CN110701244A - 一种具有失效保护的隔振搭载平台及失效保护方法 - Google Patents

一种具有失效保护的隔振搭载平台及失效保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有失效保护的隔振搭载平台，包括上台架和底座，所述底座四周固定有支撑架，所述支撑架包括上板和立板，所述上板一端通过立板与底座相连，上板另一端直接与底座伸出部相连，所述上板与上台架平行，所述支撑架上板通过空气弹簧与上台架连接。本发明通过采用应急充气装置和应急气囊实现，每一个空气弹簧对应一组应急充气装置和应急气囊，平时应急气囊折叠收起不影响空气弹簧正常工作，在空气弹簧失效或则出现紧急情况时充气膨胀对搭载平台进行保护，防止平台失效；同时采用三种传感器实现不同情况的检测方式，并能有效的应对多种复杂情况，结构简单，高效。

Description

一种具有失效保护的隔振搭载平台及失效保护方法
技术领域
本发明涉及隔振搭载平台，特别是一种具有失效保护的隔振搭载平台及失效保护方法。
背景技术
搭载平台在现代光学、精密检测、生物技术、军工制造、电子电器领域都有着广泛应用，作为高精仪器的搭载设备，其对于隔振性能和定位精度都有着严苛的要求。为了实现更优异的振动特性，搭载平台的振动自然频率越低越好，空气弹簧作为一种利用空气可压缩性的弹性元件，可以通过灵活改变气压来得到理想的刚度特性。而空气弹簧会随时间通过阀门等部位漏气，在高承载的工况下，容易出现平台倾斜导致载荷偏移，反过来进一步增加了各个空气弹簧的不均衡，在气囊磨损后更会出现突然失效的情况。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种具有失效保护的隔振搭载平台。
为实现以上目的，提供以下技术方案：
一种具有失效保护的隔振搭载平台，包括上台架和底座，所述底座四周固定有支撑架，所述支撑架包括上板和立板，所述上板一端通过立板与底座相连，上板另一端直接与底座伸出部相连，所述上板与上台架平行，所述支撑架上板通过空气弹簧与上台架连接，所述支撑架内部固定有气囊保护机构，所述气囊保护机构包括滑杆，所述滑杆贯穿上板和上台架，所述滑杆顶部固定有加速度惯性传感器，所述围绕滑杆的上板处固定有应急气囊，所述应急气囊正下方即上板下部固定有应急充气装置，所述滑杆贯穿应急充气装置，所述应急充气装置贯穿上板，贯穿处应急充气装置与滑杆之间安装有气压单向密封圈，所述应急充气装置下方的滑杆套在滑套内，滑杆的下端固定有滑块，所述滑块与滑套之间为光滑的滑动约束，所述的滑杆可通过滑块在滑套中上下滑动，所述滑套固定在底座上，滑套底部固定有固定块，固定块带有凹槽，凹槽内放置有接触式压力传感器，所述固定块一侧固定有直线式位移传感器，所述直线式位移传感器的滑动部与滑块连接与滑杆呈并联机构，所述直线式位移传感器贯穿应急充气装置下部。具有失效保护的隔振搭载平台的失效保护方法：
S1：基于隔振搭载平台的使用场景设定加速度惯性传感器的加速度阈值以及直线式位移传感器的位移阈值；
S2：当隔振搭载平台出现冲击或空气弹簧瞬间漏气时，加速度惯性传感器首先检测到加速度异常，并通过检测得到实时的上平台加速度；
S3：当上平台加速度值超过加速度阈值时，引发应急充气装置给应急气囊充气，进行保护；
S4：当空气弹簧持续缓慢漏气时，直线式位移传感器首先检测到位移异常，并通过位移传感器检测得到实时的位移量；
S5：当位移量大于位移阈值时，引发应急充气装置给应急气囊充气，进行保护；
S6：当加速度惯性传感器和滑套底部的直线式位移传感器未能检测到隔振搭载平台工作异常时，重新回到步骤S3进行检测，当滑杆接触到接触式压力传感器时，引发应急充气装置给应急气囊充气，进行保护。
本发明有益效果为：
1、本发明采用应急充气装置和应急气囊，正常情况下应急气囊为折叠状态，在空气弹簧失效或则出现紧急情况时充气膨胀对搭载平台起承载保护作用，防止平台失效；同时采用三种传感器实现不同情况的检测方式，并能有效的应对多种复杂情况，结构简单，高效。
2、气囊保护机构在隔振搭载平台正常工作时起到上平台的运动导向和限位作用，防止空气弹簧和上平台因侧向力而失稳，在空气弹簧失效应急情况下，除具有导向作用，还通过加速度惯性传感器、置于固定块内的压力传感器和直线式位移传感器检测运动状态，充当应急充气装置的触发开关。
附图说明
图1为具有失效保护的隔振搭载平台整体结构示意图；
图2为气囊保护机构截面图；
图3为隔振搭载平台的保护状态主视图；
图4为保护状态截面图；
图5为具有失效保护的隔振搭载平台的失效保护方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要注意的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示的一种具有失效保护的隔振搭载平台，包括上台架1和底座2，所述底座2四周固定有支撑架，所述支撑架包括上板4和立板5，所述上板4一端通过立板5与底座2相连，上板4另一端直接与底座伸出部6相连，所述上板4与上台架1平行，所述支撑架上板4通过空气弹簧3与上台架1连接，所述支撑架内部固定有气囊保护机构，如图2所示气囊保护机构包括滑杆11，所述滑杆11贯穿上板4和上台架1，并与上板4固定，所述滑杆11顶部固定有加速度惯性传感器10，所述围绕滑杆11的上板4处固定有应急气囊12，所述应急气囊12正下方即上板4下部固定有应急充气装置13，所述滑杆11贯穿应急充气装置13，所述应急充气装置13贯穿上板4，贯穿处应急充气装置13与滑杆11之间安装有气压单向密封圈19，在不影响应急充气装置13向应急气囊12充气的前提下，防止气体从应急气囊12方向往应急充气装置方向漏气，所述应急充气装置13下方的滑杆11套在滑套14内，滑杆11的下端固定有滑块17，所述滑块17与滑套14之间为光滑的滑动约束，所述的滑杆11可通过滑块17在滑套14中上下滑动，所述滑套14固定在底座2上，滑套14底部固定有固定块16，固定块16带有凹槽，凹槽内放置有接触式压力传感器15，所述固定块一侧固定有直线式位移传感器18，所述直线式位移传感器18的滑动部与滑块17连接与滑杆11呈并联机构，所述直线式位移传感器18贯穿应急充气装置13下部。
每一个空气弹簧对应一组应急充气装置和应急气囊，平时应急气囊折叠收起不影响空气弹簧正常工作。
如图5所示具有失效保护的隔振搭载平台的失效保护方法：
S1：基于隔振搭载平台的使用场景设定加速度惯性传感器10的加速度阈值以及直线式位移传感器18的位移阈值；
S2：当隔振搭载平台出现冲击或空气弹簧3瞬间漏气时，加速度惯性传感器10首先检测到加速度异常，并通过检测得到实时的上平台加速度；
S3：当上平台加速度值超过加速度阈值时，引发应急充气装置13给应急气囊12充气，进行保护如图3所示；
S4：当空气弹簧持续缓慢漏气时，直线式位移传感器18首先检测到位移异常，并通过位移传感器检测得到实时的位移量；
S5：当位移量大于位移阈值时，引发应急充气装置13给应急气囊12充气，进行保护；
S6：当加速度惯性传感器10和滑套14底部的直线式位移传感器18未能检测到隔振搭载平台工作异常时，重新回到步骤S3进行检测，当滑杆11接触到接触式压力传感器15时，引发应急充气装置给应急气囊充气，进行保护如图4所示。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种具有失效保护的隔振搭载平台，包括上台架和底座，其特征在于，所述底座四周固定有支撑架，所述支撑架包括上板和立板，所述上板一端通过立板与底座相连，上板另一端直接与底座伸出部相连，所述上板与上台架平行，所述支撑架上板通过空气弹簧与上台架连接，所述支撑架内部固定有气囊保护机构，所述气囊保护机构包括滑杆，所述滑杆贯穿上板和上台架，所述滑杆顶部固定有加速度惯性传感器，所述围绕滑杆的上板处固定有应急气囊，所述应急气囊正下方即上板下部固定有应急充气装置，所述滑杆贯穿应急充气装置，所述应急充气装置贯穿上板，贯穿处应急充气装置与滑杆之间安装有气压单向密封圈，所述应急充气装置下方的滑杆套在滑套内，滑杆的下端固定有滑块，所述滑块与滑套之间为光滑的滑动约束，所述的滑杆可通过滑块在滑套中上下滑动，所述滑套固定在底座上，滑套底部固定有固定块，固定块带有凹槽，凹槽内放置有接触式压力传感器，所述固定块一侧固定有直线式位移传感器，所述直线式位移传感器的滑动部与滑块连接与滑杆呈并联机构，所述直线式位移传感器贯穿应急充气装置下部。
2.根据权利要求1所述的具有失效保护的隔振搭载平台的失效保护方法：
S1：基于隔振搭载平台的使用场景设定加速度惯性传感器的加速度阈值以及直线式位移传感器的位移阈值；
S2：当隔振搭载平台出现冲击或空气弹簧瞬间漏气时，加速度惯性传感器首先检测到加速度异常，并通过检测得到实时的上平台加速度；
S3：当上平台加速度值超过加速度阈值时，引发应急充气装置给应急气囊充气，进行保护；
S4：当空气弹簧持续缓慢漏气时，直线式位移传感器首先检测到位移异常，并通过位移传感器检测得到实时的位移量；
S5：当位移量大于位移阈值时，引发应急充气装置给应急气囊充气，进行保护；
S6：当加速度惯性传感器和直线式位移传感器未能检测到隔振搭载平台工作异常时，重新回到步骤S3进行检测，当滑杆接触到滑套底部的接触式压力传感器时，引发应急充气装置给应急气囊充气，进行保护。
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