CN105425354B - 一种用于光学传输系统的刚柔组合支撑隔振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于光学传输系统的刚柔组合支撑隔振装置，该方案包括有光学器件安装结构、柔性支撑装置和刚性支撑装置；柔性支撑装置和刚性支撑装置均安装在光学器件安装结构的下方；柔性支撑装置为刚度系数K值为常数的弹性元件；刚性支撑装置包括有传动机构和高度调节机构；传动机构为高度调节机构的动力源。该方案能实现大尺度光路传输系统光学器件安装结构基频可调，稳定支撑、减振隔振，提高系统结构在复杂随机振动环境下的稳定性。

Description

一种用于光学传输系统的刚柔组合支撑隔振装置
技术领域
本发明涉及的是精密光机结构隔振系统设计与装调技术，尤其是一种用于光学传输系统的刚柔组合支撑隔振装置。
背景技术
现有大尺度光学传输系统的光机结构减振隔振系统主要是通过气浮减振隔振装置和精密电磁阀自适应控制技术实现减振隔振，该系统需要对振动激励源的特性认识清楚后进行设计，且设计和生产技术成熟，但系统较为复杂，外围设备较多，设计加工、调试交付后，其减振隔振性能已经基本确定，只对某些特定频率段效果明显，常在实验室条件下使用。但是该系统针对大尺寸度光路传输系统光学器件安装结构的支撑调平、减振隔振存在一定问题，尤其是对振动激励源优势频率不确定或随工况可变的条件下，需要避免结构共振时，该系统的效果便十分不理想，而且采用此系统装配的学器件安装结构基频无法调节。
发明内容
本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种用于光学传输系统的刚柔组合支撑隔振装置的技术方案，该方案通过将光路传输系统的光学器件安装结构、柔性支撑装置、刚性支撑装置通过联结结构组装形成一个整体，通过操作刚性支撑装置的高度调节操作机构，实现光路传输系统光学器件安装结构高度调整，从而达到改变整个系统振动响应基频大小和共振幅度大小，最终实现与振源激励优势频率特性适应性，达到减振隔振和稳定性的工作目标。
该方案能实现大尺度光路传输系统光学器件安装结构基频可调，稳定支撑、减振隔振，提高系统结构在复杂随机振动环境下的稳定性。
本方案是通过如下技术措施来实现的：
一种用于光学传输系统的刚柔组合支撑隔振装置，包括有光学器件安装结构、柔性支撑装置和刚性支撑装置；柔性支撑装置和刚性支撑装置均安装在光学器件安装结构的下方；柔性支撑装置为刚度系数K值为常数的弹性元件；刚性支撑装置包括有传动机构和高度调节机构；传动机构为高度调节机构的动力源。
作为本方案的优选：传动机构为伺服电机或人力驱动的减速机。
作为本方案的优选：高度调节机构为丝杠或气缸。
作为本方案的优选：柔性支撑装置为弹簧。
作为本方案的优选：刚性支撑装置上设置有自锁机构；自锁机构能够锁紧高度调节机构。
作为本方案的优选：高度调节机构的行程与柔性支撑装置的可压缩范围相匹配。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在在该方案中刚性支撑装置通过调节改变支撑高度，调节系统基频，使其避开振动激励源优势频率，避免共振；柔性支撑装置协助刚性支撑装置，改变约束力大小，降低振动幅度，实现光路传输系统光学稳定性。试验表明，应用了该刚柔组合支撑隔振方法与未使用相比，在相同随机振动环境条件下，当发生结构共振，通过调节刚性支撑装置支撑高度，改变了基频，有效避开了共振发生。由此可见，本发明与现有技术相比，简单易行，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图中，1为光学器件安装结构，2为柔性支撑装置，3为刚性支撑装置。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1所示，本发明包括有光学器件安装结构、柔性支撑装置和刚性支撑装置；柔性支撑装置和刚性支撑装置均安装在光学器件安装结构的下方；柔性支撑装置为刚度系数K值为常数的弹性元件；刚性支撑装置包括有传动机构和高度调节机构；传动机构为高度调节机构的动力源。传动机构为伺服电机。高度调节机构为丝杠或气缸。柔性支撑装置为弹簧。刚性支撑装置上设置有自锁机构；自锁机构能够锁紧高度调节机构。高度调节机构的行程与柔性支撑装置的可压缩范围相匹配。
本方案中光路传输系统光学器件安装结构为大尺度且刚度较小的结构件，如光学平台结构件；柔性支撑装置为刚度系数k值为常数的弹性元件、减振器件等，如弹簧元件，在压缩量不同时，改变支撑力大小，柔性支撑元件的性能参数、布置的数量和相对位置根据安装面上的质量分布和自身质量经计算分析后确定；刚性支撑装置设置传动结构和高度调节操作机构，实现支撑高度可调，动力源可以为伺服电机驱动或根据计算参数人工调节，整个系统在支撑不同高度时的基频可以根据理论计算得出。光路传输系统光学器件安装结构、柔性支撑装置、刚性支撑装置通过联结结构组装形成一个整体，通过操作刚性支撑装置的高度调节操作机构，实现光路传输系统光学器件安装结构高度调整，从而达到改变整个系统振动响应基频大小和共振幅度大小，最终实现与振源激励优势频率特性适应性，达到减振隔振和稳定性的工作目标。
该方案中刚性支撑装置通过调节改变支撑高度，调节系统基频，使其避开振动激励源优势频率，避免共振；柔性支撑装置协助刚性支撑装置，改变约束力大小，降低振动幅度，实现光路传输系统光学稳定性。试验表明，应用了该刚柔组合支撑隔振方法与未使用相比，在相同随机振动环境条件下，当发生结构共振，通过调节刚性支撑装置支撑高度，改变了基频，有效避开了共振发生。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (3)

1.一种用于光学传输系统的刚柔组合支撑隔振装置，其特征是：包括有光学器件安装结构、柔性支撑装置和刚性支撑装置；所述柔性支撑装置和刚性支撑装置均安装在光学器件安装结构的下方；所述柔性支撑装置为刚度系数K值为常数的弹性元件；所述刚性支撑装置包括有传动机构和高度调节机构；所述传动机构为高度调节机构的动力源；所述刚性支撑装置上设置有自锁机构；所述自锁机构能够锁紧高度调节机构；所述高度调节机构的行程与柔性支撑装置的可压缩范围相匹配；所述高度调节机构为丝杠或气缸。
2.根据权利要求1所述的一种用于光学传输系统的刚柔组合支撑隔振装置，其特征是：所述传动机构为伺服电机或人力驱动的减速机。
3.根据权利要求1所述的一种用于光学传输系统的刚柔组合支撑隔振装置，其特征是：所述柔性支撑装置为弹簧。
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