CN108386480A - 一种隔振平台 - Google Patents

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陈新
魏棵榕
尹自强
刘强
张国根
林剑
张霞峰
郭亚文
游杰
周富林
孔德坤
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Guangdong University of Technology
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    • 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
    • F16F15/0232—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 with at least one gas spring

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Abstract

本申请属于隔振技术领域，具体涉及一种隔振平台。本申请所提供的隔振平台包括：依次接触连接的支架、基座和工作平台，工作平台背离基座的一侧用于放置精密仪器；支架和基座之间设有用于宏观隔振的气浮隔振装置，工作平台和基座之间设有用于微观隔振的多孔材料构件，多孔材料构件的厚度可调。与现有技术相比，本申请采用气浮隔振装置和多孔材料构件作为隔振元件，可同时实现宏观角度和微观角度的隔振控制，大大提高了隔振平台的隔振效果，具有隔振效果好、结构简单、操作容易和成本低廉等优点。

Description

一种隔振平台
技术领域
本发明属于隔振技术领域，具体涉及一种隔振平台。
背景技术
随着精密测量仪器和精密加工制造设备的精度等级的提高，对一些关键零件的加工精度要求也越来越高。在电子光学、精密机械加工、生物科学、理化检测等技术领域中，设备本身的精度固然是至关重要的，但环境振动对加工工件精度及其表面质量的影响也不容忽视。环境振动不仅会引起机床本体振动，更重要的是会在切削刀具与被加工工件间产生相对振动位移，并将直接反映到被加工零件的精度和表面质量上。因此，为这些精密设备设置性能优异的隔振装置是十分必要的。
激光发生器是控制受激原子的光子释放方式的设备。在激光器中，激光介质须经过泵激使原子处于激发状态。一般来说，高强度闪光或者放电可以泵激介质，进而产生大量系法状态的原子。激光发生器在进行一些高精度实验的过程中容易受到外界环境因素的影响，特别是振动对激光实验的影响非常大。
目前，大多采用磁悬浮隔振平台加设在激光器的工作平台上，用于降低环境的振动因素对激光光束的影响。然而，这类隔振平台的结构设计比较复杂，需要专人控制，不易操作，成本较高；而且，这类隔振平台仅能进行宏观的隔振控制，对于一些比较细微的环境振动，其隔振效果较差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种新型的隔振平台，其具体技术方案如下：
一种隔振平台，包括：依次接触连接的支架、基座和工作平台，所述工作平台背离所述基座的一侧用于放置精密仪器；所述支架和所述基座之间设有用于宏观隔振的气浮隔振装置，所述工作平台和所述基座之间设有用于微观隔振的多孔材料构件，所述多孔材料构件的厚度可调。
优选的，所述隔振平台还包括：气路系统，所述气路系统包括气管和气孔阀，所述气控阀连接气源；
所述气管连接所述多孔材料构件和/或所述气浮隔振装置。
优选的，所述工作平台上设有用于安装所述气管的气管通道。
优选的，所述工作平台与所述基座的接触面设有至少一个第一凹槽，所述多孔材料构件设于所述第一凹槽中。
更优选的，所述第一凹槽呈环形、条形、圆形或多边形。
优选的，所述工作平台与所述基座的接触面的中心设有凸起，所述基座上设有与之配合连接的第二凹槽。
优选的，所述工作平台上设有用于连接所述精密仪器的安装部。
与现有技术相比，本申请采用气浮隔振装置和多孔材料构件作为隔振元件，可同时实现宏观角度和微观角度的隔振控制，大大提高了隔振平台的隔振效果，具有隔振效果好、承载能力强、结构简单、加工方便和成本低廉等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明优选实施例的隔振平台的主体结构示意图；
图2为本隔振平台部分结构的侧剖图。
附图标记：支架1、基座3、工作平台4、精密仪器5、气浮隔振装置2、多孔材料构件6、气管7。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图2，本实施例的隔振平台包括：依次接触连接的支架、基座和工作平台，工作平台背离基座的一侧用于放置精密仪器；支架和基座之间设有用于宏观隔振的气浮隔振装置，工作平台和基座之间设有用于微观隔振的多孔材料构件，多孔材料构件和气浮隔振装置连接气路系统，多孔材料构件的厚度可调，气路系统包括气管和气孔阀，气控阀连接气源。
在本实施例中，工作平台的横截面呈T型结构，工作平台上设有用于连接精密仪器的安装部。在工作平台背离安装部的一侧中心设有凸起，基座上设有与之配合连接的第二凹槽。工作平台与基座的接触面设有一对左右对称的第一凹槽，多孔材料构件设于第一凹槽中，工作平台上设有用于安装气管的气管通道，多孔材料构件通过气管与气源连接。
在本实施例中，多孔材料构件选为多孔质石墨板，其孔隙率为10％～23％，其中浸渍过的石墨孔隙率为5％。工作平台和基座均选自大理石板材，其表面精度为00级；多孔质石墨板采用粘结剂粘接在工作平台和基座之间。
在本实施例中，气浮隔振装置的个数为4个，分别安装固定在支架的四个支撑角上。使用时，气浮隔振装置通过气路系统连接到气源。气浮隔振装置中充入额定的压缩空气时，气浮隔振装置内的橡胶空气弹簧开始工作，气浮隔振装置处于气垫工作状态。气浮隔振装置的节流阻尼孔的流动在每个强迫周期中均会改变自身的运动方向以产生阻尼力来降低固有频率，还有部分振动依靠橡胶空气弹簧受到气流振动橡胶发生变形转变为热能，从而消耗了振动能量，降低了固有频率，保证了气浮隔振装置在额定工作气压下很好的隔振效果和承载能力，从而可以宏观的降低环境的振动对激光发生器的光束的影响。
因而，起宏观隔振作用的气浮隔振装置在通气的情况下，能够达到很好的隔振效果；同时，起微观隔振作用的多孔材料构件的厚度可调，其厚度可根据供气气压和工作平台的负载大小来确定，供气气压大小可通过气路系统的气控阀控制，气浮隔振装置与多孔材料构件配合使用，大大提高了隔振平台的隔振效果，具有隔振效果好、承载能力强、结构简单、加工方便、成本低廉、寿命长和无污染等优点。
当固定于工作平台上的激光发生器发射激光的时候，气浮隔振装置和多孔材料构件同时进行通气，通过气控阀调节气压，使气浮隔振装置和多孔材料构件同时处于通气状态，如此可大大降低环境因素的振动对激光光束的影响。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种隔振平台，其特征在于，包括：依次接触连接的支架、基座和工作平台，所述工作平台背离所述基座的一侧用于放置精密仪器；所述支架和所述基座之间设有用于宏观隔振的气浮隔振装置，所述工作平台和所述基座之间设有用于微观隔振的多孔材料构件，所述多孔材料构件的厚度可调。
2.根据权利要求1所述的隔振平台，其特征在于，还包括：气路系统，所述气路系统包括气管和气孔阀，所述气控阀连接气源；
所述气管连接所述多孔材料构件和/或所述气浮隔振装置。
3.根据权利要求1所述的隔振平台，其特征在于，所述工作平台上设有用于安装所述气管的气管通道。
4.根据权利要求1所述的隔振平台，其特征在于，所述工作平台与所述基座的接触面设有至少一个第一凹槽，所述多孔材料构件设于所述第一凹槽中。
5.根据权利要求4所述的隔振平台，其特征在于，所述第一凹槽呈环形、条形、圆形或多边形。
6.根据权利要求1所述的隔振平台，其特征在于，所述工作平台与所述基座的接触面的中心设有凸起，所述基座上设有与之配合连接的第二凹槽。
7.根据权利要求1所述的隔振平台，其特征在于，所述工作平台上设有用于连接所述精密仪器的安装部。
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