CN114483868A - 一种车载冷原子绝对重力仪减振装置 - Google Patents

一种车载冷原子绝对重力仪减振装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种车载冷原子绝对重力仪减振装置，包括基架、安装座、减振组件和升降支撑组件；基架内部具有用于容置安装座的减振空间；安装座内部具有用于安装冷原子绝对重力仪的安装腔；减振组件包括上拉弹性件和下拉弹性件，上拉弹性件弹性连接安装座的上端和基架的上端，下拉弹性件弹性连接安装座的下端和基架的下端，上拉弹性件和下拉弹性件被配置为使安装座的一阶固有频率低于5Hz；升降支撑组件安装于基架内并位于安装座的下方，升降支撑组件具有可升降的支撑部，支撑部的上端可与安装座的下端刚性连接或分离，其解决了现有技术中车载冷原子绝对重力仪低频隔振效果差且无法迅速将隔振环境转化为刚性固联环境的技术问题。

Description

一种车载冷原子绝对重力仪减振装置
技术领域
本发明涉及重力测量辅助设备技术领域，具体涉及一种一种车载冷原子绝对重力仪减振装置。
背景技术
车载设备在转场运输和工作过程中,将不可避免地承受各种振动冲击，车载设备振动对精密光机电仪器而言，振动能会使光学零件紧固装置松动，或变形。从而导致光学仪器光学系统发生变化，或从而造成设备精度下降，甚至出现故障。
车辆在运输途中，车轮承受的振动谱大多是宽带随机振动，振动能量主要分布在5～200Hz频率的范围内。由于车体本身具有一定的减振功能，对于20～200Hz频率范围内的振动能有很好的隔离。但对于5～20Hz低频带的隔振效果并不明显，甚至有放大作用，因此对于车载仪器，如何设计低频带的隔振是一个关键问题。
根据设备使用特点，同时为进一步满足设备快速使用的需求，绝对重力仪在转运过程中，不仅不进行拆卸，还需要快速的进行重力测量的。冷原子绝对重力仪工作中需与大地之间进行刚性相连，隔振环境不能满足测试条件。因此，为如何快速将低频隔振环境转化为刚性固联环境，也是车载冷原子绝对重力仪减振设备的另外一项要求。
发明内容
基于上述表述，本发明提供了一种车载冷原子绝对重力仪减振装置，已解决现有技术中车载车载冷原子绝对重力仪低频隔振效果差且无法迅速将隔振环境转化为刚性固联环境的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种车载冷原子绝对重力仪减振装置，包括基架、安装座、减振组件和升降支撑组件；
所述基架内部具有用于容置安装座的减振空间；
所述安装座内部具有用于安装冷原子绝对重力仪的安装腔；
所述减振组件包括上拉弹性件和下拉弹性件，所述上拉弹性件弹性连接所述安装座的上端和所述基架的上端，所述下拉弹性件弹性连接所述安装座的下端和所述基架的下端，所述上拉弹性件和所述下拉弹性件被配置为使所述安装座的一阶固有频率低于5Hz；
所述升降支撑组件安装于所述基架内并位于所述安装座的下方，所述升降支撑组件具有可升降的支撑部，所述支撑部的上端可与所述安装座的下端刚性连接或分离。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
本申请提供的减振装置，当车辆行驶在过程中，升降支撑组件的支撑部与安装座分离，基架内部上拉弹性件和下拉弹性件共同作用衰减外界振动对冷原子绝对重力仪的冲击，且安装座的一阶固有频率低于5Hz，满足车载振动对低频隔振的需求，保护其使用安全，同时，在静止状态下，使升降支撑组件的支撑部上升与安装座的下端刚性连接，即可快速为重力仪测量提供刚性测量环境。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述减振组件还包括若干阻尼器，所述阻尼器连接所述基架的侧面和所述安装座。
进一步的，所述基架和所述安装座为棱柱形框架结构且侧棱数目相同，所述上拉弹性件的数目与安装座的侧棱数目一致，所述上拉弹性件的下端一一对应的连接于所述安装座的上端顶点处，每一所述上拉弹性件竖直设置且其上端与基架的上端连接。
进一步的，所述下拉弹性件的数目为安装座的侧棱数目的两倍，所述安装座的每一个下端顶点均与两个下拉弹性件的上端连接，安装座的同一下端顶点上连接的两个下拉弹性件的下端分别连接于所述基架相邻的两个底边上，且连接于同一底边上的两个下拉弹性件对称设置。
进一步的，所述基架每两个相邻侧棱之间水平连接有横梁，所述阻尼器数目为安装座的侧棱数目的两倍，所述安装座的每一个上端顶点通过上球轴承座与两个阻尼器的上端连接，同一上端顶点上连接的两个阻尼器的下端分别通过下球轴承座连接于相邻的两个横梁上，且连接于同一横梁上的两个阻尼器对称设置。
进一步的，所述上拉弹性件和下拉弹性件均为拉力弹簧。
进一步的，所述升降支撑组件包括两个升降座和一同步连接件，两个所述升降座对称安装于所述安装座的下方，所述升降座上安装有可升降的支撑杆，所述同步连接件连接两个所述升降座，以使两个所述支撑杆同步升降。
进一步的，所述支撑杆的上端安装有支撑法兰。
进一步的，其中一个所述升降座连接有控制所述支撑杆升降的电控设备。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种车载冷原子绝对重力仪减振装置的主视结构示意图；
图2为图1中一种车载冷原子绝对重力仪减振装置的侧视结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
本申请实施例提供了一种车载冷原子绝对重力仪减振装置，包括基架1、安装座2、减振组件3和升降支撑组件4。
其中，基架1作为整个装置的主要结构，一般随车安装在车厢内，所述基架1内部具有用于容置安装座2的减振空间。
所述安装座2内部具有用于安装冷原子绝对重力仪的安装腔。
优选的，所述基架1和所述安装座2为棱柱形框架结构且侧棱数目相同，在本实施例中，基架1和安装座2均为四棱柱框架结构，在其他实施例中，也可以为三棱柱框架结构、五棱柱框架结构或者其他数目侧棱的框架结构。
所述减振组件3包括上拉弹性件31和下拉弹性件32。
所述上拉弹性件31弹性连接所述安装座2的上端和所述基架1的上端，优选的，所述上拉弹性件31的数目为四个，四个所述上拉弹性件31的下端一一对应的连接于所述安装座2的四个上端顶点处，每一所述上拉弹性件31竖直设置且其上端与基架1的上端连接。
所述下拉弹性件32弹性连接所述安装座2的下端和所述基架1的下端，优选的，所述下拉弹性件32的数目为八个，所述安装座2的每一个下端顶点均与两个下拉弹性件32的上端连接，安装座2的同一下端顶点上连接的两个下拉弹性件32的下端分别连接于所述基架1相邻的两个底边上，即连接在安装座2的同一下端顶点的两个下拉弹性件32分别向两侧延伸连接基架1的相邻的两个底边，更有选的，连接于同一底边上的两个下拉弹性件32对称设置。
上拉弹性件31和下拉弹性件32采用在安装座2上下布置，可以有效针对冷原子绝对重力仪的重量，适配相应的刚度，在安装时配置满足使安装座的一阶固有频率低于5Hz，满足车载振动对低频的需求。
在本实施例中，上拉弹性件31和下拉弹性件32均采用符合规格的拉力弹簧。
优选的，所述减振组件3还包括若干阻尼器33，所述阻尼器33连接所述基架1的侧面和所述安装座2。
在本实施例中，所述基架1每两个相邻侧棱之间水平连接有横梁11，所述阻尼器33数目为八个，所述安装座1的每一个上端顶点通过上球轴承座331与两个阻尼器33的上端连接，同一上端顶点上连接的两个阻尼器33的下端分别通过下球轴承座332连接于相邻的两个横梁11上，且连接于同一横梁11上的两个阻尼器33对称设置。
阻尼器的设置为安装座2减振提供阻尼，降低振动过程中的幅值，有效保证安装座2内部冷原子绝对重力仪的结构稳定性。
所述升降支撑组件4安装于所述基架1内并位于所述安装座2的下方，所述升降支撑组件4具有可升降的支撑部，该支撑部的上端可与所述安装座2的下端刚性连接或分离。
具体的，所述升降支撑组件4包括两个升降座41和一同步连接件42，两个所述升降座41对称安装于所述安装座2的下方，所述升降座41上安装有可升降的支撑杆411，即支撑杆411构成支撑部，所述同步连接件42连接两个所述升降座41，以使两个所述支撑杆411同步升降。
在本申请优选的实施例中，升降座41可以采用千斤顶结构，同步连接件42为连接两个千斤顶的同步连杆，在其他实施例中，升降座41也可以采用液压缸结构，同步连接件即为连接两个液压缸的液压管路。
为了保证支撑杆411上端和安装座1下端刚性连接的稳定性，所述支撑杆411的上端安装有支撑法兰412。
其中，为实现对升降支撑组件4的控制，其中一个所述升降座41连接有控制所述支撑杆411升降的电控设备；电控设备控制两个升降座41同步工作，两个支撑杆411上升，两个支撑法兰412同时与安装座2接触，继续上升时，安装座2脱离上拉弹性件31和下拉弹性件32受力状态，支撑法兰412上设有锥销可保证使安装座2与基架1刚性相连，为重力测量提供环境。
本申请提供的减振装置，当车辆行驶在过程中，升降支撑组件4的支撑部与安装座2分离，基架1内部上拉弹性件31和下拉弹性件32共同作用衰减外界振动对冷原子绝对重力仪的冲击，且安装座2的一阶固有频率低于5Hz，满足车载振动对低频隔振的需求，保护其使用安全，同时，在静止状态下，使升降支撑组件4的支撑杆上升与安装座2的下端刚性连接，即可快速为重力仪测量提供刚性测量环境。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车载冷原子绝对重力仪减振装置，其特征在于，包括基架、安装座、减振组件和升降支撑组件；
所述基架内部具有用于容置安装座的减振空间；
所述安装座内部具有用于安装冷原子绝对重力仪的安装腔；
所述减振组件包括上拉弹性件和下拉弹性件，所述上拉弹性件弹性连接所述安装座的上端和所述基架的上端，所述下拉弹性件弹性连接所述安装座的下端和所述基架的下端，所述上拉弹性件和所述下拉弹性件被配置为使所述安装座的一阶固有频率低于5Hz；
所述升降支撑组件安装于所述基架内并位于所述安装座的下方，所述升降支撑组件具有可升降的支撑部，所述支撑部的上端可与所述安装座的下端刚性连接或分离。
2.根据权利要求1所述的车载冷原子绝对重力仪减振装置，其特征在于，所述减振组件还包括若干阻尼器，所述阻尼器连接所述基架的侧面和所述安装座。
3.根据权利要求2所述的车载冷原子绝对重力仪减振装置，其特征在于，所述基架和所述安装座为棱柱形框架结构且侧棱数目相同，所述上拉弹性件的数目与安装座的侧棱数目一致，所述上拉弹性件的下端一一对应的连接于所述安装座的上端顶点处，每一所述上拉弹性件竖直设置且其上端与基架的上端连接。
4.根据权利要求3所述的车载冷原子绝对重力仪减振装置，其特征在于，所述下拉弹性件的数目为安装座的侧棱数目的两倍，所述安装座的每一个下端顶点均与两个下拉弹性件的上端连接，安装座的同一下端顶点上连接的两个下拉弹性件的下端分别连接于所述基架相邻的两个底边上，且连接于同一底边上的两个下拉弹性件对称设置。
5.根据权利要求3所述的车载冷原子绝对重力仪减振装置，其特征在于，所述基架每两个相邻侧棱之间水平连接有横梁，所述阻尼器数目为安装座的侧棱数目的两倍，所述安装座的每一个上端顶点通过上球轴承座与两个阻尼器的上端连接，同一上端顶点上连接的两个阻尼器的下端分别通过下球轴承座连接于相邻的两个横梁上，且连接于同一横梁上的两个阻尼器对称设置。
6.根据权利要求3所述的车载冷原子绝对重力仪减振装置，其特征在于，所述上拉弹性件和下拉弹性件均为拉力弹簧。
7.根据权利要求1所述的车载冷原子绝对重力仪减振装置，其特征在于，所述升降支撑组件包括两个升降座和一同步连接件，两个所述升降座对称安装于所述安装座的下方，所述升降座上安装有可升降的支撑杆，所述同步连接件连接两个所述升降座，以使两个所述支撑杆同步升降。
8.根据权利要求7所述的车载冷原子绝对重力仪减振装置，其特征在于，所述支撑杆的上端安装有支撑法兰。
9.根据权利要求1所述的车载冷原子绝对重力仪减振装置，其特征在于，任一所述升降座连接有控制所述支撑杆升降的电控设备。
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