一种无角位移的减振装置的制作方法

本发明涉及隔振缓冲技术领域，具体涉及一种无角位移的减振装置。

背景技术：

为了提高光电仪器设备的测量、控制精度，增加其工作的可靠性，常需要在仪器设备与运载平台之间安装隔振减振器件。但是减振器件在实际复杂工况下的使用过程中，不可避免地会产生角位移。而角位移扰动对光电设备的危害要远远大于线位移扰动，从而极大地降低光电仪器的精度。

目前，主流的隔振器大多注重垂向振动的隔离，横向刚度不足，并联使用甚至会放大角位移的扰动。

现有技术中至少存在以下技术问题：

已应用的无角位移隔振器的原理多为通过平行四边形机构实现，平行四边形结构需要连杆之间的链接配合很容易出现摩擦松动情况，导致无法排除角位移（小于3°）的因素，且机构复杂，当被隔振设备质量较大时，平行四边形机构由于组成部件较薄弱，易产生弹性变形，从而很难抑制住被隔振设备的刚体扭转模态，可靠性较低。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是提供一种无角位移的减振装置，通过设计连接板防转组件，在减振装置减振的同时将将角位移转化为线位移，将角位移降低至0.5′以内。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种无角位移的减振装置，包括底座、连接板、设置在所述底座和所述连接板间的减振组件以及连接板防转组件，关键在于：所述减振组件包括限位在所述底座上的金属橡胶和固定在所述金属橡胶上的减振板，所述减振板借助连接螺栓与所述连接板相连；所述连接板防转组件包括设置在所述连接板和所述减振板间的上滑板、下滑板、设置在所述下滑板和所述底座间的竖直导向组件以及分别设置在所述连接板和所述上滑板间呈条形的第一限位腔、所述上滑板和所述下滑板间呈条形的第二限位腔内的第一滚珠和第二滚珠，所述第一限位腔和所述第二限位腔相垂直，在所述上滑板和所述下滑板上分别设有与所述连接螺栓相配套的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔的孔径均大于所述连接螺栓的直径。

本发明的有益效果是：1、采用金属橡胶减振，能够实现三维度等刚度减振效果，同时使用寿命长，耐高温可达1000℃，低温-100℃；2、通过设计限位腔的结构使得安装滚珠后滚珠与限位腔始终紧密接触且限位滚珠的两个连接件间间隙设置，避免了因四边形机械结构松动造成的误差；3、连接板与减振板之间采用螺栓固定，保证了连接板的振动直接传递到金属橡胶，提高了减振效率；4、将角位移降低至0.5′以内，减振效果好，适用于无人机防抖、应用光电成像等平台。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明无角位移的减振装置的结构示意图；

图2是本发明无角位移的减振装置中连接板的结构示意图。

在附图中：1是底座，1-1是安装套，2是连接板，3是金属橡胶，4是减振板，5是连接螺栓，6是上滑板，6-1是第一通孔，7是下滑板，7-1是第二通孔，8是第一滚珠，9是第二滚珠，10是导向套，11是导向杆，12是连接螺钉，13是夹紧螺钉，14是连接套，15是夹紧板，16是第三滚珠，

a代表第一限位腔，b代表第二限位腔，c代表第三限位腔。

具体实施方式

参见附图1和2，本发明提供了一种无角位移的减振装置，包括底座1、与需要减振的设备相连的连接板2、设置在底座1和连接板2间的减振组件以及连接板防转组件。

上述的减振组件包括限位在底座1上的金属橡胶3和固定在金属橡胶3上的减振板4，减振板4借助连接螺栓5与连接板2相连。在底座1内设有安装套1-1，金属橡胶3借助挡圈限位在安装套1-1的中部，使得金属橡胶3呈悬空式的结构以保证减振效果。连接螺栓5沿减振板4的周向设置有至少3个，以保证连接的稳定性。在减振板4和金属橡胶3间设有连接组件使两者紧密相连，连接组件包括限位在金属橡胶3的中孔内并借助连接螺钉12与减振板4相连的连接套14以及位于金属橡胶3底部并借助夹紧螺钉13与连接套14相连的夹紧板15。

上述的连接板防转组件包括设置在连接板2和减振板4间的上滑板6、下滑板7、设置在下滑板7和底座1间的竖直导向组件以及分别设置在连接板2和上滑板6间呈条形的第一限位腔a、上滑板6和下滑板7间呈条形的第二限位腔b内的第一滚珠8和第二滚珠9，第一限位腔a和第二限位腔b相垂直。在上滑板6和下滑板7上分别设有与连接螺栓5相配套的第一通孔6-1和第二通孔7-1，第一通孔6-1和第二通孔7-1的孔径均大于连接螺栓5的直径，以利于连接板2、上滑板6和下滑板7间的相对移动。连接螺栓5安装好后，会使得连接板2和减振板4以及连接板2和减振板4间的上滑板6、下滑板7以及两个滚珠成为一体，但是不会限制上滑板6、下滑板7以及两个滚珠的水平移动，以使得连接板2的角位移转为两个相互垂直的线位移。

参见附图1和2，第一限位腔a包括分别设置在连接板2和上滑板6上且相对设置的两个条形凹槽，条形凹槽的宽度小于等于第一滚珠8的直径、深度大于第一滚珠8的直径，第一限位腔a以及配套的第一滚珠8在连接板2和上滑板6间呈设置有至少2组（本实施例中设有4组）。第二限位腔b包括分别设置在上滑板6和下滑板7上且相对设置的两个条形凹槽，条形凹槽的宽度小于等于第二滚珠9的直径、深度大于第二滚珠9的直径，第二限位腔b以及配套的第二滚珠9在上滑板6和下滑板7间设置有至少2组（本实施例中设有4组）。这样的设置使得滚珠与凹槽间无间隙，防止出现安装好使用一段时间后的松动问题。

上述的竖直导向组件沿下滑板7的周向设置有至少3组以保证下滑板7的稳定升降以及防止下滑板7转动，每组均包括固定在底座1上的导向套10以及与导向套10相配合的固定在下滑板7上的导向杆11。

在下滑板7和减振板4间设有呈条形的第三限位腔c以及限位在第三限位腔c内的第三滚珠16，第三限位腔c与第一限位腔a平行。第三限位腔c包括设置在减振板4上的条形凹槽，条形凹槽的宽度小于等于第三滚珠16的直径、深度大于第三滚珠16的直径，第三限位腔c以及配套的第三滚珠16在下滑板7和减振板4间设有至少2组（本实施例中设有4组），以使得下滑板7可以与减振板4间移动。通过在连接板2和上滑板6、上滑板6和下滑板7、下滑板7和减振板4间均设置滚珠及配套的限位腔，保证各板之间的滑动，利于连接板2的角位移转换为两个垂直方向的线位移。

本发明的装置在以下实验条件下进行实验：

1、抗力学环境设计输入条件

2、加速度

x方向加速度：ax=10g；y、z方向加速度：ay=az=2g；

试验时间：达到最大加速度后保持2min；

加载速率：不大于0.5g/s

3、冲击：根据条件探测头部采用半正旋波脉冲试验，电控箱采用冲击响应谱试验。

表1冲击试验条件（半正弦波）

表2冲击试验条件（冲击响应谱）

4、结果

在满足正弦振动，加速度，冲击的条件下减震效率达90%以上，共振点放大倍数小于3倍，线性最大位移量±3mm，转角最大位移量小于0.5′。所得试验数据均满足隔振器要求。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。