三轴气浮台同步举升及安全保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测量技术，具体说就是三轴气浮台同步举升及安全保护装置。
【背景技术】
[0002] 地面仿真技术在空间飞行器的研制过程中具有重要的意义，三轴气浮台作为全物 理仿真的核心设备，使用过程中的一项关键技术就是气浮仪表平台装调过程中的高精度同 步举升/下降。三轴气浮台依靠压缩空气在气浮轴承与轴承座之间形成的气膜，使模拟台 体浮起，从而实现近似无摩擦的相对运动条件，以模拟空间飞行器在外层空间所受干扰力 矩很小的力学环境，其气浮球轴承研制费用高、周期长，使用中十分小心。
[0003] 经检索文献发现，中国发明专利（申请号201010544722. 5)名称"卫星动力学与控 制分布式仿真平台"中构建一种卫星动力学与控制分布式数字仿真平台，实现不同任务卫 星控制系统的"柔性"设计。
[0004] 在文献"大型卫星三轴气浮台全物理仿真系统"（发表于《控制工程》，2001年，第 3期，页码：736-741)中给出了三轴气浮台全物理仿真系统的实现，但是并没有提供气浮台 防倒台保护方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种三轴气浮台同步举升及安全保护装置，具有力矩大、 精度高等优点。
[0006] 本发明采用以下技术方案予以实现：
[0007] -种三轴气浮台同步举升及安全保护装置，包括驱动电机、减速器、锥齿轮传动机 构、同步千斤顶、锁紧螺母、等高调节机构、定位板、托环、活塞杆、液压驱动装置和液压缸； 驱动电机输出轴与减速器输入端连接，减速器输出端和锥齿轮传动机构连接，锥齿轮传动 机构与同步千斤顶连接，锁紧螺母和等高调节机构安装在同步千斤顶的伸缩杆上方，定位 板安装在工作台下端面，托环与活塞杆连接，活塞杆安装在液压缸中，液压驱动装置与液压 缸连接；工作时，驱动电机通过锥齿轮传动机构带动同步千斤顶，实现同步升降，同步千斤 顶通过等高调节机构调整等高后再用锁紧螺母锁紧；当发生意外情况时，液压驱动装置控 制液压缸，通过托环将气浮球迅速托起，再将同步千斤顶升高平稳接住整个工作台。
[0008] 本发明的特点和优点是：本发明通过电机实现三台同步千斤顶驱动，利用托环来 确保气浮球的安全，具有原理简单、精度高、便于工程实现等优点。
【附图说明】
[0009] 图1是三轴气浮台同步举升及安全保护装置结构示意图；
[0010] 图2是液压驱动装置原理示意图；
【具体实施方式】
[0011] 下面结合附图举例对本发明作进一步说明。
[0012] 实施例1
[0013] 结合图1，一种三轴气浮台同步举升及安全保护装置，包括驱动电机1、减速器2、 锥齿轮传动机构3、同步千斤顶4、锁紧螺母5、等高调节机构6、定位板7、托环8、活塞杆9、 液压驱动装置10和液压缸11 ;其特征在于，驱动电机1输出轴与减速器2输入端连接，减 速器2输出端和锥齿轮传动机构3连接，锥齿轮传动机构3与同步千斤顶4连接，锁紧螺母 5和等高调节机构6安装在同步千斤顶4的伸缩杆上方，定位板7安装在工作台下端面，托 环8与活塞杆9连接，活塞杆9安装在液压缸11中，液压驱动装置10与液压缸11连接；工 作时，驱动电机1通过锥齿轮传动机构3带动同步千斤顶4,实现同步升降，同步千斤顶4通 过等高调节机构6调整等高后再用锁紧螺母5锁紧，以防止松动产生高度误差；托环8由镍 合金制造，抗腐蚀，其硬度小于气浮球，而且与气浮球接触面积较大，以保护气浮球不损伤； 气浮轴承托起保护装置，采用液压系统来实现，具有稳定性高、力矩大等优点。
[0014] 实施例2
[0015] 在三轴气浮台试验中，当发生意外情况时，如：实验中倒台、突然断电、供气系统故 障以及取下或安装气浮球时，为了避免气浮球和球轴承损伤，均需将气浮球托起，使其与球 轴承脱离。为此，采用液压系统控制液压缸，通过托环将球体迅速托起，然后再将同步千斤 顶升高稳稳的接住整个工作台。同样，将气浮球体装入球轴承时，先将球体放入托环之内， 液压系统再使托环缓慢下降，将球体准确放入球轴承之中。
[0016] 同步千斤顶的驱动采用电动机通过减速器及锥齿轮机构带动支腿运动，采用变频 调速方案，根据实际需要可以设置成快速、慢速调速模式。传动部位是伞齿轮万向联轴节的 方法来解决，要求伞齿轮加工精度高，以减少噪音，千斤顶头部的有手动调整装置可以实现 其提升高度一致，千斤顶头部110°角与工作台的三个110°角的定位板经研合后其接触 面应不小于98%。
[0017] 实施例3
[0018] 结合图2,说明液压驱动装置的工作原理。液压驱动装置由蓄油池12、液压栗13、 单向阀14、溢流阀15、压力表16、可调节流阀17、电磁阀3DT18、电磁阀1DT19、0型三位四 通换向阀20、电磁阀2DT22,二位二通23等组成。
[0019] 气浮球托环保护装置，采用液压系统来实现，其托起（或下降）的动作程序见表1 中所示。
[0020] 表1动作程序列表
[0021]
[0022] 1)三位四通换向阀，控制油缸活塞杆上、下运动；
[0023] 2)活塞杆上、下运动速度由可调节流阀调节；
[0024] 3)如果需要快速托起球体，可使3 D T断电（或人工控制），使二位二通阀23形 成通路，实现快速托起动作；
[0025] 4)气浮球液压托起保护装置可以与气浮台的供气系统联动，以满足：暂停实验、 突然断电、气体失压等意外状况下，自动托起气浮球体，保护球轴承。
【主权项】
1. 一种三轴气浮台同步举升及安全保护装置，包括驱动电机（I)、减速器（2)、锥齿轮 传动机构（3)、同步千斤顶（4)、锁紧螺母（5)、等高调节机构（6)、定位板（7)、托环（8)、活 塞杆（9)、液压驱动装置（10)和液压缸（11);驱动电机⑴输出轴与减速器⑵输入端连 接，其特征在于，减速器（2)输出端和锥齿轮传动机构（3)连接，锥齿轮传动机构（3)与同 步千斤顶（4)连接，锁紧螺母（5)和等高调节机构（6)安装在同步千斤顶（4)的伸缩杆上 方，定位板（7)安装在工作台下端面，托环（8)与活塞杆（9)连接，活塞杆（9)安装在液压 缸（11)中，液压驱动装置（10)与液压缸（11)连接；工作时，驱动电机⑴通过锥齿轮传动 机构⑶带动同步千斤顶（4)，实现同步升降，同步千斤顶⑷通过等高调节机构（6)调整 等高后再用锁紧螺母（5)锁紧；当发生意外情况时，液压驱动装置（10)控制液压缸（11)， 通过托环（8)将气浮球迅速托起，再将同步千斤顶（4)升高平稳接住整个工作台。
【专利摘要】本发明提供一种三轴气浮台同步举升及安全保护装置，包括驱动电机、减速器、锥齿轮传动机构、同步千斤顶、锁紧螺母、等高调节机构、定位板、托环、活塞杆、液压驱动装置和液压缸；定位板安装在工作台下端面，托环与活塞杆连接，活塞杆安装在液压缸中，液压驱动装置与液压缸连接；工作时，驱动电机通过锥齿轮传动机构带动同步千斤顶，实现同步升降，同步千斤顶通过等高调节机构调整等高后再用锁紧螺母锁紧；当发生意外情况时，液压驱动装置控制液压缸，通过托环将气浮球迅速托起，再将同步千斤顶升高平稳接住整个工作台。本发明具有原理简单、精度高、便于工程实现等优点。
【IPC分类】G09B25/00
【公开号】CN105139742
【申请号】CN201510610767
【发明人】王常虹, 夏红伟, 马广程, 庞志成, 任顺清
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月17日