本發(fā)明涉及一種氣浮裝置，具體的說是一種氣浮平面運(yùn)動(dòng)的懸停機(jī)構(gòu)，用于模擬低摩擦條件下設(shè)備在氣浮平臺(tái)系統(tǒng)上的懸浮定位裝置。

背景技術(shù)：

氣浮平臺(tái)主要應(yīng)用于低摩擦領(lǐng)域，通過氣足或氣浮面使設(shè)備懸浮于平臺(tái)上，主要用于高精度測(cè)量以及運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)試驗(yàn)。工作時(shí)，氣浮裝置處于一種不穩(wěn)平衡狀態(tài)，即使空氣流動(dòng)這樣很小的外界干擾力，也很容易使設(shè)備產(chǎn)生滑移。為使設(shè)備能穩(wěn)定、精確定位并懸浮于平臺(tái)上，需要一種懸浮定位裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種氣浮平面運(yùn)動(dòng)的懸停機(jī)構(gòu)。該懸停機(jī)構(gòu)對(duì)低摩擦環(huán)境儀器設(shè)備在實(shí)驗(yàn)和測(cè)量過程中的快速自主定位，不會(huì)影響原有氣浮狀態(tài)，并且在定位懸浮過程中不會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生附加擾動(dòng)力，也不會(huì)改變其原有姿態(tài)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種氣浮平面運(yùn)動(dòng)的懸停機(jī)構(gòu)，所述懸停機(jī)構(gòu)安裝在可懸浮于氣浮平臺(tái)上的設(shè)備主機(jī)架上，所述懸停機(jī)構(gòu)包括直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩套拉桿組件及兩個(gè)摩擦頭，其中兩套拉桿組件分別鉸接于直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩端，所述兩個(gè)摩擦頭分別安裝在兩套拉桿組件上，用于與氣浮平臺(tái)摩擦接觸，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過水平方向伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)兩側(cè)拉桿組件運(yùn)動(dòng)，使所述懸停機(jī)構(gòu)的高度改變，從而改變摩擦頭與氣浮平臺(tái)之間的摩擦力。

兩套所述拉桿組件結(jié)構(gòu)相同，均包括支架、拉桿、底座及轉(zhuǎn)軸，其中拉桿的一端與所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端或尾部鉸接，另一端與支架鉸接，所述支架的上端通過轉(zhuǎn)軸與底座連接，所述支架下端安裝有所述摩擦頭，所述摩擦頭通過支架的帶動(dòng)可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述底座與所述設(shè)備主機(jī)架連接。

所述支架上設(shè)有用于調(diào)整支架初始角度的多個(gè)連接孔，所述拉桿通過銷軸b與其中一個(gè)連接孔鉸接。

所述支架為直角三角形結(jié)構(gòu)，多個(gè)所述連接孔依次設(shè)置于該直角三角形結(jié)構(gòu)的斜邊上，所述底座和摩擦頭分別連接在直角三角形結(jié)構(gòu)的斜邊兩端。

所述拉桿的兩端均設(shè)有U型結(jié)構(gòu)的外接頭，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端和尾部均設(shè)有內(nèi)接頭，所述內(nèi)接頭插設(shè)于所述拉桿一端的外接頭內(nèi)、并通過銷軸c鉸接；所述支架插設(shè)于所述拉桿另一端的外接頭內(nèi)、并通過銷軸b鉸接。

所述拉桿的一端或兩端的外接頭可繞自身軸線回轉(zhuǎn)，可旋轉(zhuǎn)的外接頭通過螺母固定。所述拉桿的長度可調(diào)。

所述設(shè)備主機(jī)架的底部安裝有一套所述懸停機(jī)構(gòu)，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于設(shè)備主機(jī)架鉛垂中心。

所述設(shè)備主機(jī)架的底部安裝有兩套所述懸停機(jī)構(gòu)，兩套所述懸停機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別對(duì)稱設(shè)置于設(shè)備主機(jī)架鉛垂中心兩側(cè)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：

1.本發(fā)明在不改變?cè)袦y(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置懸浮狀態(tài)下產(chǎn)生懸停作用。

2.本發(fā)明采用自動(dòng)化控制，反應(yīng)速度快，作業(yè)效率高。

3.本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，自身重量對(duì)原有氣浮設(shè)備影響不大。

4.本發(fā)明動(dòng)作簡(jiǎn)單，作用力關(guān)于設(shè)備中心對(duì)稱，不會(huì)產(chǎn)生附加干擾力。

5.本發(fā)明屬于氣浮平臺(tái)工作中定位懸停機(jī)構(gòu)，根據(jù)需要可在設(shè)備主架體與氣浮平臺(tái)之間安裝懸停機(jī)構(gòu)，通過直線驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)支架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使懸停機(jī)構(gòu)的高度發(fā)生變化，通過摩擦頭與氣浮平臺(tái)之間產(chǎn)生的摩擦力實(shí)現(xiàn)主機(jī)架懸停于氣浮平臺(tái)上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是圖1的仰視圖；

圖4是本發(fā)明釋放時(shí)的工作狀態(tài)圖；

圖5是本發(fā)明懸停時(shí)的工作狀態(tài)圖。

其中，1為摩擦頭，2為銷軸a，3為支架，4為拉桿，5為銷軸b，6為底座，7為轉(zhuǎn)軸，8為螺釘，9為螺母，10為銷軸c，11為外接頭，12為內(nèi)接頭，13為直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1-4所示，本發(fā)明提供的一種氣浮平面運(yùn)動(dòng)的懸停機(jī)構(gòu)，所述懸停機(jī)構(gòu)安裝在可懸浮于氣浮平臺(tái)上的設(shè)備主機(jī)架上，所述懸停機(jī)構(gòu)包括直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13、兩套拉桿組件及兩個(gè)摩擦頭1，其中兩套拉桿組件分別鉸接于直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的輸出端和尾部，所述兩個(gè)摩擦頭1分別安裝在兩套拉桿組件上，用于與氣浮平臺(tái)摩擦接觸。所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13通過水平方向伸縮運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)兩側(cè)拉桿組件運(yùn)動(dòng)，使所述懸停機(jī)構(gòu)的高度改變，從而改變摩擦頭1與氣浮平臺(tái)之間的摩擦力。

所述拉桿組件位于設(shè)備主機(jī)架與氣浮平臺(tái)之間，并且固定在設(shè)備主機(jī)架底部，兩套拉桿組件結(jié)構(gòu)相同、并對(duì)稱設(shè)置于直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩側(cè)，各拉桿組件均包括支架3、拉桿4、底座6及轉(zhuǎn)軸7，其中拉桿4的一端與所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的輸出端或尾部鉸接，另一端與支架3鉸接，所述支架3的上端通過安裝底座6下端的轉(zhuǎn)軸7連接，所述支架3下端通過銷軸a2固定安裝有所述摩擦頭1，所述摩擦頭1通過支架3的帶動(dòng)可繞轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，所述底座6通過螺釘8與所述設(shè)備主機(jī)架連接。

所述支架3上設(shè)有用于調(diào)整支架3初始角度的多個(gè)連接孔，所述拉桿4與其中一個(gè)連接孔鉸接。

本實(shí)施例中，所述支架3采用直角三角形結(jié)構(gòu)，多個(gè)所述連接孔依次設(shè)置于該直角三角形結(jié)構(gòu)的斜邊上，所述底座6和摩擦頭1分別連接在直角三角形結(jié)構(gòu)的斜邊兩端。

進(jìn)一步地，所述拉桿4的兩端均設(shè)有U型結(jié)構(gòu)的外接頭11，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的輸出端和尾部均設(shè)有內(nèi)接頭12，所述內(nèi)接頭12插設(shè)于所述拉桿4一端的外接頭11內(nèi)、并通過銷軸c10鉸接；所述支架3插設(shè)于所述拉桿4另一端的外接頭11內(nèi)、并通過銷軸b5與支架3上的一個(gè)連接孔鉸接。

所述拉桿4的長度可調(diào)，拉桿4的一端或兩端的外接頭11可繞自身軸線回轉(zhuǎn)。本實(shí)施例中，所述拉桿4的一端與一外接頭11螺紋連接、并通過螺母9固定，拉桿4的另一端與另一外接頭11固接。通過旋轉(zhuǎn)螺紋連接的外接頭11來調(diào)整該連接頭11的U型開口方向。

本發(fā)明是用于模擬低摩擦條件下設(shè)備在氣浮平臺(tái)系統(tǒng)上的懸浮定位裝置，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13安裝在設(shè)備主架體與氣浮平臺(tái)之間，所述設(shè)備主機(jī)架是懸浮于氣浮平臺(tái)上的設(shè)備儀器本體。所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13通過水平方向伸出縮回運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)兩側(cè)拉桿組件運(yùn)動(dòng)，通過改變結(jié)構(gòu)高度，在設(shè)備主架體與氣浮平臺(tái)之間產(chǎn)生摩擦力，從而產(chǎn)生懸停效果。

所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13具有伸縮功能，可通過氣動(dòng)元件或電動(dòng)原件實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度和行程可調(diào)節(jié)，直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13的輸出力也可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)。直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13兩端分別鉸接的兩個(gè)拉桿4同軸，并且兩個(gè)拉桿組件相對(duì)直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13對(duì)稱放置，工作時(shí)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，方向相反。本實(shí)施例中，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13為驅(qū)動(dòng)氣缸。摩擦頭1采用輕質(zhì)耐磨材料，用于在不增加裝置質(zhì)量的前提下盡可能增大摩擦系數(shù)。

本發(fā)明的工作過程如下：

設(shè)備主架體在氣浮平臺(tái)上浮動(dòng)，在低磨擦條件下運(yùn)動(dòng)到達(dá)指定位置，所述懸停裝置開始工作，所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13動(dòng)作，輸出端縮回，直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13帶動(dòng)拉桿4運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)支架3繞底座6上的轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，所述懸停裝置產(chǎn)生高度變化，固定支架3上的摩擦頭1與氣浮平臺(tái)接觸，受力產(chǎn)生摩擦，當(dāng)摩擦力大于系統(tǒng)的不穩(wěn)定干擾力時(shí)，產(chǎn)生懸停狀態(tài)。

設(shè)備主機(jī)架通過氣浮裝置可懸浮于氣浮平臺(tái)上，設(shè)備主機(jī)架與氣浮平臺(tái)之間具有可使用懸停機(jī)構(gòu)的空間，用于安裝拉桿組件及直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13，使用一套懸停裝置時(shí)，直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13位于設(shè)備主機(jī)架鉛垂中心，兩套拉桿組件同時(shí)關(guān)于設(shè)備主機(jī)架鉛垂中心對(duì)稱；同時(shí)使用兩套懸停裝置時(shí)，兩套直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13關(guān)于設(shè)備主機(jī)架鉛垂中心對(duì)稱，拉桿組件分別關(guān)于相應(yīng)的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)13中心對(duì)稱。