CN105109712A - 基于六自由度气浮台z向控制的气浮轴 - Google Patents
基于六自由度气浮台z向控制的气浮轴 Download PDFInfo
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Abstract
基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴，它涉及一种气浮轴，具体涉及一种基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴。本发明为了解决现有气浮平台的气压补偿方式一般为半主动式重力补偿机构，导致其控制精度较低的问题。本发明包括气浮轴承外套、气浮轴承内套和多个氮气喷嘴，气浮轴承内套插装在气浮轴承外套的空腔内，多个氮气喷嘴均布安装在空腔的内侧壁上。本发明用于物理仿真领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种气浮轴，具体涉及一种基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴，属于物理仿真领域。
背景技术
当今航天器技术日新月异，航天器的功能也越加复杂，气浮台是航天器进行地面模拟仿真的重要手段来模拟外太空的无摩擦微重力环境和姿态控制，提供三个自由度的平动和三个自由度的转动。
气浮平台依靠高压氮气在导轨上形成的气膜支撑，实现微摩擦和微阻尼运动进而通过气腔充放气来实现垂向控制。气浮平台如何进行简单、高精度的气压补偿是实现其自由漂浮状态的重点和难点。在现有的气压补偿方法中，多是一种半主动式重力补偿结构，该方法提出的补偿方法控制精度较低。
发明内容
本发明为解决现有气浮平台的气压补偿方式一般为半主动式重力补偿机构，导致其控制精度较低的问题，进而提出基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案是：本发明包括气浮轴承外套、气浮轴承内套和多个氮气喷嘴，气浮轴承内套插装在气浮轴承外套的空腔内，多个氮气喷嘴均布安装在空腔的内侧壁上。
本发明的有益效果是：传统的垂向控制方案为进气口进气，获得支撑Z轴的力，通过排气口来进行高度控制，但是由于一些原因，负载从之前的1吨变为2吨，比预想的要多将近一倍，所以原先的方案并没有获得很好的效果，而本发明使得两路都为进气口，并且通过导轨的缝隙进行恒压排气。并且一路进气为恒压来承载大部分负载重力，另一路进气通过比例电磁阀进行可调控制进气来获得垂向运动控制，2吨的负载获得了很好的控制效果和精度，达到了之前1吨的控制效果。本发明提供了一种控制方法更加可靠、精度高的六自由度气浮台的垂向控制方案，达到了负载明显加重，控制效果依然很好的效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴包括气浮轴承外套1、气浮轴承内套2和多个氮气喷嘴3，气浮轴承内套2插装在气浮轴承外套1的空腔1-1内，多个氮气喷嘴3均布安装在空腔1-1的内侧壁上。
本实施方式中多个氮气喷嘴3沿垂直方向对称安装在空腔1-1的内侧壁上，如此设置，使高压氮气产生的高压氮气膜能均匀分布在空腔1-1的内侧壁上，
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴的气浮轴承外套1的空腔1-1内的下部设有光栅安装位4，光栅安装在光栅安装位4内。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴的气浮轴承外套1的空腔1-1内的下部设有压力传感器安装位5，压力传感器安装在压力传感器安装位5内。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理
本发明使用时，氮气喷嘴3喷出高压氮气，高压氮气在气浮轴承外套1的空腔1-1内侧壁上形成高压气膜，从而实现气浮轴承内套2沿空腔1-1内侧壁垂直无摩擦移动。
Claims (3)
1.基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴，其特征在于：所述基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴包括气浮轴承外套(1)、气浮轴承内套(2)和多个氮气喷嘴(3)，气浮轴承内套(2)插装在气浮轴承外套(1)的空腔(1-1)内，多个氮气喷嘴(3)均布安装在空腔(1-1)的内侧壁上。
2.根据权利要求1所述基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴，其特征在于：气浮轴承外套(1)的空腔(1-1)内的下部设有光栅安装位(4)，光栅安装在光栅安装位(4)内。
3.根据权利要求1所述基于六自由度气浮台Z向控制的气浮轴，其特征在于：气浮轴承外套(1)的空腔(1-1)内的下部设有压力传感器安装位(5)，压力传感器安装在压力传感器安装位(5)内。
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