一种光电设备减振系统的制作方法

本发明属于减振系统技术领域，具体涉及一种光电设备减振系统。

背景技术：

无人机光电吊舱悬挂在飞机外侧，拍摄图像，为了保证飞机在飞行时拍摄得图像画面清晰，需要对光电设备进行隔振减振。现有技术中专利《一种用于机载光电系统的复合型减振结构》(授权公告号cn107606020b，授权公告日2019.05.31)，使用钢丝减振器和橡胶减振器的复合减振结构，复合减振器垂向减振效果好，其他两个方向减振效果欠佳，飞机在俯冲或者着陆时，会有水平或者侧向冲击载荷，会影响光电设备性能，而目前无人机要求越来越小，内部安装空间有限，整体圆盘结构不能满足安装需要，现有技术通常使用三周等刚度减振器直连的方式实现，只能提供三个自由度的减振能力，采用我们的减振系统可以根据无机机安装空间，将单自由度减振器通过结构连接的方式来实现六个自由度上的振动抑制效果。不但对直线运动具有抑制作用，同时可以抑制扭转运动，具有更高的减振效率。

技术实现要素：

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种光电设备减振系统，采用橡胶阻尼减振器，重量轻、刚度大、静载变形量小、减振效率高。通过减振系统将机身和光电设备连接，由减振系统降低振动载荷，从而保证光电设备正常工作。

本发明的技术方案是：一种光电设备减振系统，其特征在于：包括橡胶阻尼减振器、机体连接件、吊装转换件和光电连接盘；6个所述橡胶阻尼减振器形成六自由度减振机构，一端分别通过所述吊装转换件与光电连接盘铰接，另一端分别通过所述机体连接件与机体铰接；所述光电连接盘为环形板状结构，用于安装光电设备，其外周面沿周向均布3个凸出耳片，分别用于固定3个所述吊装转换件；

所述橡胶阻尼减振器包括上端接头、上盖、橡胶垫块、外套筒、下端接头、中心柱和橡胶阻尼块；所述外套筒为一端开口的圆筒结构，其开口端通过螺纹与所述上盖连接，其封闭端中心处开有通孔；所述中心柱的一端为圆杆，另一端为圆盘结构，所述圆杆同轴穿过所述外套筒的通孔，所述圆盘同轴置于所述外套筒内；所述橡胶垫块设置于所述上盖和中心柱的圆盘之间；所述橡胶阻尼块为圆柱体，中心轴处开有中心孔，同轴套装于所述中心柱的圆杆上，并位于所述中心柱的圆盘与外套筒内底面之间；所述上端接头一端为螺杆，同轴固定于所述上盖外端面的中心处，另一端垂直于所述螺杆的轴向开有通孔，用于与所述吊装转换件铰接；所述下端接头一端为螺纹套筒，与所述中心柱底端螺纹连接，另一端垂直于所述螺纹套筒的轴向开有通孔，保证其通孔的轴向与所述上端接头的通孔轴向垂直。

本发明的进一步技术方案是：所述上盖外端面上设置有柱状凸台，并在中心处开有螺纹盲孔，与所述上端接头的螺杆连接。

本发明的进一步技术方案是：所述机体连接件为c字双耳结构，位于机体下部，沿周向均布三个所述机体连接件，其上表面与机体固定连接，下表面两端的双耳分别通过螺栓与两个所述橡胶阻尼减振器的下端接头铰接。

本发明的进一步技术方案是：所述吊装转换件为c型加两侧双耳结构，与所述机体连接件交错分布，其上表面和光电连接盘螺栓拧紧连接，两侧双耳和橡胶阻尼减振器的上端接头通过螺钉铰接。

本发明的进一步技术方案是：所述上端接头和下端接头的通孔内均安装有关节轴承。

本发明的进一步技术方案是：所述橡胶阻尼减振器的上、下端接头连接平面垂直，可以保证两个方向的自由度减振。

本发明的进一步技术方案是：所述橡胶阻尼减振器壳体、机体连接件和吊装转换件和光电连接盘的材质均为航空铝。

有益效果

本发明的有益效果在于：本发明采用被动减振措施，即防止机体的振动载荷通过安装结构传至光电设备，引起设备工作性能下降或设备故障。

1.本发明减振系统可以根据不同机体接口设计不同的机体连接件、吊装转换件和光电连接盘与光电设备转接并减振。

2.本发明采用的橡胶阻尼减振器，外套筒铝合金结构，刚度大，静载变形量小，内部阻尼减振块，增加大了减振效率，交错均布6个单自由度，橡胶减振器，单个减振器可仅提供沿轴向的单自由度运动，上、下端接头通过铰接方式和设备连接平台连接实现6个自由度的运动抑制，提高整体减振效果。

所述吊装转换件采用c型结构设计，一方面提供铰接连接面，另一方面这样设计突出他的减重效果，角度可以根据实际设计角度来给出。上、下接头使用关节轴承，便于安装和并消除运动过程的卡滞；橡胶阻尼减振器上、下接头螺纹连接，在连接过程中可以调节安装长度和上、下接头端面角度；橡胶阻尼减振器大小可根据实际机体和光电设备外部空间位置进行调整；橡胶阻尼减振器安装方向可倒装可正装；橡胶阻尼减振器安装在外侧，便于安装固定，且易于维护保养更换。

3.所述橡胶阻尼减振器作为减振元件可设计性更强，可通过调整橡胶原材料硬度达到调整减振器刚度的目的也可以通过结构设计，通过不同承载结构达到改变减振器固有刚度的要求。同时高阻尼硅橡胶作为减振元件还具有较大的温度适应性和抗盐雾特性，可在-80℃～150℃范围内有效工作。

4.本发明减振系统，除橡胶阻尼块，其余均采用航空铝，可以减轻整体结构重量。

附图说明

图1为本发明光电设备减振系统的立体图；

图2为本发明光电设备减振系统的俯视图；

图3为本发明减振系统的上、下接头处关节轴承连接剖面图；

图4为本发明硅橡胶阻尼减振器的剖面图；

附图标记说明：1.橡胶阻尼减振器；2.机体连接件；3.吊装转换件；4.光电连接盘；5.钛合金m6螺栓；6.6*12*1垫片；7：ug6关节轴承；8.钛合金m6自锁螺母；9.钛合金m5螺栓；10.5*10*1垫片；11.钛合金m5自锁螺母；1-1.上端接头；1-2.上盖；1-3.橡胶垫块；1-4.中心柱；1-5.橡胶阻尼块；1-6.外套筒；1-7.下端接头。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。

本实施例一种悬挂光电设备减振系统，结合图1、图2和图3所示，由橡胶阻尼减振器1、机体连接件2、吊装转换件3、光电连接盘4、钛合金m6螺栓5、6*12*1垫片6、ug6关节轴承7、钛合金m6自锁螺母8、钛合金m5螺栓9、5*10*1垫片10和钛合金m5自锁螺母11构成。六个橡胶阻尼减振器1均布在机体连接件2下方，与机体连接件2的双耳和吊装转换件3的双耳交错连接；机体连接件2位于机体下部，沿周向均布三个，其上表面与机体固定连接，下面双耳和橡胶阻尼减振器1通过钛合金m6螺栓5、6*12*1垫片6、ug6关节轴承7和钛合金m6自锁螺母8连接；吊装转换件3和机体连接件2交错均布三个，上表面和光电连接盘4通过钛合金m5螺栓9、5*10*1垫片10和钛合金m5自锁螺母11连接，两侧双耳和橡胶阻尼减振器1另一单耳端头通过钛合金m6螺栓5、6*12*1垫片6、ug6关节轴承7和钛合金m6自锁螺母8连接。

橡胶阻尼减振器1结合图4所示，由上端接头1-1、上盖1-2、橡胶垫块1-3、中心柱1-4、橡胶阻尼块1-5、外套筒1-6和下端接头1-7组成。上端接头1-1单耳端头镶嵌头ug6关节轴承7，另一端头和上盖1-2螺接；上盖1-2小端头凸台与上端接头1-1螺接，另一大端内螺纹和外套筒1-6螺接；橡胶垫块1-3位于中心柱1-4顶部，上盖1-2内部，填充内部空间；中心柱1-4大头圆盘顶在橡胶垫块1-3表面，另一侧圆柱杆安装橡胶阻尼块1-5，端头螺纹和下端接头1-7螺接；橡胶阻尼块1-5位于外套筒1-6内，中间中心柱1-4圆柱杆穿过，用于整个减振系统阻尼性能；外套筒1-6，位于减振器外侧，保护内部减振阻尼块1-3，提高减振器的刚度；下端接头1-7单耳端头镶嵌头ug6关节轴承7，另一端头和中心柱1-4螺接。

其设计和制备的过程和方法如下：

一种光电设备减振系统将机体和光电设备连接，机体将动态载荷传递给减振系统，通过减振系统降低载荷后传递至光电设备，从而保证光电设备正常工作。一种悬挂光电设备减振系统安装布局如图1和图2所示，3个机体连接件2和3个吊装转换件3在两个平行平面内交错均布，六个橡胶阻尼减振器1均布在机体连接件2下方，与机体连接件2的双耳和吊装转换件3的双耳分别通过钛合金m6螺栓5、6*12*1垫片6、ug6关节轴承7和钛合金m6自锁螺母8交错铰接；光电连接盘4三个凸出耳片和吊装转换件3通过钛合金m5螺栓9、5*10*1垫片10和钛合金m5自锁螺母11连接，其周圈端面均布的六个孔用于安装光电设备。

机体连接件2、吊装转换件3、光电连接盘4、上端接头1-1、上盖1-2、中心柱1-4、外套筒1-6和下端接头1-7均为7050铝合金机加件，可以减轻整体系统结构重量，并保证刚度和强度要求；橡胶阻尼块1-5采用特制的硅橡胶，耐温范围广，可以满足减振器阻尼要求；钛合金m6螺栓5、6*12*1垫片6、ug6关节轴承7、钛合金m6自锁螺母8、钛合金m5螺栓9、5*10*1垫片10和钛合金m5自锁螺母11均可选用相应规格的标准件或成品件，使用钛合金减低减振系统重量。

装配安装过程:

1)橡胶阻尼减振器1：先将ug6关节轴承7镶嵌在上端接头1-1和下端接头1-7单耳孔内；在上盖1-2内放入橡胶垫块1-3；中心柱1-4上穿入橡胶阻尼块1-5后，塞入外套筒1-6内，在将上盖1-2和外套筒1-6螺纹处抹上螺纹锁紧胶后，拧紧螺纹。将上端接头1-1拧入上盖1-2，中心柱1-4螺纹杆端拧入下端接头1-7内螺纹孔内；

2)安装机体连接件2：使用钛合金m6螺栓5、6*12*1垫片6和钛合金m6自锁螺母8将机体连接件和机体相连；

3)安装光电连接盘4：使用钛合金m5螺栓9、5*10*1垫片10和钛合金m5自锁螺母11将光电连接盘和吊装转换件3连接；

4)安装橡胶阻尼减振器：将安装好光电连接盘4的3个吊装转换件3按照机体连接件2的位置，将其放在交错均布位置，将橡胶阻尼减振器的上端接头1-1单耳插入吊装转换件3的双耳中，使用钛合金m6螺栓5、6*12*1垫片6和钛合金m6自锁螺母8将其连接，橡胶阻尼减振器的下端接头1-7的单耳插入机体连接件2的双耳中，使用钛合金m6螺栓5、6*12*1垫片6和钛合金m6自锁螺母8将其连接，依次交错将6个减振交错均布连接，连接过程中可以通过调节上端接头1-1和下端接头1-7拧入螺纹长度调节橡胶阻尼减振器长度和两个端面角度。

减振系统安装完成后，将光电设备安装好后，光电设备重力拉伸橡胶阻尼减振器，橡胶阻尼减振器通过内部阻尼橡胶压缩阻尼减振，减振通过减振系统降低载荷后传递至光电设备，从而保证光电设备正常工作。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。