維振動平臺7之間存在微小間隙；第二安裝面816與X軸向振動臺3臺面連接，并設(shè)有與節(jié)流孔85對應(yīng)的工藝孔86，工藝孔86 —端與節(jié)流孔85連接，另一端用密封堵頭83密封。
[0037]當外部壓縮空氣從通氣孔82通入，并經(jīng)過節(jié)流孔85向外溢出時，微小間隙形成具有一定剛度的氣膜，起到氣浮支撐作用；與此同時，由于X軸向另一臺振動臺2及與其連接的氣浮導(dǎo)軌81的作用，在三維振動平臺7及此氣浮導(dǎo)軌81之間也形成具有一定剛度的氣膜，兩層氣膜的共同作用實現(xiàn)沿X軸向支撐三維振動平臺7及傳遞X軸向振動。
[0038]雖然本實施例以多個進氣道和一個連通氣道說明，但是，進氣道與連通氣道的數(shù)量不局限于本實施例的舉例。
[0039]Y軸向運動解耦裝置與X軸向運動解耦裝置結(jié)構(gòu)相同。
[0040]如圖4、圖5所示，Z軸向運動解耦裝置9由下連接板91、氣浮板92、上蓋板93、墊圈931與連接桿94組成。
[0041]下連接板91為矩形板狀結(jié)構(gòu)，與Z軸向振動臺6連接，用于支撐Z軸向運動解耦裝置9和三維振動平臺7產(chǎn)生的Z軸向載荷及傳遞Z軸向振動。如圖5所示，墊圈931為矩形框狀，墊圈931與上蓋板93 —體。墊圈931與下連接板91固定連接，上蓋板93、墊圈931與下連接板91圍成矩形腔，氣浮板92裝入矩形腔內(nèi)，并與上蓋板93之間有微小間隙。連接桿94穿過上蓋板93上的通孔，連接桿94 一端連接氣浮板92，另一端連接三維振動平臺7，用于實現(xiàn)將氣浮板92及三維振動平臺7剛性連接。連接桿94與上蓋板93的通孔間隙配合，將三維振動平臺與上蓋板93隔離，避免上蓋板93對三維振動平臺7的運動造成干擾。
[0042]如圖6所示，氣浮板92上形成第三通氣面921、第四通氣面922、第一連通孔面923、第二連通孔面924、第三安裝面925以及第四安裝面926。
[0043]第三通氣面921與第四通氣面922之間設(shè)有多條垂直通氣孔95，每條垂直通氣孔95 一端與外部壓縮空氣源連通，另一端用密封堵頭83密封；第一連通孔面923與第二連通孔面924之間設(shè)有多條垂直連通孔96，用于連通多條垂直通氣孔95，垂直連通孔96兩端均用密封堵頭83密封；第三安裝面925與下連接板91連接，第四安裝面926與上蓋板93的內(nèi)壁面932對應(yīng)；第三安裝面925、第四安裝面926上均設(shè)有多個垂直節(jié)流孔97，垂直節(jié)流孔97 —端與垂直通氣孔95或者垂直連通孔96連通，另一端與外界連通；第三安裝面925上的垂直節(jié)流孔97開設(shè)在氣浮板92中部位置；第四安裝面926上的垂直節(jié)流孔97開設(shè)在氣浮板92的外環(huán)位置，并與上蓋板93的內(nèi)壁面932對應(yīng)；第三安裝面925、第四安裝面926上均設(shè)有與垂直節(jié)流孔97對應(yīng)的垂直工藝孔98，垂直工藝孔98 —端與垂直節(jié)流孔97連接，另一端用密封堵頭83密封；當外部壓縮空氣從垂直通氣孔95通入，并經(jīng)過第三安裝面925與第四安裝面926上的垂直節(jié)流孔97向外溢出時，由于氣浮板92與上蓋板93之間存在微小間隙，在上蓋板93的內(nèi)壁面932、氣浮板第四安裝面926與下連接板91、氣浮板第三安裝面925之間均形成具有一定剛度的氣膜，起到氣浮支撐作用，用于沿Z軸向支撐三維振動平臺7及傳遞Z軸向振動。
[0044]氣浮板第三通氣面921、第四通氣面922、第一連通孔面923與第二連通孔面924分別與墊圈931在水平方向存在一定的間隔，用于防止氣浮板92在沿水平向振動時與墊圈931接觸。
[0045]墊圈931在與氣浮板第三通氣面921、第四通氣面922、第一連通孔面923以及第二連通孔面924相對的面上設(shè)有通孔933，用于穿過通入外部壓縮空氣的氣管，并使氣管對氣浮板92的振動不產(chǎn)生干擾。
[0046]X、Y、Z軸向運動解耦裝置構(gòu)成三分量標準振動臺推挽式氣浮解耦裝置。
[0047]本實用新型的工作過程為:當振動臺2、3、4、5、6均處于靜止狀態(tài)，未輸出振動時，在水平向運動解耦裝置8與三維振動平臺7之間形成的兩層靜壓氣膜及Z軸向運動解耦裝置9自身形成的兩層氣膜的共同作用下，在振動臺振動方向X、Y、Z上均形成兩層具有一定剛度的氣膜，對三維振動平臺7產(chǎn)生擠壓作用，用于實現(xiàn)在振動臺輸出振動時，將振動傳遞到三維振動平臺7。
[0048]當某水平方向一個振動臺產(chǎn)生振動時，運動傳遞到與該振動臺連接的氣浮導(dǎo)軌第一安裝面，由于氣浮導(dǎo)軌由剛性材料制成，振動臺的振動通過第一安裝面?zhèn)鬟f到第二安裝面，再通過第二安裝面及第二安裝面與三維振動平臺之間的氣膜將振動傳遞到三維振動平臺7，同時，該軸向另一個振動臺產(chǎn)生與該振動臺相同方向的同步振動，也通過氣膜傳遞至三維振動平臺7，該軸向兩個振動臺共同作用實現(xiàn)對三維振動平臺7的一推一挽作用，從而實現(xiàn)了該軸向振動信號由振動臺傳遞至三維振動平臺7，相同方式可實現(xiàn)三維振動平臺7沿另一水平方向的一推一挽運動；與此同時，在Z軸向運動解耦裝置及其形成的兩層氣膜的一推一挽作用下，Z軸向振動臺6推動三維振動平臺7沿Z軸向振動；由于安裝面和三維振動平臺7之間形成的氣膜對相應(yīng)軸向振動傳遞性能好，并對另外兩個軸向振動產(chǎn)生的阻力小，很好地符合了運動解耦的要求，實現(xiàn)了三維振動平臺7三個運動軸向振動信號的合成輸出，從而完成了對三維測振傳感器的三測量軸的同時激振。
[0049]本實用新型采用五臺振動臺、推挽式氣浮解耦裝置及三維振動平臺構(gòu)成三分量標準振動臺。對于水平向而言，同軸向?qū)ΨQ安裝的兩臺振動臺及相應(yīng)軸向的運動解耦裝置通過兩層靜壓氣膜對三維振動平臺產(chǎn)生擠壓作用，實現(xiàn)了對三維振動平臺更加穩(wěn)定的氣浮支撐；與此同時，同軸向兩臺振動臺輸出方向相同的同步振動信號，對三維振動平臺實現(xiàn)一推一挽激勵，從而使三維振動平臺具有比傳統(tǒng)單臺振動臺激勵方式更好的激勵信號跟隨性能。綜上所述，本實用新型設(shè)計的基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺可以顯著提高三分量標準振動臺輸出信號精度。
[0050]實施例二
[0051]本實施例與實施例一的區(qū)別在于:通氣孔82、垂直通氣孔95兩端用密封堵頭83密封；連通孔84、垂直連通孔96 —端與外部壓縮空氣源連通，另一端用密封堵頭83密封。
[0052]本說明書實施例內(nèi)容僅僅是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護范圍不應(yīng)當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本實用新型的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項】
1.基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺，其特征在于:包括底座和設(shè)置于底座上的一對X軸向振動臺，一對Y軸向振動臺，一個Z軸向振動臺和三維振動平臺，兩個X軸向振動臺對稱設(shè)置于三維振動平臺兩側(cè)，兩個Y軸向振動臺對稱設(shè)置于三維振動平臺兩側(cè)，X軸向振動臺與Y軸向振動臺的運動方向正交；每個振動臺分別通過各自的運動解親裝置與三維振動平臺連接，運動解耦裝置一端與對應(yīng)的振動臺固定連接，另一端與三維振動平臺之間具有能夠形成氣膜的間隙；兩個X軸向振動臺的振動方向和振動頻率相同；兩個Y軸向振動臺的振動方向和振動頻率相同。
2.如權(quán)利要求1所述的基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺，其特征在于:x軸向運動解耦裝置和Y軸向運動解耦裝置分別包括各自的氣浮導(dǎo)軌，均勻分布于氣浮導(dǎo)軌上的節(jié)流氣孔和設(shè)置于氣浮導(dǎo)軌中、連通節(jié)流氣孔與氣源的氣流通道。
3.如權(quán)利要求2所述的基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺，其特征在于:Z軸向運動解耦裝置包括基體和氣浮板，基體中有氣浮腔，氣浮板放置于氣浮腔中并與氣浮腔間隙配合；氣浮板上固定有連接桿，連接桿與三維振動平臺固定；氣浮板上均勻分布有形成氣浮板上表面的上氣膜的上節(jié)流氣孔和形成氣浮板下表面的下氣膜的下節(jié)流氣孔；氣浮板上設(shè)有與氣源連通的供氣通道，基體上設(shè)有氣源接口。
4.如權(quán)利要求3所述的基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺，其特征在于:X軸向運動解耦裝置和Y軸向運動解耦裝置的氣流通道由多個與氣源連通的進氣道和連通各個進氣道的連通氣道組成，節(jié)流氣孔沿進氣道陣列分布；進氣道和連通氣道分別由開設(shè)于氣浮導(dǎo)軌上的通孔和設(shè)置于通孔一端的堵頭組成，進氣道一端設(shè)置堵頭，另一端為與氣源連接的進氣接口 ；連通氣道兩端均設(shè)置堵頭。
5.如權(quán)利要求4所述的基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺，其特征在于:進氣道的數(shù)量是一個或者多個，連通氣道的數(shù)量是一個或者多個。
6.如權(quán)利要求3-5之一所述的基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺，其特征在于:Z軸向運動解耦裝置的基體由下連接板，上蓋板和墊圈組成，下連接板與Z軸向振動臺固定，下連接板、上蓋板和墊圈圍成氣浮腔，上蓋板具有允許連接桿穿過并與連接桿間隙配合的通孔，氣源接口開設(shè)于墊圈上，氣源接口對準供氣通道的進氣口。
7.如權(quán)利要求6所述的基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺，其特征在于:上蓋板與墊圈一體。
8.如權(quán)利要求7所述的基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺，其特征在于:氣浮板的供氣通道由交叉的縱向氣道和橫向氣道組成，縱向氣道沿氣浮板縱向均勻分布，橫向氣道沿氣浮板橫向均勻分布；上節(jié)流氣孔圍成第一氣孔圈，下節(jié)流氣孔圍成第二氣孔圈，第一氣孔圈、第二氣孔圈和氣浮板同軸；至少一個橫向氣道或者縱向氣道設(shè)置氣源接□ O
【專利摘要】基于推挽式氣浮解耦裝置的三分量標準振動臺，包括底座和設(shè)置于底座上的一對X軸向振動臺，一對Y軸向振動臺，一個Z軸向振動臺和三維振動平臺，兩個X軸向振動臺對稱設(shè)置于三維振動平臺兩側(cè)，兩個Y軸向振動臺對稱設(shè)置于三維振動平臺兩側(cè)，X軸向振動臺與Y軸向振動臺的運動方向正交；每個振動臺分別通過各自的運動解耦裝置與三維振動平臺連接，運動解耦裝置一端與對應(yīng)的振動臺固定連接，另一端與三維振動平臺之間具有能夠形成氣膜的間隙；兩個X軸向振動臺的振動方向和振動頻率相同；兩個Y軸向振動臺的振動方向和振動頻率相同。本實用新型具有推動力由兩個振動臺交替提供，減輕了單個振動臺對負載進行驅(qū)動的負擔的優(yōu)點。
【IPC分類】G01M7-06, G01H17-00
【公開號】CN204479257
【申請?zhí)枴緾N201520026609
【發(fā)明人】何聞, 張旭飛, 王春宇, 賈叔仕, 周杰
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年1月15日