CN104948641B - 光学隔振平台自动调整高度阀 - Google Patents

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Abstract

一种光学隔振平台的自动调整高度阀，包括杠杆板、铰座、顶针、镶套、上钢套、下钢套、阀芯、阀体、压簧、薄密封圈等。本发明结构紧凑，性能稳定可靠，复位精度高，响应时间短，自动平衡速度快；体积小，安装、调节非常方便。本发明装置能自动调整光学隔振平台的高度，具有响应速度快、灵敏度高的特点。

Description

光学隔振平台自动调整高度阀
技术领域
本发明高度自动控制，特别是一种光学隔振平台自动调整高度阀。
背景技术
在光学实验中，光学平台是重要的实验设备，它的精密程度对实验有很大的影响。其中，光学平台的抗振性能和形状稳定性能要求较高。光学平台放在具有隔振性能的支撑装置之上，用以减少环境中振动对实验产生的影响，并保持平台上表面的水平，使实验光路不受影响。实现光学平台隔振的核心器件就是装在支撑系统中的隔振器。目前隔振器有阻尼式和气浮式。阻尼式隔振依靠支撑腿上方的阻尼减振器，阻尼式结构应用较广泛，但是对于低频(通常小于10HZ)振动，效果一般，甚至有可能引起共振。而气浮隔振是一种空气弹簧阻尼系统，它的主要结构是用富有弹性的材料构成的气囊弹性腔，气囊弹性腔又通过阻尼孔与气囊阻尼腔相通。气囊中充入一定量的气体后，靠弹性材料的变形来完成气囊的收缩和扩张。而气囊体积的缩小和扩张就使得它所承载的光学平台上下浮动，形成固有频率较低的振动系统，使光学平台与来自地面的振动隔离。但已有技术中，自动控制气囊进出气的高度阀，密封性能不够好，响应速度不够快，高度复位灵敏度低,所以隔振器的的隔振反应精度不高。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种光学隔振平台自动调整高度阀，该装置能自动调整光学隔振平台的高度，具有响应速度快、灵敏度高的特点。
本发明的技术方案是：
一种光学隔振平台自动调整高度阀，特征在于包括杠杆板、顶针、铰座、镶套、上钢套、下钢套、阀芯、阀体、第一压簧、第一薄密封圈、第二压簧和第二薄密封圈：
所述的阀体的内腔由竖直的直径较小的下圆空腔和直径较大的上圆空腔构成，所述的下圆空腔有进气口，上圆空腔有放气口和出气口；
所述的阀芯是一个由两段不同直径的圆柱体构成，下段短而直径大，上段长而直径小，在阀芯的下段与上段的连接处有一圈坑，供第二薄密封圈置放，在阀芯上段的中部还有一圈坑，供第一薄密封圈置放，所述的阀芯、第一薄密封圈和第二薄密封圈为一体式结构，所述的上钢套和下钢套都具有竖直的轴孔，所述的上钢套还有横向通孔，该横向通孔与所述的竖直的轴孔相通，所述的下钢套的轴孔套在所述的阀芯的下段与上段的连接处，下钢套的下表面紧贴阀芯大直径的圆柱的上端面，所述的上钢套的轴孔套固在所述的阀芯的上段外至所述的第一薄密封圈，在所述的上钢套和下钢套之间的阀芯外套设所述的第一压簧，第一压簧的上端面与上钢套的下表面接触，第一压簧的下端面与下钢套的上端面接触，构成阀芯组件；
在所述的阀体的下圆空腔置放第二压簧，所述的阀芯组件的下端置于所述的第二压簧上，所述的下钢套位于所述的阀体的上圆空腔的底端，所述的上钢套和下钢套的最大直径的外壁与所述的阀体的上圆空腔形成可移动配合，所述的镶套具有相通的竖直的轴孔和横向通孔，所述的镶套的竖直的轴孔的下半部分套在上钢套的上端，并将该镶套过盈配合地固定在阀体上圆空腔的上段，该镶套的竖直的轴孔的上半部分套在所述的顶针的下端，所述的顶针的下端面和上钢套上端面紧贴并可在所述的镶套内上下移动，所述的上钢套和下钢套与阀芯的第一薄密封圈和第二薄密封圈的密封面接触，形成阀体气室；所述的上钢套的横向通孔和镶套的横向通孔与所述的阀体出气口相通；
所述的顶针上端面的钢球与所述的杠杆板点接触，阀体气室通过放气口与光学平台气浮支撑腿的气囊相通，所述的进气口与空压机气源相通，所述的出气口与外界相通。
所述杠杆板与光学平台的下表面通过调节螺钉点接触，把平台振动引起的高低位移量按比例缩小，然后传递到阀芯。
阀的进气口和出气口之间有阀体气室,进气口连接空压机气源,阀体气室通过放气口连接光学平台的气囊支撑腿，上钢套和下钢套与阀芯的第一薄密封圈、第二薄密封圈接触密封，形成密封气室。当阀芯位于平衡位置时，上钢套和下钢套与阀芯同时紧密接触，形成密封，气囊既不充气也不放气。当平台受力向下位移，上钢套和阀芯随平台台面向下，下钢套和阀芯脱开，进气口打开，空压机气源向支撑腿气囊补气，气压增加，撑起平台向上，使平台回到平衡位置。当支撑腿气囊内的气压过高，平台高出平衡位置时，下钢套与阀芯接触密封，进气口关闭，上钢套与阀芯脱开，出气口打开，支撑腿气囊的气从出气口逸出，气囊内的气压减小，平台向下回到平衡位置。
所述的阀芯和第一薄密封圈、第二薄密封圈为一体式结构，薄密封圈采用橡胶材料以阀芯为模具固化成型。密封橡胶的厚度小于0.5mm，上钢套和下钢套的刀口高度小于0.5mm，密封圈的密封形变量小于等于0.3mm。杠杆板与平台下表面接触，通过把平台的高低位移量按比例缩小传递到阀芯。平台的上下振动位移大于3mm时，自动调整高度阀启动工作，上钢套、下钢套与阀芯脱开或接触密封，向气浮支撑腿的气囊充气或放气，使气浮支撑腿的支撑力与台面重力平衡，保持光学平台高度位置复位精度小于3mm。所以高度自动调整阀响应时间短，反应灵敏，复位精度高。
本发明的优点是：
1、本发明结构紧凑，性能稳定可靠，由于采用的是自动控制，能快速调整光学平台的振动，隔振效率高。
2、所述薄密封圈与阀芯是一体式固化成型结构，密封效果好，耐磨损，寿命高。
3、薄密封圈采用橡胶材料以阀芯为模具固化成型，橡胶厚度小于0.5mm，密封压缩形变量小于0.3mm。上下钢套接触密封位移量小，平台上下位移变化时，高度自动调整阀响应时间短，反应灵敏，复位精度高。
附图说明
图1是本发明的整体示意图
图2是本发明光学隔振平台的自动调整高度阀的结构示意图
图3是阀芯和薄密封圈的结构图
具体实施方式
现结合附图，对本发明作进一步描述。
先请参见图2，图2是本发明光学隔振平台自动调整高度阀的结构示意图
一种光学隔振平台自动调整高度阀，包括杠杆板1、顶针2、铰座3、镶套4、上钢套5、下钢套7、阀芯8、阀体9、第一压簧6、第一薄密封圈12、第二压簧10和第二薄密封圈11，所述的阀体9的内腔由竖直的直径较小的下圆空腔和直径较大的上圆空腔构成，所述的下圆空腔有进气口9-1，上圆空腔有放气口9-2和出气口9-3，所述的阀芯8是一个由两段不同直径的圆柱体构成，下段短而直径大，上段长而直径小，在阀芯的下段与上段的连接处有一圈坑，供第二薄密封圈11置放，在阀芯上段的中部还有一圈坑，供第一薄密封圈12置放，所述的阀芯8、第一薄密封圈12和第二薄密封圈1)为一体式结构，所述的上钢套5和下钢套7都具有竖直的轴孔，所述的上钢套5还有横向通孔，该横向通孔与所述的竖直的轴孔相通，所述的下钢套7的轴孔套在所述的阀芯8的下段与上段的连接处，下钢套7的下表面紧贴阀芯大直径的圆柱的上端面，所述的上钢套5的轴孔套固在所述的阀芯8的上段外至所述的第一薄密封圈12，在所述的上钢套5和下钢套7之间的阀芯外套设所述的第一压簧6，第一压簧6的上端面与上钢套5的下表面接触，第一压簧6的下端面与下钢套7的上端面接触，构成阀芯组件；
在所述的阀体9的下圆空腔置放第二压簧10，所述的阀芯组件的下端置于所述的第二压簧10上，所述的下钢套7位于所述的阀体9的上圆空腔的底端，所述的上钢套5和下钢套7的最大直径的外壁与所述的阀体9的上圆空腔形成可移动配合，所述的镶套4具有相通的竖直的轴孔和横向通孔，所述的镶套4的竖直的轴孔的下半部分套在上钢套5的上端，并将该镶套4过盈配合地固定在阀体上圆空腔的上段，该镶套4的竖直的轴孔的上半部分套在所述的顶针2的下端，所述的顶针2的下端面和上钢套5上端面紧贴并可在所述的镶套内上下移动，所述的上钢套5和下钢套7与阀芯8的第一薄密封圈12和第二薄密封圈11的密封面接触，形成阀体气室；所述的上钢套5的横向通孔和镶套4的横向通孔与所述的阀体9出气口9-3相通；
所述上钢套和下钢套与阀芯的上下密封面接触密封形成阀体气室，阀体气室连通气浮支撑腿的气囊，阀体的进气口与空压机气源连通。
当阀芯位于平衡位置时，上钢套和下钢套与阀芯同时接触密封，气囊既不充气也不放气。当平台受力向下位移时，通过顶针把移动传递到上钢套和阀芯，然后上钢套和阀芯随平台台面向下移动，下钢套和阀芯脱开，进气口打开，空压机气源向支撑腿气囊补气，气囊内气压增加，撑起平台向上移动，直到平台回到平衡位置。当平台高出平衡位置时，下钢套与阀芯接触密封，进气口关闭，在压簧作用下，上钢套与阀芯脱开，出气口打开，支撑腿气囊的气从出气口逸出，气囊内的气压减小，平台向下回落回到平衡位置。
本发明的作用就是通过接收平台的振动来控制气囊气体的进出，使得平台始终在平衡位置附近，不会有较大的偏离。实验表明，本发明装置能自动调整光学隔振平台的高度，具有响应速度快、灵敏度高的特点。

Claims (1)

1.一种光学隔振平台自动调整高度阀，特征在于包括杠杆板(1)、顶针(2)、铰座(3)、镶套(4)、上钢套(5)、下钢套(7)、阀芯(8)、阀体(9)、第一压簧(6)、第一薄密封圈(12)、第二压簧(10)和第二薄密封圈(11)：
所述的阀体(9)的内腔由竖直的直径较小的下圆空腔和直径较大的上圆空腔构成，所述的下圆空腔有进气口(9-1)，上圆空腔有放气口(9-2)和出气口(9-3)；
所述的阀芯(8)是一个由两段不同直径的圆柱体构成，下段短而直径大，上段长而直径小，在阀芯的下段与上段的连接处有一圈坑，供第二薄密封圈(11)置放，在阀芯上段的中部还有一圈坑，供第一薄密封圈(12)置放，所述的阀芯(8)、第一薄密封圈(12)和第二薄密封圈(11)为一体式结构，所述的上钢套(5)和下钢套(7)都具有竖直的轴孔，所述的上钢套(5)还有横向通孔，该横向通孔与所述的竖直的轴孔相通，所述的下钢套(7)的轴孔套在所述的阀芯(8)的下段与上段的连接处，下钢套(7)的下表面紧贴阀芯大直径的圆柱的上端面，所述的上钢套(5)的轴孔套固在所述的阀芯(8)的上段外至所述的第一薄密封圈(12)，在所述的上钢套(5)和下钢套(7)之间的阀芯外套设所述的第一压簧(6)，第一压簧(6)的上端面与上钢套(5)的下表面接触，第一压簧(6)的下端面与下钢套(7)的上端面接触，构成阀芯组件；
在所述的阀体(9)的下圆空腔置放第二压簧(10)，所述的阀芯组件的下端置于所述的第二压簧(10)上，所述的下钢套(7)位于所述的阀体(9)的上圆空腔的底端，所述的上钢套(5)和下钢套(7)的最大直径的外壁与所述的阀体(9)的上圆空腔形成可移动配合，所述的镶套(4)具有相通的竖直的轴孔和横向通孔，所述的镶套(4)的竖直的轴孔的下半部分套在上钢套(5)的上端，并将该镶套(4)过盈配合地固定在阀体上圆空腔的上段，该镶套(4)的竖直的轴孔的上半部分套在所述的顶针(2)的下端，所述的顶针(2)的下端面和上钢套(5)上端面紧贴并可在所述的镶套内上下移动，所述的上钢套(5)和下钢套(7)与阀芯(8)的第一薄密封圈(12)和第二薄密封圈(11)的密封面接触，形成阀体气室；所述的上钢套(5)的横向通孔和镶套(4)的横向通孔与所述的阀体(9)出气口(9-3)相通；
所述的顶针(2)上端面的钢球与所述的杠杆板(1)点接触，阀体气室通过放气口(9-2)与光学平台气浮支撑腿的气囊相通，所述的进气口(9-1)与空压机气源相通，所述的出气口(9-3)与外界相通。
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