪器在车辆运输过程中,经常会碰到凹凸不平、坑洼以及带有减速带的路面,由路面激励引起的不规则随机受迫振动通过运输车辆的轮胎及悬挂***传递至精密仪器,使得精密仪器受到剧烈的冲击和振动。此外,运输车辆的发动机等振动源也能使精密仪器受到冲击与振动。因此,精密仪器可能在某一激振频率下产生振幅较大的共振,使得精密仪器最终由于振动和冲击的作用下发生破坏,所以精密仪器在车辆运输过程中的隔振设计显得尤为重要。
中国发明专利CN201710392427.4采用主动隔振的方式,其工作原理是将受控的额外振源加入到振动***中,该发明专利具体使用的是六自由度并联平台作为受控振源,通过控制器对其控制使其产生可以抵消振源振动的运动,从而达到隔离扰动的目的,然而这种隔振方式对高频小幅度的振动隔振效果差,车辆在行驶过程中产生的颠簸大多数是高频小幅度的振动,所以不能有效隔离运输车辆行驶过程中精密仪器受到的冲击和振动。
中国发明专利CN201210140938.4通过在水平台面和仪器之间安装由软减振层和硬减振层构成的双层减振结构来实现隔振,上层采用软减振层实现抗振动减振,下层采用硬减振层实现抗冲击减振,中国发明专利CN 201711195066.0通过在车辆底板和支撑平台之间安装可调节刚度的弹簧和可调节阻尼的阻尼器来实现隔振,上述两个发明专利均采用被动隔振的方式,通过在振源与***之间安装弹簧和阻尼耗能元件来吸收外界的振动能量,可以有效隔离高频小幅度的振动,但当运输车辆经过减速带或大坑时,车辆会大幅度地上下运动,被动隔振对车辆的低频大幅度振动隔振效果差。而且上述两个发明专利仅考虑到竖直方向上的振动冲击,并未对水平方向上的振动冲击进行防护。
中国发明专利CN201610114472.9由复合式六自由度并联平台结构实现隔振,下方的六自由度稳定平台使用六个隔冲器作为支腿,具体原理采用被动隔振的方式,能够隔离高频小幅度的振动,上方的六自由度稳定平台使用六个液压缸作为支腿,具体原理采用主动隔振的方式,能够隔离低频大幅度的振动。虽然上述发明专利能够比较完美地隔离运输车辆行驶过程中精密仪器受到的冲击和振动,但是采用两层六自由度稳定平台串联而成的隔振装置所需工作空间大,结构复杂,设备成本高,而且整体结构的重心过高,使得车辆不能高速行驶和过弯,否则极易造成翻车现象;其次,上述发明所提出的隔振平台中的弹簧刚度和阻尼器阻尼无法依据外界环境的恶劣程度及时调整,从而使其隔振效果可能无法满足精密仪器本身所需要的高精度工作环境的要求,使得隔振效果不理想。
而且,目前常用的车载隔振装置仅能缓冲竖直方向的振动冲击,并未对水平方向的振动进行隔离。
发明内容
针对上述的不足,本发明提供了一种用于精密仪器运输的车载隔振平台。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,包括主动隔振装置和被动隔振装置,所述的运载平台上固定有多组被动隔振装置,所述的主动隔振装置固定在所述被动隔振装置上;
所述的主动隔振装置包括并联机构和液压伺服***,所述的并联机构包括下平台、上平台和液压缸,在上平台和下平台之间设有多个液压缸,所述的液压缸一端通过铰链与上平台连接,所述的液压缸另一端通过铰链与下平台连接,所述液压伺服***通过液压油的压力和流量驱动液压缸活塞杆的运动,所述的液压伺服***包括稳定平台控制器,所述液压缸上设有位移传感器,所述位移传感器与稳定平台控制器电气连接,在下平台上设有位姿传感器,所述位姿传感器与稳定平台控制器电气连接;
所述的被动隔振装置包括缸筒、导向块、缓冲垫、滑动套筒、连接件和自调节减振装置,所述自调节减振装置包括减振控制器,所述自调节减振装置用于根据振动强度调节自身刚度和阻尼使得所述被动隔振装置达到最佳隔振效果,所述的缸筒与运载平台通过螺纹联接固定,所述的缸筒顶部、缸筒和导向块之间包覆有缓冲垫,所述的缓冲垫为圆环形结构,所述的缓冲垫套装在导向块上,所述的自调节减振装置固定在缸筒和导向块之间,所述的导向块上端固定安装有滑动套筒,所述的滑动套筒下端套装在缸筒外壁上,所述的滑动套筒上端设有内螺纹,所述的连接件与滑动套筒螺纹联接固定,所述的连接件与下平台通过螺纹联接固定,在运载平台上设有第一振动检测装置,在下平台上设有第二振动检测装置,所述的第一振动检测装置、第二振动检测装置均与减振控制器电气连接。
进一步地,所述自调节减振装置还包括空气弹簧、带压缩机的供气***、流量控制阀、储气罐和电磁阻尼器,所述带压缩机的供气***通过钢丝绳隔振器和橡胶垫隔振器安装在运载平台上,用于隔离压缩机在工作过程中产生的噪声和振动,所述带压缩机的供气***与储气罐连通,所述流量控制阀进气口与储气罐连通,所述流量控制阀出气口与空气弹簧连通,所述流量控制阀与所述减振控制器电气连接,所述减振控制器发出电信号控制所述流量控制阀动作进而调节流入所述空气弹簧的流量,从而适当的调节所述空气弹簧的刚度,所述的电磁阻尼器与减振控制器电气连接,所述减振控制器发出电信号控制所述电磁阻尼器,使得所述电磁阻尼器改变阻尼值。
进一步地,所述的并联机构具体为六自由度并联机构,即所述液压缸数量为六个,其在所述上平台和下平台之间为不均匀对称分布。
进一步地,所述的液压伺服***还包括液压泵、伺服电机、油箱、电液伺服阀、溢流阀、过滤器和油管,所述液压泵和伺服电机通过钢丝绳隔振器和橡胶垫隔振器安装在运载平台上,用于隔离液压泵和伺服电机工作过程中产生的噪声和振动,所述伺服电机用于驱动液压泵使其产生高压油液,所述的电液伺服阀与稳定平台控制器电气连接,所述的电液伺服阀与液压缸通过油管连接,所述的溢流阀在隔振平台工作时处于常开状态,起调压作用,所述过滤器用于过滤油液杂质和污染物。
进一步地,所述液压缸采用单伸出杆对称液压缸,其中,所述单伸出杆对称液压缸的伸出作用面面积等于缩回作用面面积。
进一步地,所述的被动隔振装置有四个,所述运载平台四个边角上分别固定安装有一个被动隔振装置。
进一步地,所述的第一振动检测装置和第二振动检测装置均有四个,四个所述第一振动检测装置分别位于被动隔振装置与运载平台的连接处,四个所述第二振动检测装置分别位于被动隔振装置与下平台的连接处。
进一步地,所述的上平台设有有夹紧机构,用于将所运输的精密仪器固定在上平台。
进一步地,所述的第一振动检测装置、第二振动检测装置包括加速度传感器,所述的位姿传感器包括加速度传感器。
该发明的有益之处是,本发明能够完全隔离运输车辆在行驶过程路面激励造成的振动冲击,能够应对各种复杂路况,其中,在运输车辆的运载平台上安装有主动隔振装置和被动隔振装置,被动隔振装置能够隔离各个方向上的高频小幅度的振动,而主动隔振装置能够隔离低频大幅度的冲击,所以该发明可以同时隔离高频小幅度的振动和低频大幅度的冲击,实现抗冲击、抗振动的效果,保证了上平台的稳定,进而为精密仪器提供了一个相对稳定的运输环境。
被动隔振装置采用的是可调节刚度的空气弹簧和可调节阻尼值的电磁阻尼器,空气弹簧和电磁阻尼器可以缓冲纵向的冲击和振动,并可根据路面状况调整刚度和阻尼值,使得被动隔振装置达到最佳隔振状态,隔离纵向高频振动,在缸筒和导向块之间套装的缓冲垫不仅能够缓冲横向、斜向的冲击和振动及纵向较大的振动冲击,而且避免了运输车辆在紧急制动或急加速情况下产生的巨大冲击力对机械结构造成的破坏,安装在缸筒外壁上的滑动套筒能够有效防止灰尘等进入到缸筒内。
主动隔振装置在结构上采用的是六自由度并联机构,具有刚度大,精度高,承载能力强,响应速度快等优点,该六自由度并联机构具有空间六个自由度的运动,能够对低频大幅度的扰动进行完全补偿,例如,当运输车辆行使过减速带时产生的低频大幅度的冲击,通过安装六自由度并联机构就能对低频大幅度的冲击进行位姿补偿,进一步减弱冲击对精密仪器的影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图,图2为本发明的六自由度并联机构结构简图,图3为本发明被动隔振装置剖面图,图4为本发明被动隔振装置的分布示意图。
图中,1、运载平台,2、主动隔振装置,201、并联机构,2011、下平台,2012、液压缸,2013、铰链,2014、上平台,3、被动隔振装置,301、缸筒,302、空气弹簧,303、导向块,304、缓冲垫,305、滑动套筒,306、连接件,307、电磁阻尼器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本实施例是通过以下技术方案实现的:一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,包括主动隔振装置2和被动隔振装置3,所述的运载平台1上固定有多组被动隔振装置3,所述的主动隔振装置2固定在所述被动隔振装置3上;
所述的主动隔振装置2包括并联机构201和液压伺服***,所述的并联机构201包括下平台2011、上平台2014和液压缸2012,在上平台2014和下平台2011之间设有多个液压缸2012,所述的液压缸2012一端通过铰链2013与上平台2014连接,所述的液压缸2012另一端通过铰链2013与下平台2011连接,所述液压伺服***通过液压油的压力和流量驱动液压缸2012活塞杆的运动,所述的液压伺服***包括稳定平台控制器,所述液压缸2012上设有位移传感器,所述位移传感器与稳定平台控制器电气连接,在下平台2011上设有位姿传感器,所述位姿传感器与稳定平台控制器电气连接;
所述的被动隔振装置3包括缸筒301、导向块303、缓冲垫304、滑动套筒305、连接件306和自调节减振装置,所述自调节减振装置包括减振控制器,所述自调节减振装置用于根据振动强度调节自身刚度和阻尼使得所述被动隔振装置达到最佳隔振效果,所述的缸筒301与运载平台1通过螺纹联接固定,所述的缸筒301顶部、缸筒301和导向块303之间包覆有缓冲垫304,所述的缓冲垫304为圆环形结构,所述的缓冲垫304套装在导向块303上,所述的自调节减振装置固定在缸筒301和导向块303之间,所述的导向块303上端固定安装有滑动套筒305,所述的滑动套筒305下端套装在缸筒301外壁上,所述的滑动套筒305上端设有内螺纹,所述的连接件306与滑动套筒305螺纹联接固定,所述的连接件306与下平台2011通过螺纹联接固定,在运载平台1上设有第一振动检测装置,在下平台2011上设有第二振动检测装置,所述的第一振动检测装置、第二振动检测装置均与减振控制器电气连接。
通过上述所示,在运输车辆的运载平台1上安装有主动隔振装置2和被动隔振装置3,被动隔振装置3能够隔离各个方向上的高频小幅度的振动,而主动隔振装置2能够隔离低频大幅度的冲击,所以本实施例可以同时隔离高频小幅度的振动和低频大幅度的冲击,实现抗冲击、抗振动的效果,保证了上平台2014的稳定,进而为精密仪器提供了一个相对稳定的运输环境。
被动隔振装置3采用的是可调节刚度的空气弹簧302和可调节阻尼值的电磁阻尼器307,空气弹簧302和电磁阻尼器307可以缓冲纵向的冲击和振动,并可根据路面状况调整刚度和阻尼值,使得被动隔振装置3达到最佳隔振状态,隔离全部高频小幅度振动;在缸筒301和导向块303之间套装的缓冲垫304不仅能够缓冲横向、斜向的冲击和振动及纵向较大的振动冲击,而且避免了运输车辆在紧急制动或急加速情况下产生的巨大冲击力对机械结构造成的破坏。
所述自调节减振装置还包括空气弹簧302、带压缩机的供气***、流量控制阀、储气罐和电磁阻尼器307,所述带压缩机的供气***通过钢丝绳隔振器和橡胶垫隔振器安装在运载平台1上,用于隔离压缩机在工作过程中产生的噪声和振动,所述带压缩机的供气***与储气罐连通,所述流量控制阀进气口与储气罐连通,所述流量控制阀出气口与空气弹簧302连通,所述流量控制阀与所述减振控制器电气连接,所述减振控制器发出电信号控制所述流量控制阀动作进而调节流入所述空气弹簧302的流量,从而适当地调节所述空气弹簧302的刚度;在上述空气弹簧302的供气***中,带压缩机的供气***将高压空气泵入储气罐,通过流量控制阀将储气罐中的高压空气输出到空气弹簧302中,储气罐与空气弹簧302之间的压差极小,通过使用该供气***,压缩机工作时间缩短四分之一,从而显著提高能效水平,并且具有出色的响应速度。所述电磁阻尼器307与减振控制器电气连接,所述减振控制器发出电信号控制所述电磁阻尼器307,使得所述电磁阻尼器307改变阻尼值。
所述的并联机构201具体为六自由度并联机构,即所述液压缸2012数量为六个,其在所述上平台2014和下平台2011之间为不均匀对称分布,该六自由度并联机构具有空间六个自由度的运动,能够对低频大幅度的扰动进行完全补偿。
所述的液压伺服***还包括液压泵、伺服电机、油箱、电液伺服阀、溢流阀、过滤器和油管,所述液压泵和伺服电机通过钢丝绳隔振器和橡胶垫隔振器安装在运载平台1上,用于隔离液压泵和伺服电机工作过程中产生的噪声和振动,所述伺服电机用于驱动液压泵使其产生高压油液,所述的电液伺服阀与稳定平台控制器电气连接,所述的电液伺服阀与液压缸通过油管连接,所述的溢流阀在隔振平台工作时处于常开状态,起调压作用,所述过滤器用于过滤油液杂质和污染物。
所述液压缸2012采用单伸出杆对称液压缸,其中,所述单伸出杆对称液压缸的伸出作用面面积等于缩回作用面面积,当分别从进油口和出油口输入相同压力和流量的油液时,活塞杆上产生的推力和往返速度也相等,其运动具有强对称性,由于运动对称,测量和指令数据不需要进行转化计算,可有效减小控制误差。
所述的被动隔振装置3有四个,所述运载平台1四个边角上分别固定安装有一个被动隔振装置3。
所述的第一振动检测装置和第二振动检测装置均有四个,四个所述第一振动检测装置分别位于被动隔振装置3与运载平台1的连接处,四个所述第二振动检测装置分别位于被动隔振装置3与下平台2011的连接处,由于运载的精密仪器形状各异,其重心几乎不和其几何中心重合,其重力经过主动隔振装置2不均匀地传递到四个被动隔振装置3上,此时每个被动隔振装置3的所承受的负载不同,所以需要通过减振控制器进一步调节每个被动隔振装置3的刚度和阻尼,使得每个被动隔振装置3达到最佳隔振状态,通过将振动检测装置安装在上述位置,获取了每个被动隔振装置3安装区域处的振动强度,为减振控制器分别调节每个被动隔振装置3的刚度和阻尼提供了依据。
所述的上平台2014设有有夹紧机构,用于将所运输的精密仪器固定在上平台2014。
所述的第一振动检测装置、第二振动检测装置包括加速度传感器,所述的位姿传感器包括加速度传感器。
下面结合一个优选实施例,对上述实施例中涉及到的内容进行说明。
运输车辆行驶在凹凸不平的路面上时,凹凸不平的路面激励运载平台1使得运载平台1产生高低频率混叠的随机振动,由于被动隔振装置3内安装有空气弹簧302、电磁阻尼器307和缓冲垫304,所以传递到下平台2011上的振动被大大减弱,但下平台2011上还存在有小部分高频小幅度振动和低频大幅度振动,为了削弱全部高频振动部分,通过使用闭环负反馈回路来调节空气弹簧302刚度和电磁阻尼器307阻尼值,而且由于运载的精密仪器形状各异,其重心几乎不和其几何中心重合,其重力经过主动隔振装置2不均匀地传递到四个被动隔振装置3上,此时每个被动隔振装置3的所承受的负载不同,所以需要通过减振控制器分别调节每个被动隔振装置3的刚度和阻尼,使得每个被动隔振装置3处于最佳隔振状态,其具体工作原理如下所述:位于某个被动隔振装置3连接处的第一振动检测装置将所测的振动数据发送到减振控制器,同时位于此被动隔振装置3连接处的第二振动检测装置也将振动数据发送到减振控制器,减振控制器经过数据分析分别得到该区域处运载平台1的振动强度和下平台2011的振动强度,判断分析并发出指令,运载平台1的随机振动冲击作为单自由度***的输入激励和干扰信号,所述空气弹簧302和电磁阻尼器307作为执行元件,所述被控对象为下平台2011,所述减振控制器发出指令控制执行元件动作,所述下平台2011上的振动作为反馈信号,整体上构成一个闭环负反馈控制回路,通过使用先进控制理论智能调节空气弹簧302刚度和电磁阻尼器307的阻尼值,当在下平台2011该区域处基本检测不到高频振动时则刚度和阻尼值均调整到最佳,同理,分别调整其它被动隔振装置3的刚度和阻尼,实现最大隔振率,从而达到最佳隔振效果。
被动隔振装置3能够有效隔离高频小幅度的振动,具有减振缓冲的作用,当运载平台1的振动经过被动隔振装置3传递到下平台2011时,振动频率已被大大降低,此时下平台2011仅有低频大幅度的振动,当运输车辆行使过大坑或者减速带时低频大幅度的冲击和振动尤为明显,所以通过主动隔振装置2的姿态补偿将低频大幅度的振动减到最小,其具体原理是安装在下平台2011的位姿传感器实时检测下平台2011的位姿,并将位姿数据发送到稳定平台控制器,通过位姿逆解运算计算得到每个液压缸2012的长度,稳定平台控制器发出电信号,控制电液伺服阀动作,进而控制每个液压缸2012伸出杆的运动,使得液压缸2012伸出杆达到目标位置,通过控制每个液压缸2012的长度来补偿下平台2011的低频扰动,使得上平台2014相对水平面保持惯性稳定,从而达到隔离振动的目的。
对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,在不脱离本发明的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,其特征在于:包括主动隔振装置和被动隔振装置,所述的运载平台上固定有多组被动隔振装置,所述的主动隔振装置固定在所述被动隔振装置上;
所述的主动隔振装置包括并联机构和液压伺服***,所述的并联机构包括下平台、上平台和液压缸,在上平台和下平台之间设有多个液压缸,所述的液压缸一端通过铰链与上平台连接,所述的液压缸另一端通过铰链与下平台连接,所述液压伺服***通过液压油的压力和流量驱动液压缸活塞杆的运动,所述的液压伺服***包括稳定平台控制器,所述液压缸上设有位移传感器,所述位移传感器与稳定平台控制器电气连接,在下平台上设有位姿传感器,所述位姿传感器与稳定平台控制器电气连接;
所述的被动隔振装置包括缸筒、导向块、缓冲垫、滑动套筒、连接件和自调节减振装置,所述自调节减振装置包括减振控制器,所述自调节减振装置用于根据振动强度调节自身刚度和阻尼使得所述被动隔振装置达到最佳隔振效果,所述的缸筒与运载平台通过螺纹联接固定,所述的缸筒顶部、缸筒和导向块之间包覆有缓冲垫,所述的缓冲垫为圆环形结构,所述的缓冲垫套装在导向块上,所述的自调节减振装置固定在缸筒和导向块之间,所述的导向块上端固定安装有滑动套筒,所述的滑动套筒下端套装在缸筒外壁上,所述的滑动套筒上端设有内螺纹,所述的连接件与滑动套筒螺纹联接固定,所述的连接件与下平台通过螺纹联接固定,在运载平台上设有第一振动检测装置,在下平台上设有第二振动检测装置,所述的第一振动检测装置、第二振动检测装置均与减振控制器电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,其特征在于:所述自调节减振装置还包括空气弹簧、带压缩机的供气***、流量控制阀、储气罐和电磁阻尼器,所述带压缩机的供气***通过钢丝绳隔振器和橡胶垫隔振器安装在运载平台上,用于隔离压缩机在工作过程中产生的噪声和振动,所述带压缩机的供气***与储气罐连通,所述流量控制阀进气口与储气罐连通,所述流量控制阀出气口与空气弹簧连通,所述流量控制阀与所述减振控制器电气连接,所述减振控制器发出电信号控制所述流量控制阀动作进而调节流入所述空气弹簧的流量,从而适当的调节所述空气弹簧的刚度,所述的电磁阻尼器与减振控制器电气连接,所述减振控制器发出电信号控制所述电磁阻尼器,使得所述电磁阻尼器改变阻尼值。
3.根据权利要求2所述的一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,其特征在于:所述的并联机构具体为六自由度并联机构,即所述液压缸数量为六个,其在所述上平台和下平台之间为不均匀对称分布。
4.根据权利要求3所述的一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,其特征在于:所述的液压伺服***还包括液压泵、伺服电机、油箱、电液伺服阀、溢流阀、过滤器和油管,所述液压泵和伺服电机通过钢丝绳隔振器和橡胶垫隔振器安装在运载平台上,用于隔离液压泵和伺服电机工作过程中产生的噪声和振动,所述伺服电机用于驱动液压泵使其产生高压油液,所述的电液伺服阀与稳定平台控制器电气连接,所述的电液伺服阀与液压缸通过油管连接,所述的溢流阀在隔振平台工作时处于常开状态,起调压作用,所述过滤器用于过滤油液杂质和污染物。
5.根据权利要求3或4所述的一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,其特征在于:所述液压缸采用单伸出杆对称液压缸,所述单伸出杆对称液压缸的伸出作用面面积等于缩回作用面面积,当分别从进油口和出油口输入相同压力和流量的油液时,活塞杆上产生的推力和往返速度也相等,其运动具有强对称性,由于运动对称,测量和指令数据不需要进行转化计算,可有效减小控制误差。
6.根据权利要求3或4或5所述的一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,其特征在于:所述的被动隔振装置有四个,所述运载平台四个边角上分别固定安装有一个被动隔振装置。
7.根据权利要求6所述的一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,其特征在于:所述的第一振动检测装置和第二振动检测装置均有四个,四个所述第一振动检测装置分别位于被动隔振装置与运载平台的连接处,四个所述第二振动检测装置分别位于被动隔振装置与下平台的连接处。
8.根据权利要求6或7所述的一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,其特征在于:所述的上平台设有有夹紧机构,用于将所运输的精密仪器固定在上平台。
9.根据权利要求3或4或5或7或8所述的一种用于精密仪器运输的车载隔振平台,其特征在于:所述的第一振动检测装置、第二振动检测装置包括加速度传感器,所述的位姿传感器包括加速度传感器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010912690.3A CN111895039A (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种用于精密仪器运输的车载隔振平台 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010912690.3A CN111895039A (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种用于精密仪器运输的车载隔振平台 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111895039A true CN111895039A (zh) | 2020-11-06 |
Family
ID=73224984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010912690.3A Pending CN111895039A (zh) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | 一种用于精密仪器运输的车载隔振平台 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111895039A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112590482A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-02 | 微控物理储能研究开发(深圳)有限公司 | 车辆悬挂***及其减震方法 |
CN112709778A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-27 | 微控物理储能研究开发(深圳)有限公司 | 减震光刻机及其减震方法 |
CN112709777A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-27 | 微控物理储能研究开发(深圳)有限公司 | 减震平台及减震方法 |
CN112727989A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种精密光电设备及其轴系减振装置 |
CN114198455A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-18 | 上海新纪元机器人有限公司 | 安装于运载设备的自平衡减振*** |
CN114701423A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-05 | 山东泰开重工机械有限公司 | 用于精密仪器的车载装置、使用方法及其应用 |
US11820275B2 (en) * | 2020-10-30 | 2023-11-21 | Daniel R. Brettschneider | Carrier platform with suspension mechanism for supporting a vibration-sensitive load on a vehicle |
WO2024036963A1 (zh) * | 2022-08-15 | 2024-02-22 | 沈阳工业大学 | 悬吊物体摇摆止振的主被动复合控制*** |
-
2020
- 2020-09-03 CN CN202010912690.3A patent/CN111895039A/zh active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11820275B2 (en) * | 2020-10-30 | 2023-11-21 | Daniel R. Brettschneider | Carrier platform with suspension mechanism for supporting a vibration-sensitive load on a vehicle |
CN112590482A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-02 | 微控物理储能研究开发(深圳)有限公司 | 车辆悬挂***及其减震方法 |
CN112709778A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-27 | 微控物理储能研究开发(深圳)有限公司 | 减震光刻机及其减震方法 |
CN112709777A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-27 | 微控物理储能研究开发(深圳)有限公司 | 减震平台及减震方法 |
CN112727989A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-04-30 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种精密光电设备及其轴系减振装置 |
CN114198455A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-18 | 上海新纪元机器人有限公司 | 安装于运载设备的自平衡减振*** |
CN114701423A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-05 | 山东泰开重工机械有限公司 | 用于精密仪器的车载装置、使用方法及其应用 |
CN114701423B (zh) * | 2022-03-14 | 2024-01-30 | 山东泰开重工机械有限公司 | 用于精密仪器的车载装置、使用方法及其应用 |
WO2024036963A1 (zh) * | 2022-08-15 | 2024-02-22 | 沈阳工业大学 | 悬吊物体摇摆止振的主被动复合控制*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111895039A (zh) | 一种用于精密仪器运输的车载隔振平台 | |
CN213117292U (zh) | 一种用于精密仪器运输的车载隔振平台 | |
CN105299128B (zh) | 一种双动平台式并联机构减振平台 | |
US8800736B2 (en) | Adjustable tuned mass damper systems | |
CN105570630B (zh) | 一种具有准零刚度的磁流变液减振平台 | |
EP0469051B1 (en) | Vehicle suspension system | |
CN1689957B (zh) | 地面输送设备 | |
CN108045187A (zh) | 一种全向移动平台的独立悬挂机构 | |
CN106969088A (zh) | 一种兼顾高低频振动的隔振装置 | |
CN106763465A (zh) | 一种六自由度主被动减振平台 | |
CN101858403A (zh) | 一种移动载体搭载设备六轴振动与冲击隔离平台 | |
CN105745832A (zh) | 升降***、用于电气测试的方法、减震器以及机器组件 | |
CN107176001A (zh) | 汽车超级减震底盘悬架结构 | |
CN209081180U (zh) | 一种电梯轿底减振装置 | |
CN207378054U (zh) | 一种汽车发动机减震座 | |
JP2000272320A (ja) | 自動車用能動懸架装置 | |
CN115727093B (zh) | 一种刚度可调的双自由度主被动防微振基座 | |
CN115217891B (zh) | 精密设备主动气磁隔振与阻尼防护转运装置 | |
CN108036018A (zh) | 串联式六自由度空气悬挂隔振平台 | |
CN115263992A (zh) | 基于可调频吸振与主动隔振的三向宽频大载荷减振装置 | |
WO2018209699A1 (zh) | 一种电梯曳引机构减震装置 | |
CN203714007U (zh) | 非公路宽体自卸车侧置式驾驶室减震装置 | |
CN220622587U (zh) | 一种激光雷达走航船用减震装置 | |
CN112460195B (zh) | 一种车辆运输用磁悬浮缓冲装置 | |
CN215487429U (zh) | 一种单悬浮架试验车设备安装机构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20201106 |