专利名称：提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及气浮装置，尤其是一种提供恒定吊挂力的随动装置。
背景技术：
在对被测试机构进行吊挂减重的测试条件下对机构性能进行各项技术指标的测 试。根据机构吊点运动轨迹，作水平直线运动或平面运动的同时，必须要求吊挂点都保证在 竖直方向(定义为Z轴)提供恒定吊挂力，这就要求悬吊装置必须能在Z轴随动。并且在 吊点跟随机构运动过程中，尽可能的不产生附加力，从而影响机构的空间位置或运动状态。现有的跟随悬挂装置存在的缺陷摩擦阻力较大，配重砝码在上下运动时出现左 右晃动从而影响吊挂力大小，不能适应高精度场合。

发明内容
为了克服已有跟随悬挂装置的摩擦阻力较大、不能适应高精度场合的不足，本发 明提供一种摩擦阻力非常小，无配重砝码晃动影响的能良好适应高精度场合的提供恒定吊 挂力的运动跟随悬挂装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置，包括气浮导轨，所述气浮导轨上可滑 动地安装滑块，所述滑块与定滑轮座固定连接，所述跟随悬挂装置还包括第一定滑轮、第二 定滑轮、附加定滑轮、动滑轮、悬挂绳和减重砝码，所述第一定滑轮和第二定滑轮安装在所 述定滑轮座上，所述动滑轮安装在动滑轮座上，所述动滑轮座吊装所述运动件，悬挂绳的一 端固定在固定框架上，并依次穿过第一定滑轮、动滑轮、第二定滑轮和附加定滑轮，所述悬 挂绳的另一端连接减重砝码，所述第一定滑轮和第二定滑轮均为气浮轴承滑轮，所述第一 定滑轮和第二定滑轮轴心均开有进气孔，所述进气孔与高压气体进气管连通，运动件吊装 在所述动滑轮座上。进一步，所述减重砝码安装在导杆下端，所述导杆与悬挂绳的另一端连接，所述导 杆套装在辅助空气轴承上，所述空气轴承的进气口与所述高压气体进气管连通。再进一步，所述附加定滑轮为气浮轴承滑轮，所述附加定滑轮轴心均开有进气孔， 所述进气孔与高压气体进气管连通。更进一步，所述动滑轮为气浮轴承滑轮，所述动滑轮轴心均开有进气孔，所述进气 孔与高压气体进气管连通。所述动滑轮座连接吊挂绳，运动件吊装在所述吊挂绳上。本发明的技术构思为在吊点跟随机构运动过程中，采用气浮技术以减小摩擦。直 线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦 性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦 导轨等种类。当运动件沿着承导件作直线运动时，承导件上的导轨起支撑和导向的作用，即 支承运动件和保证运动件在外力(载荷及运动件本身的重量)的作用下，沿给定的方向进行直线运动。气浮导轨属于直线导轨的一种，是采用压缩气体产生气膜，实现导轨和滑块的 无摩擦运动。采用空气轴承代替普通轴承制作气浮滑轮则更为简便。采用气浮技术具有摩擦阻 力小、运动精度高、清洁无污染等特点，近年来在测量仪器、精密机械中得到了广泛的应用。本发明的有益效果主要表现在二维运动摩擦力小，无附加力干扰，悬吊力值稳 定，无晃动影响，能适应高精度测量要求。



图1是提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置的结构图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步描述。参照图1，一种提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置，包括气浮导轨1，所述气浮 导轨1上可滑动地安装滑块2，所述滑块2与定滑轮座3固定连接，所述跟随悬挂装置还包 括第一定滑轮4、第二定滑轮5、附加定滑轮6、动滑轮7、悬挂绳8和减重砝码9，所述第一 定滑轮4和第二定滑轮5安装在所述定滑轮座3上，所述动滑轮7安装在动滑轮座10上， 所述动滑轮座10吊装所述运动件，悬挂绳8的一端固定在固定框架上，并依次穿过第一定 滑轮4、动滑轮7、第二定滑轮5和附加定滑轮6，所述悬挂绳8的另一端连接减重砝码9，所 述第一定滑轮4和第二定滑轮5均为气浮轴承滑轮，所述第一定滑轮4和第二定滑轮5的 轴心均开有进气孔，所述进气孔与高压气体进气管连通，运动件12吊装在所述动滑轮座10 上。所述减重砝码9安装在导杆13下端，所述导杆13与悬挂绳的另一端连接，所述导 杆13套装在辅助空气轴承14上，所述辅助空气轴承14的进气口与所述高压气体进气管连
ο所述附加定滑轮6为气浮轴承滑轮，所述附加定滑轮6轴心均开有进气孔，所述进 气孔与高压气体进气管连通。所述动滑轮7为气浮轴承滑轮，所述动滑轮轴心开有进气孔，所述进气孔与高压 气体进气管连通。所述动滑轮座10连接吊挂绳，运动件12吊装在所述吊挂绳上。本实施例中，悬挂绳8—端固定在固定框架上，依次绕过第一定滑轮、动滑轮、第 二定滑轮、固定在框架上的附加定滑轮后，另一端连接减重砝码。为了减小摩擦力，各个滑 轮与滑轮轴间均采用气浮轴承连接。工作过程如下恒定吊挂力实现根据所需减重量调整配重砝码重量。当运动件 做Z轴的运动时，由于减重砝码的重力保持恒定，减重砝码上下运动以保证恒定的吊挂力。 由于滑轮均采用气浮轴承，因此不会对吊挂力产生影响。当减重吊挂上下快速运动时，砝码 会左右摇晃，从而可能会造成吊挂力的不稳定，解决方案为吊挂绳连接导杆，导杆底部与 减重砝码固定连接，导杆外套接空气轴承，由空气轴承保证导杆只能在Z轴运动，而没有X 和Y方向的自由度，这样就能够有效防止减重砝码晃动对吊挂力的影响。并且由于空气轴 承与导杆间的无摩擦特性，保证了吊挂力不受影响。导杆的长度由运动件在Z轴的动作范围确定，保证运动件在整个运动范围内导杆始终在空气轴承内即可。 X轴无摩擦运动跟随实现当试件水平运动时，滑块上的定滑轮和动滑轮运动，右 侧的定滑轮保持不变，即减重砝码保持不变，运动件运动时所受的附加力主要来源为滑块 与导轨间的摩擦力，滑轮本身的摩擦力。由于采用的是气浮导轨，因此可以认为X轴运动时 导轨上无摩擦。并且，由于所有滑轮均采用气浮滑轮，这样就能保证吊挂绳在滑轮上运动时 几乎无摩擦，因此水平方向只需很小的力就能够让滑块跟随运动件水平运动。
权利要求
一种提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置，包括气浮导轨，所述气浮导轨上可滑动地安装滑块，所述滑块与定滑轮座固定连接，其特征在于所述跟随悬挂装置还包括第一定滑轮、第二定滑轮、附加定滑轮、动滑轮、悬挂绳和减重砝码，所述第一定滑轮和第二定滑轮安装在所述定滑轮座上，所述动滑轮安装在动滑轮座上，所述动滑轮座吊装所述运动件，悬挂绳的一端固定在固定框架上，并依次穿过第一定滑轮、动滑轮、第二定滑轮和附加定滑轮，所述悬挂绳的另一端连接减重砝码，所述第一定滑轮和第二定滑轮均为气浮轴承滑轮，所述第一定滑轮和第二定滑轮轴心均开有进气孔，所述进气孔与高压气体进气管连通，运动件吊装在所述动滑轮座上。
2.如权利要求1所述的提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置，其特征在于所述减重 砝码安装在导杆下端，所述导杆与悬挂绳的另一端连接，所述导杆套装在辅助空气轴承上， 所述空气轴承的进气口与所述高压气体进气管连通。
3.如权利要求1或2所述的提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置，其特征在于所述 附加定滑轮为气浮轴承滑轮，所述附加定滑轮轴心均开有进气孔，所述进气孔与高压气体 进气管连通。
4.如权利要求1或2所述的提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置，其特征在于所述 动滑轮为气浮轴承滑轮，所述动滑轮轴心均开有进气孔，所述进气孔与高压气体进气管连通。
5.如权利要求1或2所述的提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置，其特征在于所述 动滑轮座连接吊挂绳，运动件吊装在所述吊挂绳上。
全文摘要
一种提供恒定吊挂力的运动跟随悬挂装置，包括气浮导轨，气浮导轨上可滑动地安装滑块，滑块与定滑轮座固定连接，还包括第一定滑轮、第二定滑轮、附加定滑轮、动滑轮、悬挂绳和减重砝码，第一定滑轮和第二定滑轮安装在定滑轮座上，动滑轮安装在动滑轮座上，动滑轮座吊装运动件，悬挂绳的一端固定在固定框架上，并依次穿过第一定滑轮、动滑轮、第二定滑轮和附加定滑轮，悬挂绳的另一端连接减重砝码，第一定滑轮和第二定滑轮均为气浮轴承滑轮，第一定滑轮和第二定滑轮轴心均开有进气孔，进气孔与高压气体进气管连通，运动件吊装在所述动滑轮座上。本发明摩擦阻力小、质量精度高、运动精度高、能良好适应高精度场合。
文档编号G01D11/02GK101825483SQ201010166019
公开日2010年9月8日 申请日期2010年5月7日 优先权日2010年5月7日
发明者单晓杭, 孙建辉 申请人:浙江工业大学