[发明专利]整体浮筑式抗扰动双级隔微振平台

说明书

整体浮筑式抗扰动双级隔微振平台属于隔振技术领域，一级隔振器呈阵列式排列并以较低刚度支撑隔振台体，在隔振台体上方设置浮筑楼板、由建筑桩基础支撑，浮筑楼板与隔振台体不接触，被隔振仪器设备或通过配置在隔振台体上的二级隔振器支撑，被隔振仪器设备和二级隔振器均与浮筑楼板不接触，浮筑楼板采用混凝土楼板、钢结构楼板或由二者拼接构成；本发明可消除大型/超大型隔振中人员行走、实验操作以及辅助设备运行引入的系统内振源干扰，有效提高防微振实验室的隔振平台使用面积，有利于多台仪器设备协同工作和构建大型复杂实验系统。

技术领域

本发明属于隔振技术领域，特别是一种整体浮筑式抗扰动双级隔微振平台。

背景技术

当前在精密工程技术研究的装调、测试和实验中，振动干扰成为影响研究效果的重点问题之一，配备有隔微振平台的防微振实验室逐渐成为航天和精密工程领域的标准配置。随着尖端科学实验测量精度的日渐提高，大型隔微振平台成为国内外大型尖端科学防微振实验室中隔离环境微振动干扰必不可少的基础性平台装备，美国国家标准技术研究院、德国联邦物理技术研究院、英国国家物理实验室等国外顶级研究机构，均建有配备大型低频隔微振平台装置的防微振实验室以支撑尖端和精密科学技术研究。

然而，现有的防微振实验室尽管配备有大型隔微振平台，隔振效果仍受以下问题的限制：

(1)问题一是实验人员行走、操作等活动引起的对隔振台体和被隔振仪器设备的干扰不能完全消除。在防微振实验室中隔振平台浮起进行实验时，实验人员如需进行手动调整实验装置等操作，需在隔振平台上进行，在隔振平台上的走动和操作不可避免地对隔振平台引入干扰，这就限制了隔微振平台的应用；并且在调试完成实验人员离开隔振台体后，还需等待隔振台体重新稳定后才能继续进行实验，这就使得实验人员无法对实验装置进行实时进行调试，大大降低了工作效率。

(2)问题二是隔振平台特性使防微振实验室空间利用率受到限制。为避免影响隔振平台的隔振效果及实验效果，防微振实验室中隔振平台上只放置被隔振仪器设备，其他实验相关仪器设备特别是如电机等含有振动机构的仪器设备不能放置于隔振平台上，防微振实验室中隔振平台上空间利用率受限。

(3)问题三是多台仪器设备协同工作和构建大型复杂实验系统不便。由于被隔振仪器设备放置于隔振台体上，其他实验相关设备放置于实验室中的隔振台体区域之外的地面上，搭建实验装置时由于两类仪器设备不能集中放置，布局和连接受到限制，不便于各个仪器设备间的协同工作，制约了大型复杂实验系统的构建。

美国国家标准技术研究院的研究人员在研究报告中描述了一种技术方案，在配备有隔微振平台的实验室中又引入了一层楼板结构以减轻实验装置中无需隔振的辅助设备运行所产生的振动干扰对隔振台体的影响，然而对于该结构只进行了概括性的描述，并未给出具体的实施细节。

中国电子工程设计院的胡明祎等提出一种分离式技术方案(1.中国电子工程设计院,“一种水平超长精密装备微振动控制系统”，中国专利号：ZL201410479654.7；2.中国电子工程设计院,“一种穿透式微振动空气弹簧隔振系统”，中国专利申请号：201610643418.3)，通过引入穿透式结构，将超大型真空容器与其内部的工艺支撑平台用两个相对独立的支撑结构分别支撑，使隔振平台只需承担超大型真空容器内的工艺支撑平台部分的载荷，而无需承载超大型真空容器的全部载荷，在合理减轻隔振平台负载的同时隔离了超大型真空容器上真空设备中的振动机构对隔振平台的干扰。该技术方案将超大型真空容器与其内部被隔振仪器设备隔离，但并未解决实验人员走动和操作等干扰对隔振台体隔振效果的影响，也未针对被隔振仪器设备合理规划空间，隔振部分空间利用率较低，实验装置中仪器设备的布局和连接不便的问题也为考虑。同时该技术方案是针对超大型真空容器的特殊应用背景提出，其结构复杂，实现难度大且普适性不强。

综上，如何通过隔振结构创新，提供一种能够消除由于实验人员走动和操作等产生的干扰对隔微振平台隔振效果影响的技术方案，对进一步提高隔微振平台的隔振效果，合理利用隔微振平台所在防微振实验室内部空间及方便复杂实验系统的构建都具有重大意义。