一种基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台

技术领域

本发明涉及精密制造技术领域，具体的涉及一种基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台。

背景技术

随着航天技术的进步，空间垃圾数量逐年增加,使太空环境日益恶化，这些在太空中漂浮的空间垃圾,以及它们相互碰撞产生的碎片可能会对空间站、空间卫星和宇航员构成巨大威胁，清除空间碎片便显得尤为重要。因此，空间碎片的主动清除技术已成为目前航天领域的研究热点。为了能够实现空间碎片的清除，首先需要对空间非合作目标的运动进行研究。然而,空间实验耗资巨大，为了降低研制的风险及成本，需要在地面进行大量的预先研究，其核心便是气浮台技术。但在地面模拟卫星重量在5-6吨，需要对气浮台进行拼装，拼装的气浮台承载稳定性不足，气浮台的拼接缝隙会导致气膜厚度不均匀，承载力出现波动，使得负载不稳定。目前，只能通过较为简单的机械拼装进行气浮台的拼接，不能较好的解决气浮台拼接导致的承载不稳定问题。

综上所述，现有气浮台拼装技术不成熟，只是通过简单的机械拼接，并且对气浮台中的缝隙导致承载不稳定不能有效解决。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台，解决高压重载情况下气浮台拼接及承载稳定性问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台，包括气浮轴承、气浮台、电磁卡扣、金属环型凹槽和控制系统，所述气浮台由若干相邻端开设金属环型凹槽的气浮台通过金属环型凹槽插入电磁卡扣拼接成型，气浮台上表面静置气浮轴承由气源供入气体，所述气浮台通过底部的电线连接控制系统，所述控制系统包括继电器、控制器及上位控制计算机。

进一步的，所述气浮台的金属环形凹槽为气浮台内部打孔成型，所述金属环形凹槽开设于气浮台侧面的十字中心线交叉处；

所述金属环形凹槽为四个，与电磁卡扣衔接。

进一步的，所述电磁卡扣包括金属块、电磁线圈、弹簧和阻塞柱，当电磁卡扣插入两个气浮台的中心金属环形凹槽内时，对气浮台通电，由于电磁卡扣的磁力线圈产生磁力，导致阻塞柱弹出，从而固定两个气浮台的相对位置，并且产生的磁力对承载力的不稳定进行补偿。

进一步的，所述电磁卡扣插入气浮台内部打孔形成金属环型凹槽后衔接，避免了破坏气浮台的外部结构。

进一步的，所述电磁卡扣在通电产生磁力时，吸附气浮台两端的金属环型凹槽，并且在电磁卡扣上会产生磁力，补偿气浮台拼接缝隙处耗散的气膜所损失的承载力。

进一步的，所述气浮台中的电线从底部连接到继电器，继电器与控制器相并且把控制信号传输到计算机。

本发明的另一目的在于，提供一种基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台的拼接测试方法；

所述拼接测试方法包括：

S1：在气浮台上开孔加工与电磁卡扣匹配的金属环型凹槽；

S2：计算机对控制器发出指令，控制器对继电器发出开启信号，使得金属环型槽通电；

S3：将电磁卡扣插入金属环型凹槽，产生磁力吸附，使得气浮台紧密拼装，并且在电磁卡扣上产生磁力，将若干气浮台扣拼接成型为气浮台；

S4：气体通过气源供入气浮轴承后，在气浮轴承底面与气浮台上表面产生一层气膜，于电磁卡扣所产生磁力会对所耗散的气膜导致的承载力下降进行补偿，因此使得在高压重载情况下，承载更加稳定；

S5：气浮台中的电线从底部连接到继电器，继电器与控制器相并且把控制信号传输到计算机进行处理。

本发明的有益效果：

本发明的基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台，气浮台由若干相邻端开设金属环型凹槽的气浮台通过金属环型凹槽插入电磁卡扣拼接成型，通过在气浮台内构造金属环型凹槽并用电磁卡扣进行紧密连接，使得气浮台的连接方式更加灵活且紧密，并能无限扩展；

本发明的基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台，气浮台内部开孔，避免破环气浮台外部结构，使得在高压重载情况下，气浮台能稳定工作；

本发明的基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台，采用电磁卡扣对气浮台拼接的缝隙所产生的承载不稳定进行磁力补偿，从而在高压重载环境下，承载更加稳定；

本发明的基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台，解决了气浮台拼接过程中，拼接不严密，从而导致气膜有一定耗散，承载力不稳定，从而对航天器模拟外太空造成不利影响；采用电磁卡扣的拼接技术不仅能使气浮台拼接更严密，产生的磁力也会对承载力进行补偿，完善了航天器底面模拟的环境。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台的整体结构示意图；

图2为本发明实施例所述气浮台的结构示意图；

图3为本发明实施例所述金属环型凹槽与电磁卡扣拼接的结构示意图；

图4为本发明实施例所述电磁卡扣的结构示意图；

图5为本发明实施例所述基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台的拼接测试方法流程图；

附图中各部件的标号如下：

1-气源，2-气浮轴承，3-气浮台，4-继电器，5-控制器，6-计算机，7-金属环型凹槽，8-电磁卡扣，801-金属块，802-电磁线圈，803-弹簧，804-阻塞柱，9-电线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-5所示

一种基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台，包括气浮轴承2、气浮台3、电磁卡扣8、金属环型凹槽7和控制系统，所述气浮台3由若干相邻端开设金属环型凹槽7的气浮台3通过金属环型凹槽7插入电磁卡扣8拼接成型，气浮台3上表面静置气浮轴承2由气源1供入气体，所述气浮台3通过底部的电线9连接控制系统，所述控制系统包括继电器4、控制器5及上位控制计算机6。

所述气浮台3的金属环形凹槽7为气浮台3内部打孔成型，所述金属环形凹槽7开设于气浮台3侧面的十字中心线交叉处；

所述金属环形凹槽7为四个，与电磁卡扣8衔接。

所述电磁卡扣8包括金属块801、电磁线圈802、弹簧803和阻塞柱804，当电磁卡扣8插入两个气浮台的中心金属环形凹槽7内时，对气浮台3通电，由于电磁卡扣8的磁力线圈产生磁力，导致阻塞柱弹出，从而固定两个气浮台的相对位置，并且产生的磁力对承载力的不稳定进行补偿。

所述电磁卡扣8插入气浮台3内部打孔形成金属环型凹槽7后衔接，避免了破坏气浮台3的外部结构。

所述电磁卡扣8在通电产生磁力时，吸附气浮台3两端的金属环型凹槽7，并且在电磁卡扣8上会产生磁力，补偿气浮台3拼接缝隙处耗散的气膜所损失的承载力。

所述气浮台3中的电线9从底部连接到继电器4，继电器4与控制器5相并且把控制信号传输到计算机6。

实施例2

一种基于电磁卡扣拼装的大面积高压重载气浮台的拼接测试方法；

所述拼接测试方法包括：

S1：在气浮台上开孔加工与电磁卡扣匹配的金属环型凹槽，金属环型凹槽开孔在气浮台内，避免破环气浮台的外部结构；

S2：计算机对控制器发出指令，控制器对继电器发出开启信号，使得金属环型槽通电；

S3：将电磁卡扣插入金属环型凹槽，产生磁力吸附，使得气浮台紧密拼装，并且在电磁卡扣上产生磁力，将若干气浮台扣拼接成型为气浮台；

S4：气体通过气源供入气浮轴承后，在气浮轴承底面与大理石平台上表面产生一层气膜，气膜具有一定刚度，实现气浮轴承的悬浮，但是由于气浮台拼接时会有缝隙，导致气膜在缝隙处会有一定的耗散，使得承载力发生下降，但是由于电磁卡扣所产生磁力会对所耗散的气膜导致的承载力下降进行补偿，因此使得在高压重载情况下，承载更加稳定

S5：气浮台中的电线从底部连接到继电器，继电器与控制器相并且把控制信号传输到计算机进行处理。

本发明不同于传统气浮台拼接技术，本发明专利针对高压重载情况下，气浮台拼接及承载稳定性的问题，在气浮台内加工金属环型凹槽，并用电线在气浮台内连接，并连接到继电器，通过控制器来进行控制，控制器通过收到计算机所发出的指令进行控制。当金属环形槽进行通电时，插入电磁卡扣产生磁力，吸附两气浮台紧密连接，并对连接缝隙处所产生的气膜耗散所导致承载力损失进行磁力补偿，使得承载更加稳定。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。