专利汇可以提供基于电磁负刚度的空间六自由度主被动隔振平台及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于电磁负 刚度 的空间六 自由度 主被动隔振平台及方法,包括 载荷 平台、 基础 平台以及通过连接件固定在载荷平台与基础平台之间的六个电磁负刚度隔振器;相邻两个隔振器沿轴向相互垂直,载荷平台相对基础平台有六个自由度;电磁负刚度隔振器包括作动杆、上 外壳 、下外壳、组合碟簧、底座、底部 支撑 杆以及两组励磁装置;作动杆通过十字梁 弹簧 片与上外壳固定连接,十字梁弹 簧片 上粘贴应变 传感器 ,用于检测作动杆的轴向位移;每个隔振器均可实现等效电磁负刚度的主动控制,故隔振平台在六个自由度上均为正负刚度并联结构,具有较低的共振 频率 与很宽的隔振频带,可以有效的抑制空间六自由度方向的微振动;本 发明 适用于航天航空、精密仪器等领域的设备微振动主被动隔振。,下面是基于电磁负刚度的空间六自由度主被动隔振平台及方法专利的具体信息内容。
1.一种基于电磁负刚度的空间六自由度主被动隔振平台,包括载荷平台(1)、基础平台(2)、连接载荷平台(1)与基础平台(2)的六个电磁负刚度隔振器(3);电磁负刚度隔振器(3)作动杆顶部安装有万向型柔性铰链(6),与安装在载荷平台(1)下部的第一固定连接件(4)连接,电磁负刚度隔振器(3)的底部支撑杆(13)通过螺纹与安装在基础平台(2)上的第二固定连接件(5)连接;相邻两个电磁负刚度隔振器(3)呈轴向相互垂直安装;载荷平台(1)相对基础平台(2)有三个平动自由度x、y、z和三个转动自由度θx、θy、θz;
其特征在于:所述电磁负刚度隔振器(3)包括作动杆(7)、上外壳(10)、下外壳(11)、底座(12)和底部支撑杆(13);作动杆(7)通过十字梁弹簧片(8)与上外壳(10)固定连接,十字梁弹簧片(8)上粘贴应变传感器(9);电磁负刚度隔振器(3)的上外壳(10)和下外壳(11)内部分别安装两组相同结构的励磁装置,即上端励磁装置和下端励磁装置;上端励磁装置包括同轴心布置的上端定子(15-1)、上端线圈(16-1)和上端骨架(17-1),上端线圈(16-1)缠绕在上端骨架(17-1)上,上端骨架(17-1)安装在上端定子(15-1)上;下端励磁装置包括同轴心布置的采用相同结构安装的下端定子(15-2)、下端线圈(16-2)和下端骨架(17-2);上端定子(15-1)和下端定子(15-2)分别安装在环形固定铁芯(20)的上下两侧,环形固定铁芯(20)中间安装有环形永磁体(19),环形固定铁芯(20)与环形永磁体(19)通过粘接剂粘贴固定;环形永磁体(19)中间安装橡胶垫片(21),与环形动子(18)固定连接;上端定子(15-1)和下端定子(15-2)与环形动子(18)之间留有气隙;环形动子(18)中心通过内螺纹与作动杆(7)固定连接,作动杆(7)的底部通过组合碟簧(14)与底座(12)固定连接,底座(12)下端通过螺纹与支撑杆(13)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于电磁负刚度的空间六自由度主被动隔振平台,其特征在于:所述万向型柔性铰链(6)、作动杆(7)、十字梁弹簧片(8)、上外壳(10)、下外壳(11)、底座(12)和支撑杆(13)均采用硬铝合金材料。
3.根据权利要求1所述的一种基于电磁负刚度的空间六自由度主被动隔振平台,其特征在于:所述环形动子(18)、环形永磁体(19)和环形固定铁芯(20)均采用高磁导率的软磁材料。
4.根据权利要求1所述的一种基于电磁负刚度的空间六自由度主被动隔振平台,其特征在于:所述环形永磁体(19)采用钕铁硼材料,沿环向内侧面为N极,外侧面为S极。
5.根据权利要求1所述的一种基于电磁负刚度的空间六自由度主被动隔振平台,其特征在于:所述组合碟簧(14)采用非导磁弹簧组成。
6.权利要求1至5任一项所述的基于电磁负刚度的空间六自由度主被动隔振平台的主被动隔振方法,其特征在于:当载荷平台(1)受到扰动而产生微振动时,十字梁弹簧片(8)和组合碟簧(14)作为系统弹性元件,提供系统正刚度,实现被动振动抑制作用;十字梁弹簧片(8)上的应变传感器(9)将检测到的沿作动杆(7)轴向扰动位移反馈给主控器,经过换算得到载荷平台(1)在空间六自由度方向的振动信息,给电磁负刚度隔振器(3)的上端线圈(16-
1)和下端线圈(16-2)输入相同的电流信号,通电线圈产生励磁磁场,该励磁磁场方向随电流方向变化,并叠加到环形永磁体(19)产生的偏置磁场,通过上端定子(15-1)和下端定子(15-2)与环形动子(18)之间的气隙作用到环形动子(18)上;环形动子(18)产生电磁应力;
由于环形动子(18)的运动方向与电磁应力方向一致,可等效为一个具有负刚度效应的电磁弹簧;该负刚度与十字梁弹簧片(8)以及组合碟簧(14)提供的正刚度并联连接,实现隔振器的总体等效刚度降低,从而降低隔振器的共振频率,提高隔振器的工作频率带宽;六个电磁负刚度隔振器(3)协同工作,实现空间六个自由度上的微振动主被动隔振控制。
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