[实用新型]三维直线滚动导轨

说明书

本实用新型提供了一种三维直线滚动导轨，包括X向滑轨、XY向二维滑座、YZ一体二维滑轨和Z向滑座，其中，所述的YZ一体二维滑轨包括Y轴滑轨和与Y轴滑轨固定一体的至少一个Z轴滑轨，Z轴滑轨上连接有Z向滑座，Z向滑座沿Z轴滑动；Y轴滑轨上连接有至少一个XY向二维滑座，XY向二维滑座沿Y轴滑动；所述的XY向二维滑座连接有X向滑轨，X向滑轨沿X轴滑动。本实用新型组成转角限位器时，三维滑轨仅与安装光电设备的上安装板、与基础相连的下安装板相连，结构紧凑，取消了采用一维导轨结构的连接件（板）和大量的螺钉。并且结构刚性好，转角限位功能稳定可靠。

技术领域

本实用新型涉及隔振器领域，具体是一种三维直线滚动导轨。

背景技术

目前，航姿测控光电设备如惯性导航仪、陀螺仪、雷达、光学平台等，在运载工具上的安装方式主要是刚性安装，也有少量的弹性安装。

1 刚性安装

刚性安装方式对该类电子设备初始标定的坐标（X₀，Y₀，Z₀）和位姿参数（ѰX，ѰY，ѰZ）状态的稳定性和可靠性保持较好。但对该类电子设备自身的环境适应性要求较高，特别是对它们的抗强冲击和强烈振动能力要求更高。有时即使对它们进行电性能和结构加固也无法达到使用要求，造成无合格光电产品可用的状态。此时，不得不采用弹性支撑平台对其所承受的强冲击、振动进行隔离。

2弹性安装平台

弹性安装平台必须具有如下功能：

（1）对航姿测控光电设备进行有效的振动冲击隔离；

（2）保证平台只能有X、Y、Z三轴向的自由直线位移，而不允许有超出控制精度要求的微转角位移。

目前常用的微转角弹性支承平台有二类：一是转角位移误差有光电设备补偿的“一种高精度冲击隔离器”，专利申请公布编号CN 105020329 A。二是转角位移误差无光电信号设备补偿的“舰载激光惯导系统冲击隔离器的设计”中给出的六连杆冲击隔离器。

以上两种机构的机械原理是相同的，并且每个支承杆均采用了弹簧-阻尼形式。两者的十二个铰支点均被分别安排在上、下安装基面上。

由于支承杆是弹簧-阻尼形成，在强冲击过程中，上基座与下基座之间是无法保持平行，更没有转角位移限位功能，因此冲击过程中可能六个自由度均有相对位移，电子设备会丢失目标，只有在弹簧-阻尼力作用下，使上、下安装基座达到静止状态。此时上、下安装基面的相对转角位移（ѰX，ѰY，ѰZ）误差，就是该机构的“复位精度”，前者在专利文件中给出的复位精度为1分；后者的论文中给出的理论动态精度为33角秒。上述弹性安装结构形式有如下特点：

（1）阻尼力对复位时间、复位精度影响较突出。

（a）由于阻尼力小了，复位时间长（≥0.5秒）；

（b）阻尼力大了，则在复位时上、下安装平台恢复到相关平衡状态的误差大，复位时间少了，但复位精度差了。

（2）设备偏心对弹性支承杆的弹性特性影响。

当设备的重心在上安装面上有偏心时，六根支承杆中的弹簧刚度和阻尼力大小的分布和调节困难，不易实现隔振缓冲系统的解耦设计。

（3）液体阻尼优于干摩擦阻尼。

由于液体阻尼力正比于速度变化量，为此，当采用液体阻尼使强冲击时瞬态速度变化量ΔV大，阻尼大。冲击后，恢复时速度低、阻尼力小，复位时间较短，并且在冲击和复位过程中采用了光电补偿，故该方案指向性精度较高。

但必须指出的是：安装在下安装基座的光电仪器必须能承受强冲击环境，否则补偿不会有效。