CN104763868A - 气浮支撑平台用高度调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种气浮支撑平台用高度调节机构，包括基座、粗调单元和精调单元，粗、精调单元中粗、精调水平斜铁滑动置于粗、精调框架内，粗、精调竖直斜铁置于粗、精调水平斜铁上，二者斜面相配合，粗、精调框架上固装有限制粗、精调竖直斜铁产生水平位移的粗、精调竖直斜铁挡板；粗调单元中斜铁的斜度大于精调单元中斜铁的斜度。粗调单元通过长调节螺钉和调节螺母控制粗调水平斜铁4移动；精调单元通过滚珠丝杠控制精调水平斜铁进行移动。本气浮支撑平台用高度调节机构，提高了调节效率，节省了调节时间，同时具有很好的结构强度和刚度，能负载更大载荷，并且在相同负载变化的情况下，变形更小。

Description

气浮支撑平台用高度调节机构

技术领域

本发明涉及一种高度调节机构，尤其涉及一种气浮支撑平台用高度调节机构。

背景技术

气浮支撑平台一般由多块花岗岩、铸铁、玻璃等拼接而成，被用于航天器在轨运行的微低重力力学环境地面模拟实验中，其性能直接决定了航天器全物理、半物理仿真的置信度。气浮支撑平台高度调节机构用于调整相邻气浮支撑平台材料之间接缝高度差，其调节精度和自身刚度是决定气浮支撑平台性能的重要组成部分。

现有的气浮支撑平台高度调节机构一般采用刚度低、变形大、误差大的螺旋传动千斤顶形式，并且采用手动方式调节，实验前所需要的调节时间数以月计，周期较长，很难满足未来快速响应的航天器地面动力学测试需求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种气浮支撑平台用高度调节机构，一方面缩短调节时间，提高调节效率；另一方面提高调节机构的调节精度及自身刚度需求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种气浮支撑平台用高度调节机构，包括基座、粗调单元和精调单元，基座上安装有粗调单元，粗调单元上安装有精调单元；

粗调单元包括粗调水平斜铁、粗调竖直斜铁、粗调竖直斜铁挡板和粗调框架，粗调框架为矩形框结构，固装于基座上，粗调水平斜铁滑动置于粗调框架内，其下端面与基座相接触，粗调竖直斜铁置于粗调水平斜铁上，二者斜面相配合，粗调竖直斜铁上端面与水平面平行，粗调框架上固装有限制粗调竖直斜铁产生水平位移的粗调竖直斜铁挡板；

精调单元包括精调水平斜铁、精调竖直斜铁、精调竖直斜铁挡板和精调框架，精调框架为矩形框结构，固装于粗调竖直斜铁上，精调水平斜铁滑动置于精调框架内，其下端面与粗调竖直斜铁相接触，精调竖直斜铁置于精调水平斜铁上，二者斜面相配合，精调竖直斜铁上端面与水平面平行，精调框架上固装有限制精调竖直斜铁产生水平位移的精调竖直斜铁挡板；

所述粗调单元中斜铁的斜度大于精调单元中斜铁的斜度。

具体而言，至少有一个长调节螺钉螺纹配合旋入粗调框架内，与粗调水平斜铁的一个矩形状侧端面相抵，同时至少有一个匹配有调节螺母的长调节螺钉间隙配合穿过粗调框架，且其头部旋入粗调水平斜铁的该矩形状侧端面内。

具体而言，所述精调水平斜铁两个矩形状侧端面之间垂直开有贯通长孔，滚珠丝杠丝杆穿过贯通长孔，丝杆两端通过轴承安装于精调框架上，且丝杆一端部连接有动力单元，滚珠丝杠丝母与精调水平斜铁固连。

进一步的，所述粗调水平斜铁两个相对的梯形状侧端面均与粗调框架相贴。

进一步的，所述精调水平斜铁两个对的梯形状侧端面均与精调框架相贴。

进一步的，所述精调单元还包括限位开关，限位开关与动力单元电连接，精调水平斜铁上设有能触发限位开关动作的限位轴销。

更进一步的，所述粗调水平斜铁上开有与粗调水平斜铁移动方向相一致的长圆形贯通孔，基座、粗调竖直斜铁和精调框架上相应位置均开有圆形贯通孔，双头螺柱置于贯通孔内，两端旋有预紧螺母。

所述高度调节机构还包括自适应球关节单元，其包括凸球关节、凹球关节和压块，凸球关节置于精调竖直斜铁上端面上，内部卡设有压块，通过螺钉固定在精调竖直斜铁上；

凸球关节凸面朝上，与凹球关节凹面相贴合，凹球关节上端面与水平面平行。

基座下端部通过基座预紧螺钉安装在地基上。

相对于现有技术，本发明所述的气浮支撑平台用高度调节机构，采用粗、精两级斜铁调高方式相配合调整平台与平台的高度差至达标范围，不但提高了调节效率，节省了调节时间，同时具有很好的结构强度和刚度，能负载更大载荷，并且在相同负载变化的情况下，变形更小。此外，基座与地基之间通过基座预紧螺钉预紧，粗调单元调节完成后通过双头螺柱和预紧螺母将粗调单元粗调水平斜铁和粗调竖直斜铁接触面预紧，减小了本气浮支撑平台用高度调节机构使用过程中的整体变形。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的正视图；

图2图1的A-A向剖视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的左视图；

图5是图4的B-B向剖视图；

图6是图4的C-C向向剖视图。

附图标记说明：

1.驱动电机、2.蜗轮蜗杆减速器、3.基座、4.粗调水平斜铁、5.粗调竖直斜铁、6.精调水平斜铁、7.精调竖直斜铁、8.凸球关节、9.凹球关节、10.压块、11.双头螺柱、12.预紧螺母、13.精调竖直斜铁挡板、14.粗调竖直斜铁挡板、15.基座预紧螺钉、16.限位开关、17.限位轴销、18.丝杆、19.精调框架、20.丝母、21.轴承、22.过渡转接法兰、23.长调节螺钉、24.调节螺母、25.粗调框架。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明所述气浮支撑平台用高度调节机构，包括基座3、粗调单元和精调单元，基座3上安装有粗调单元，粗调单元上安装有精调单元；粗调单元包括粗调水平斜铁4、粗调竖直斜铁5、粗调竖直斜铁挡板14和粗调框架25，粗调框架25为矩形框结构，固装于基座3上，粗调水平斜铁4滑动置于粗调框架25内，其下端面与基座3相接触，粗调竖直斜铁5置于粗调水平斜铁4上，二者斜面相配合，粗调竖直斜铁5上端面与水平面平行，粗调框架25上固装有限制粗调竖直斜铁5产生水平位移的粗调竖直斜铁挡板14；精调单元包括精调水平斜铁6、精调竖直斜铁7、精调竖直斜铁挡板13和精调框架19，精调框架19为矩形框结构，固装于粗调竖直斜铁5上，精调水平斜铁6滑动置于精调框架19内，其下端面与粗调竖直斜铁5相接触，精调竖直斜铁7置于精调水平斜铁6上，二者斜面相配合，精调竖直斜铁7上端面与水平面平行，精调框架19上固装有限制精调竖直斜铁7产生水平位移的精调竖直斜铁挡板13；所述粗调单元中斜铁的斜度大于精调单元中斜铁的斜度。

本发明所述气浮支撑平台用高度调节机构包括粗、精两级调节，粗调单元中斜铁的斜度大于精调单元中斜铁的斜度，粗调单元用于大行程调节，主要用于消除垫石平面度、气浮支撑平台材料(花岗岩、铸铁、玻璃等)厚度加工误差以及地基沉降变形等因素对气浮支撑平台材料(花岗岩、铸铁、玻璃等)上表面水平高度的影响；精调单元用于小行程调节，主要用于气浮支撑平台材料(花岗岩、铸铁、玻璃等)上表面水平高度的精微调节。粗调单元设置有粗调竖直斜铁挡板14，用以约束粗调竖直斜铁5的水平移动，当粗调水平斜铁4沿与其矩形状侧端面相垂直的方向移动时，便能使粗调竖直斜铁5沿竖直方向移动；同理，当精调水平斜铁6沿与其矩形状侧端面相垂直的方向移动时，便能使精调竖直斜铁7沿竖直方向移动，二者相结合，最终调整平台与平台的高度差至达标范围。

与上述要求相适应，粗调单元通过长调节螺钉23和调节螺母24控制粗调水平斜铁4移动。至少有一个长调节螺钉23螺纹配合旋入粗调框架25内，与粗调水平斜铁4的一个矩形状侧端面相抵，同时至少有一个匹配有调节螺母24的长调节螺钉23间隙配合穿过粗调框架25，且其头部旋入粗调水平斜铁4的该矩形状侧端面内。如图2、6所示，松开调节螺母24，调节与粗调框架25螺纹配合的长调节螺钉23，使之推动粗调水平斜铁4移动，便能带动粗调竖直斜铁挡板14上升；松开与粗调框架25螺纹配合的长调节螺钉23，约束匹配有调节螺母24的长调节螺钉23不发生旋转，再调节调节螺母24，拉动粗调水平斜铁4移动，便能带动粗调竖直斜铁挡板14上升或下降。

同样与上述要求相适应，精调单元通过滚珠丝杠控制精调水平斜铁6进行移动，从而带动精调竖直斜铁7进行高精度上升或下降。如图2、5所示，所述精调水平斜铁6两个矩形状侧端面之间垂直开有贯通长孔，滚珠丝杠丝杆18穿过贯通长孔，丝杆18两端通过轴承21安装于精调框架19上，且丝杆18一端部连接有动力单元，滚珠丝杠丝母20与精调水平斜铁6固连。

动力单元包括驱动电机1和蜗轮蜗杆减速器2，驱动电机1输出端与蜗轮蜗杆减速器2输入端相连接，蜗轮蜗杆减速器2输出端法兰与过渡转接法兰22相连接，过渡转接法兰22安装于精调框架19上，蜗轮蜗杆减速器2输出端与丝杆18相连接。

为了保证粗调水平斜铁4能准确沿垂直于其矩形状侧端面的方向移动，所述粗调水平斜铁4两个相对的梯形状侧端面均与粗调框架25相贴。

同理，为了保证精调竖直斜铁7能准确沿垂直于其矩形状侧端面的方向移动，所述精调水平斜铁6两个对的梯形状侧端面均与精调框架19相贴。

所述精调单元还包括预先设置好位置的限位开关16，限位开关16与动力单元电连接，精调水平斜铁6上设有能触发限位开关16动作的限位轴销17，当精调水平斜铁6移动至限位轴销17触发限位开关16时，限位开关16能控制动力单元停机，起到限位保护的作用。

为了提高粗调单元内部刚度，所述粗调水平斜铁4上开有与粗调水平斜铁4移动方向相一致的长圆形贯通孔，基座3、粗调竖直斜铁5和精调框架19上相应位置均开有圆形贯通孔，双头螺柱11置于贯通孔内，两端旋有预紧螺母12，当粗调单元调节完毕后，通过调节预紧螺母12将粗调水平斜铁4和粗调竖直斜铁5接触面压紧。

所述高度调节机构还包括自适应球关节单元，其包括凸球关节8、凹球关节9和压块10，凸球关节8置于精调竖直斜铁7上端面上，内部卡设有压块10，通过螺钉固定在精调竖直斜铁7上；凸球关节8凸面朝上，与凹球关节9凹面相贴合，凹球关节9上端面与水平面平行。气浮支撑平台位于凹球关节9上端面上。

基座3下端部通过基座预紧螺钉15安装在地基上，通过调整基座预紧螺钉15，压紧基座3与地基间的接触面，调高接触刚度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气浮支撑平台用高度调节机构，包括基座(3)、粗调单元和精调单元，基座(3)上安装有粗调单元，粗调单元上安装有精调单元；其特征在于：粗调单元包括粗调水平斜铁(4)、粗调竖直斜铁(5)、粗调竖直斜铁挡板(14)和粗调框架(25)，粗调框架(25)为矩形框结构，固装于基座(3)上，粗调水平斜铁(4)滑动置于粗调框架(25)内，其下端面与基座(3)相接触，粗调竖直斜铁(5)置于粗调水平斜铁(4)上，二者斜面相配合，粗调竖直斜铁(5)上端面与水平面平行，粗调框架(25)上固装有限制粗调竖直斜铁(5)产生水平位移的粗调竖直斜铁挡板(14)；

精调单元包括精调水平斜铁(6)、精调竖直斜铁(7)、精调竖直斜铁挡板(13)和精调框架(19)，精调框架(19)为矩形框结构，固装于粗调竖直斜铁(5)上，精调水平斜铁(6)滑动置于精调框架(19)内，其下端面与粗调竖直斜铁(5)相接触，精调竖直斜铁(7)置于精调水平斜铁(6)上，二者斜面相配合，精调竖直斜铁(7)上端面与水平面平行，精调框架(19)上固装有限制精调竖直斜铁(7)产生水平位移的精调竖直斜铁挡板(13)；

所述粗调单元中斜铁的斜度大于精调单元中斜铁的斜度。

2.根据权利要求1所述的气浮支撑平台用高度调节机构，其特征在于：至少有一个长调节螺钉(23)螺纹配合旋入粗调框架(25)内，与粗调水平斜铁(4)的一个矩形状侧端面相抵，同时至少有一个匹配有调节螺母(24)的长调节螺钉(23)间隙配合穿过粗调框架(25)，且其头部旋入粗调水平斜铁(4)的该矩形状侧端面内。

3.根据权利要求1所述的气浮支撑平台用高度调节机构，其特征在于：所述精调水平斜铁(6)两个矩形状侧端面之间垂直开有贯通长孔，滚珠丝杠丝杆(18)穿过贯通长孔，丝杆(18)两端通过轴承(21)安装于精调框架(19)上，且丝杆(18)一端部连接有动力单元，滚珠丝杠丝母(20)与精调水平斜铁(6)固连。

4.根据权利要求1或2所述的气浮支撑平台用高度调节机构，其特征在于：所述粗调水平斜铁(4)两个相对的梯形状侧端面均与粗调框架(25)相贴。

5.根据权利要求1或3所述的气浮支撑平台用高度调节机构，其特征在于：所述精调水平斜铁(6)两个对的梯形状侧端面均与精调框架(19)相贴。

6.根据权利要求3所述的气浮支撑平台用高度调节机构，其特征在于：所述精调单元还包括限位开关(16)，限位开关(16)与动力单元电连接，精调水平斜铁(6)上设有能触发限位开关(16)动作的限位轴销(17)。

7.根据权利要求1所述的气浮支撑平台用高度调节机构，其特征在于：所述粗调水平斜铁(4)上开有与粗调水平斜铁(4)移动方向相一致的长圆形贯通孔，基座(3)、粗调竖直斜铁(5)和精调框架(19)上相应位置均开有圆形贯通孔，双头螺柱(11)置于贯通孔内，两端旋有预紧螺母(12)。

8.根据权利要求1所述的气浮支撑平台用高度调节机构，其特征在于：所述高度调节机构还包括自适应球关节单元，其包括凸球关节(8)、凹球关节(9)和压块(10)，凸球关节(8)置于精调竖直斜铁(7)上端面上，内部卡设有压块(10)，通过螺钉固定在精调竖直斜铁(7)上；

凸球关节(8)凸面朝上，与凹球关节(9)凹面相贴合，凹球关节(9)上端面与水平面平行。

9.根据权利要求1所述的气浮支撑平台用高度调节机构，其特征在于：基座(3)下端部通过基座预紧螺钉(15)安装在地基上。