三维气浮平台与气压式重力补偿方法

摘要

本发明公开了三维气浮平台与气压式重力补偿方法，三维气浮平台包括置于平台基座上相互气管连接的气源部件、气压控制部件和模拟卫星。模拟卫星中采用的气浮活塞侧面置有多个出气孔和多道涡流槽，在气浮活塞和气缸壁间隙中产生气膜支撑，变固体间摩擦为流体摩擦。方法包括两条可控的气动回路，一条由空压机把压缩空气经处理后输入比例阀A，通过控制器调整气体压力后送入无摩擦气缸内驱动气浮活塞，使气浮活塞上所支撑的模拟卫星主体得到重力补偿；另一条气路由空压机把压缩空气经处理后输入比例阀B，气流进入气浮垫，使气浮垫可以在平台基座上自由运动，另外利用两对转轴实现模拟卫星主体转动，最终达到模拟卫星主体能够在惯性空间做六自由度运动。

主权项

1、一种三维气浮平台，其特征在于：其装置包括置于平台基座(11)上相互气管连接的气源部件(1)、气压控制部件(2)和模拟卫星(3)；所述的气源部件(1)包括空压机和气体处理设备，所述的空压机包括储气罐和气泵，其中空压机通过管道开关和气体处理设备相连接；所述的气体控制部件(2)包括比例阀A、比例阀B和两者电连接的控制器，其中比例阀A与比例阀B分别和气源部件(1)用气管相连接；所述的模拟卫星(3)包括机械连接的捕获接口(4)、模拟卫星主体(5)、方形框(6)、支架(7)、无摩擦气缸(8)、气浮活塞(9)和气浮垫(10)，其中捕获接口(4)在卫星主体(5)上方固定安装，用于宇航员或空间机器或其它飞行器捕获，人卫星主体(5)前后用两根转轴同心联结到方形框(6)上，所述的方形框(6)左右用另外两根转轴联结到支架(7)上，所述的支架(7)通过固定螺母连接在无摩擦气缸(8)的活塞杆上；所述的摩擦气缸(8)上面置有出气口、下面置有进气口和气浮活塞(9)，进气口用管道和比例阀A相连接，气浮活塞(9)置于无摩擦气缸(8)中，利用气体压力驱动，无摩擦气缸(8)的总体置于气浮垫(10)上；所述的气浮活塞(9)为圆柱体，将普通活塞去除导向套和活塞上的密封圈保留间隙，气浮活塞(9)中间置有空心导气孔(12)，加长活塞长度使气体由导气孔(12)进入小孔(14)，在无摩擦气缸(8)内壁和气浮活塞(9)周边的缝隙间形成润滑膜，并使气体从无摩擦气缸(8)上面的出气口流入大气，气浮活塞(9)侧面置有的多道涡流槽(13)对气流有一定的阻碍作用，能够减少泄漏使气浮活塞(9)上下运动时所受的摩擦小；所述的气浮垫(10)置于平台基座(11)上，也有一个进气口和多个出气小孔，气浮垫进气口为一管接口设置在气浮垫(10)的上表面，用气管和比例阀B连接，气流由比例阀B进入进气口后，通过气浮垫(10)内的通道流到出气小孔，在气浮垫(10)下表面和平台基座(11)之间形成气膜支撑，通过模拟卫星(3)的设计实现模拟卫星主体(5)能够在惯性空间进行六自由度运动。