[发明专利]一种基于双球共球心堆叠耦合的八自由度气浮装置

摘要

本发明公开了一种基于双球共球心堆叠耦合的八自由度气浮装置，在上层气浮球设置载荷舱，在中层气浮球与球碗复合件设置平台舱，通过由上层气浮球与中层气浮球与球碗复合件组成的小型气浮球组件，与由中层气浮球与球碗复合件、下层球碗及封气板组成的大型气浮球组件构成的共球心堆叠耦合形式，借助小型气浮球轴承组件中上层气浮球与中层气浮球与球碗复合件的相对运动实现载荷舱与平台舱的完全共球心的六自由度共球心旋转运动，并结合固接于气浮台支撑板下方的气浮止推轴承获得气浮台的八自由度运动，具有结构简单、集成度高和可靠性高等优点，可用于大摆角机动特性和动中成像验证。

主权项

1.一种基于双球共球心堆叠耦合的八自由度气浮装置，包括载荷舱(1)和平台舱(2)，载荷舱(1)固接于载荷舱支撑框架(15)上，平台舱(2)固接于平台舱支撑框架(5)上，载荷舱(1)与平台舱(2)通过由磁铁部分和线圈部分组成的磁浮机构(3)完成同步运动，磁浮机构(3)的磁铁部分与载荷舱(1)固连，磁浮机构(3)的线圈部分与平台舱(2)固连，平台舱(2)通过推力器(4)实现Rx、Ry、Rz、X和Y向运动，其特征在于：还包括平台舱气瓶(6)、载荷舱气瓶(7)、封气板(11)、下层气浮球碗(12)、球碗复合件(13)和上层气浮球(14)，上层气浮球(14)与中层气浮球与球碗复合件(13)组成小型气浮球轴承组件，中层气浮球与球碗复合件(13)、下层气浮球碗(12)与封气板(11)组成大型气浮球组件；大型气浮球组件与小型气浮球组件通过公用中层气浮球与球碗复合件(13)构成共球心堆叠耦合形式，设置于气浮台支撑板(8)上的载荷舱气瓶(7)对大型气浮球组件和气浮止推轴承(9)供气，设置于平台舱支撑框架(5)上的平台舱气瓶(6)对小型气浮球组件供气，平台舱支撑框架(5)与中层气浮球与球碗复合件(13)固连，并随中层气浮球与球碗复合件(13)运动，载荷舱支撑框架(15)固连与上层气浮球(14)上，并随上层气浮球(14)运动；大型气浮球组件通过支撑立柱(10)固连与气浮台支撑板(8)上方，通过设置在气浮台支撑板(8)下方均匀分布的气浮止推轴承(9)实现在平台上X和Y向非接触支撑；通过小型气浮球组件Rx、Ry和Rz三自由度转动与大型气浮球组件的Rx、Ry和Rz三自由度转动，结合气浮止推轴承(9)的X、Y向移动，形成气浮装置的八自由度运动。