CN116877862A - 一种新型减振机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型减振机构，其包括：对外连接法兰、八个减振单元和对内连接法兰；对外连接法兰用于连接减振机构与载机，对内连接法兰则用于将光电侦查设备主体结构固连于减振机构上，减振单元将对外连接法兰与对内连接法兰连接形成减振机构。本发明结构简易、装配紧凑，在为光电侦查设备提供有效的减振作用的同时，能够使设备平动与转动自由度的解耦，实现负载在外部线振动输入条件下，不产生旋转运动，从而改善光电侦查设备内部传感器的工作环境，同时降低光电侦查设备下部结构的摆动幅度，利于提高光电侦查设备内部空间的利用率。
Description
技术领域
本发明属于被动减振机构技术领域，涉及一种新型减振机构。
背景技术
机载光电侦查设备是当代战场情报获取、态势感知与毁伤评估的核心装备，它通过内部集成的被动减振机构与主动伺服稳定控制系统，隔离载机振动与姿态变换对其内部光电探测载荷带来的干扰，实现对目标区域/物体的持续高效观测。其中，集成在光电侦查设备内部的被动减振机构主要用于隔离中高频振动，其隔振效果对光电探测载荷瞄线稳定精度具有显著影响。
目前，多数机载光电侦查设备采用多个具有近似三向等刚度的橡胶减振器或金属减振器对光电载荷进行直接支撑与被动减振。这种减振方式在一定程度上满足了机载光电侦查设备的被动减振需求，但对两轴两框架光电设备而言，由于减振器通常布置于设备顶部，此时光电侦查设备线运动与旋转运动自由度不解耦，导致其在外部线振动作用下，设备下部偏摆幅度较大，对设备性能与适装性造成不利影响；对两轴四框架光电设备而言，为将减振机构旋转中心控制在光电载荷几何中心，使光电载荷线运动与旋转运动自由度解耦，需围绕光电负载重心对称布置多个减振器，此种配置方式降低了有效负载的布置灵活性。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：针对机载光电侦查设备的减振需求，克服现有减振机构的不足，提供一种构造简单的新型减振机构，该机构能够在减振器偏置的条件下，使其负载线运动与旋转运动自由度解耦。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型减振机构，包括对外连接法兰1、八个减振单元2和对内连接法兰3；对外连接法兰用于连接减振机构与载机，对内连接法兰则用于将光电侦查设备主体结构固连于减振机构上，减振单元2将对外连接法兰1与对内连接法兰3连接形成减振机构。
其中，八个减振单元2两两一组，四组减振单元在圆周方向均匀布置，同组内的两个减振单元2轴线平行，四组减振单元2围绕减振机构中轴线均匀布置，相对的两个减振单元2轴线相交，四个交点在同一个平面上。
每个减振单元2包括第一安装座2-1、第二安装座2-9、第一锁紧螺钉2-2、第二锁紧螺钉2-8、第一万向节2-3、第二万向节2-7、导向杆2-4、导向套2-5、限位块2-6、过渡连接件2-10、减振器2-11及多个连接螺钉。
导向套2-5通过过渡连接件2-10与第二万向节2-7固连；导向杆2-4一端与第一万向节2-3固连，导向杆2-4另一端插入导向套2-5内，并在导向杆2-4端部安装限位块2-6，使得导向杆2-4能够在导向套2-5内沿轴向自由滑动而不能脱出，形成一个滑动副结构；第一万向节2-3、第二万向节2-7分别通过锁紧螺钉固定在第一安装座2-1、第二安装座2-9上，减振器2-11一端与导向套2-5通过过渡连接件2-10固连，另一端跨过导向套2-5与导向杆2-4固连，减振单元的第一安装座2-1、第二安装座2-9分别与前述对外连接法兰1与对内连接法兰3相连。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的新型减振机构，结构简易、装配紧凑，在为光电侦查设备提供有效的减振作用的同时，能够使设备平动与转动自由度的解耦，实现负载在外部线振动输入条件下，不产生旋转运动，从而改善光电侦查设备内部传感器的工作环境，同时降低光电侦查设备下部结构的摆动幅度，利于提高光电侦查设备内部空间的利用率；且通过调整减振单元的指向与间距，能够改变减振机构对光电侦查设备的支撑刚度；特别地，当减振单元与水平面夹角为35.2644°时，减振机构对光电侦查设备三个正交方向上的线运动支撑刚度相等。
附图说明
图1为本发明实施例新型减振机构的轴侧图。
图2为本发明实施例新型减振机构的正视图。
图3-1和3-2分别为本发明实施例减振单元的剖视图与轴侧图。
图4为光电侦查设备安装于减振机构后的正视图。
图5为光电侦查设备安装于减振机构后的轴侧图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例新型减振机构包括对外连接法兰1、八个减振单元2和对内连接法兰3；对外连接法兰用于连接减振机构与载机，对内连接法兰则用于将光电侦查设备主体结构固连于减振机构上，减振单元2将对外连接法兰1与对内连接法兰3连接形成减振机构。
其中，八个减振单元2两两一组，四组减振单元在圆周方向均匀布置，同组内的两个减振单元2轴线平行，四组减振单元2围绕减振机构中轴线均匀布置，相对的两个减振单元2轴线相交，四个交点在同一个平面上。
如图2所示，所有减振单元2与水平面夹角相同，图示该夹角用θ表示；同组轴线平行的减振单元2间距均相同，图示该间距用l表示。
如图3所示，每个减振单元2包括第一安装座2-1、第二安装座2-9、第一锁紧螺钉2-2、第二锁紧螺钉2-8、第一万向节2-3、第二万向节2-7、导向杆2-4、导向套2-5、限位块2-6、过渡连接件2-10、减振器2-11及多个连接螺钉。
其中，第一锁紧螺钉2-2、第二锁紧螺钉2-8分别将第一万向节2-3、第二万向节2-7固定在第一安装座2-1、第二安装座2-9上，第一万向节2-3、第二万向节2-7分别通过螺纹与导向杆2-4、过渡连接件2-10固连，导向杆2-4插入导向套2-5内，导向杆2-4端部安装限位块2-6，使导向杆2-4不能从导向套2-5内脱出，导向套2-5通过螺钉与过渡连接件2-10固连，减振器2-11两端分别通过螺钉固定在导向杆2-4和过渡连接件2-10上。
导向杆2-4下端圆柱部分与导向套2-5内孔通过适当的公差配合，使得二者可以沿导向套2-5内孔轴线相对滑动。由于第一万向节2-3、第二万向节2-7的存在，减振单元两端的第一安装座2-1与第二安装座2-9发生相对运动后，减振器2-11仅发生轴向拉伸与压缩，因此减振单元仅在其轴线方向上提供刚度与阻尼，而在其他方向上不提供支撑刚度与阻尼。
所述减振器2-11为中空结构，端部为对外连接结构，通常由高刚度的金属或硬质非金属材料，如钢、钛合金、铝合金等制成，中间为筒状结构，由高阻尼减震材料，如橡胶、金属橡胶等制成。
如图4、图5所示，光电侦查设备固定安装在对内连接法兰3上，对外连接法兰1与载机(图中未示意)相连，通过适当的配重调整，将光电侦查设备重心调整至4组减振单元的四个交点的中心位置，此时，光电侦查负载旋转自由度与平动自由度解耦，能够最大限度的克服外部线振动扰动导致的设备转动。
通过调整夹角θ，可以改变减振机构对光电侦查设备的线性运动支撑刚度，特别的当θ＝35.2644°时，减振机构对光电侦查设备三个正交方向上的线运动支撑刚度相等。
通过同时调整间距l与夹角θ，可以改变减振机构对光电侦查设备三个正交方向上的旋转运动支撑刚度相等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种新型减振机构，其特征在于，包括：对外连接法兰(1)、八个减振单元(2)和对内连接法兰(3)；对外连接法兰用于连接减振机构与载机，对内连接法兰则用于将光电侦查设备主体结构固连于减振机构上，减振单元(2)将对外连接法兰(1)与对内连接法兰(3)连接形成减振机构。
2.如权利要求1所述的新型减振机构，其特征在于，八个所述减振单元(2)两两一组，四组减振单元在圆周方向均匀布置，同组内的两个减振单元(2)轴线平行，四组减振单元(2)围绕减振机构中轴线均匀布置，相对的两个减振单元(2)轴线相交，四个交点在同一个平面上。
3.如权利要求2所述的新型减振机构，其特征在于，八个所述减振单元(2)与水平面夹角均相同。
4.如权利要求3所述的新型减振机构，其特征在于，每个所述减振单元(2)包括第一安装座(2-1)、第二安装座(2-9)、第一万向节(2-3)、第二万向节(2-7)、导向杆(2-4)、导向套(2-5)、过渡连接件(2-10)、减振器(2-11)；导向套(2-5)通过过渡连接件(2-10)与第二万向节(2-7)固连；导向杆(2-4)一端与第一万向节(2-3)固连，导向杆(2-4)另一端插入导向套(2-5)内，形成一个滑动副结构；第一万向节(2-3)、第二万向节(2-7)分别通过锁紧螺钉固定在第一安装座(2-1)、第二安装座(2-9)上，减振器(2-11)一端与导向套(2-5)通过过渡连接件(2-10)固连，另一端跨过导向套(2-5)与导向杆(2-4)固连，减振单元的第一安装座(2-1)、第二安装座(2-9)分别与前述对外连接法兰(1)与对内连接法兰(3)相连。
5.如权利要求4所述的新型减振机构，其特征在于，所述减振单元(2)还包括第一锁紧螺钉(2-2)、第二锁紧螺钉(2-8)，第一锁紧螺钉(2-2)、第二锁紧螺钉(2-8)分别将第一万向节(2-3)、第二万向节(2-7)固定在第一安装座(2-1)、第二安装座(2-9)上。
6.如权利要求5所述的新型减振机构，其特征在于，所述导向杆(2-4)端部安装限位块(2-6)，使得导向杆(2-4)能够在导向套(2-5)内沿轴向自由滑动而不能脱出。
7.如权利要求6所述的新型减振机构，其特征在于，所述第一万向节(2-3)、第二万向节(2-7)分别通过螺纹与导向杆(2-4)、过渡连接件(2-10)固连；所述导向套(2-5)通过螺钉与过渡连接件(2-10)固连，减振器(2-11)两端分别通过螺钉固定在导向杆(2-4)和过渡连接件(2-10)上。
8.如权利要求7所述的新型减振机构，其特征在于，所述减振器(2-11)为中空结构，端部为对外连接结构，中间为筒状结构。
9.如权利要求8所述的新型减振机构，其特征在于，所述减振器(2-11)端部由钢、钛合金、或铝合金制成，所述减振器(2-11)中间由橡胶制成。
10.如权利要求9所述的新型减振机构，其特征在于，所述对内连接法兰(3)上固定安装光电侦查设备，对外连接法兰(1)与载机相连，通过调整配重，将光电侦查设备重心调整至四组减振单元的四个交点的中心位置，此时，光电侦查负载旋转自由度与平动自由度解耦，能够最大限度的克服外部线振动扰动导致的设备转动。
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