CN103759912B

CN103759912B - 一种气动式水平冲击台

Info

Publication number: CN103759912B
Application number: CN201410007882.4A
Authority: CN
Inventors: 沈志强; 晏廷飞; 方贵前; 于丹; 朱子宏; 樊世超; 吕兴东; 徐坚
Original assignee: Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering
Current assignee: Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2014-01-07
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2034-01-07
Also published as: CN103759912A

Abstract

本发明涉及一种气动式水平冲击台，其包括：台面、撞击板、台面缓冲气缸组件、导轨组件、冲击组件复位气缸组件，台面安装在导轨组件上，台面缓冲气缸组件与台面连接，冲击组件复位气缸组件安装在台面的下部。本发明利用台面缓冲气缸组件在起到限位作用的同时，可以起到修正冲击响应谱的波形作用，并且调节缓冲气缸内的压力使台面回位，利用冲击组件复位气缸组件代替传统的液压马达和电磁离合器进行冲击组件的复位功能，更加方便快捷。

Description

一种气动式水平冲击台

技术领域

本发明属于航天器动力学试验领域，具体涉及气动式水平冲击台。

背景技术

在航天器全任务过程中，需要经历各种类型的力学环境，包括振动、噪声、冲击、加速度等。其中，冲击环境主要是由航天器上各种火工装置在工作的过程中产生的，爆炸冲击环境是航天器所经历的最强烈的动力学环境之一，在产品的鉴定和验收阶段一般都要通过爆炸冲击环境模拟试验手段来完成，以提高产品的可靠性。在GJB1027A发布之后，用冲击响应谱试验模拟爆炸冲击，冲击响应谱试验对设备能力要求较高。目前主要通过两种方式实现，一是由振动控制仪计算得出相应的时域控制曲线控制振动台完成冲击试验，不同的波形可以产生相同的冲击响应谱，但是受到振动台冲击加速度幅值限制，只能进行低幅值冲击响应谱模拟，主要用于低量级(通常500g以下)、频率范围较窄(低于4kHz)的复杂冲击环境模拟，由于瞬态电流比较大，用振动台模拟冲击响应谱，用振动台模拟冲击响应谱容易对功放及台体造成损伤。另一种是机械撞击模拟，传统的机械撞击模拟，通常使用摆锤冲击试验机和跌落冲击试验机，这两种试验装置都受到冲击速度的限制，对于台面小、试验产品较小时能够达到较大的量级，但是对于大台面产品大时能够达到的量级就比较小。

现有的冲击台包括导轨装置、台面限位装置以及提升装置。其中，导轨装置一般采用两套滚柱式导轨装置与台面连接，台面和导轨滑块之间通过机械连接固定，但是由于气动冲击的冲击力特别大，会将滚珠击碎。台面限位装置一般采用可移动限位块和固定限位块组合实现，可移动限位块通过若干个T型螺栓固定在基座的T型槽上，固定限位块则是通过螺钉固定在基座上，气动冲击试验台的动力更大，因此需要采用更加可靠的限位装置，对冲击台面组件进行保护。提升装置的组成主要包括液压马达和电磁离合器两部分，液压马达和电磁离合器通过两个齿轮进行传动，传统的液压马达和电磁离合器效率较低，气动冲击台冲击锤体的质量大，因此有必要设计一套合理的回复装置置于台面下方，当冲击锤体撞击台面后，迅速将冲击锤体回复到原位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动式水平冲击台，用于进行航天器大型部件及分系统结构产品的冲击响应谱环境模拟试验。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种气动式水平冲击台，其包括：台面、撞击板、台面缓冲气缸组件、导轨组件、冲击组件复位气缸组件，其中，撞击板固定在台面的撞击端，台面安装在导轨组件上，台面缓冲气缸组件包括台面缓冲气缸和气缸连接块，台面缓冲气缸通过气缸连接块与台面连接，台面缓冲气缸通过气缸安装座固定在冲击台基座上，冲击组件复位气缸组件安装在台面的下部。

进一步地，所述导轨组件包括导轨、滑块、支撑板及连接件，滑块在导轨上滑动，支撑板固定在滑块上，连接件和支撑板之间通过销钉连接，连接件的另一个面固定在台面的底面。

进一步地，所述台面由铝合金加工而成。

进一步地，所述冲击组件复位气缸组件包括冲击组件复位气缸、冲击组件复位气缸安装座和冲击组件复位气缸连接头。

进一步地，所述撞击板的个数为1个或者2个。

本发明具有如下的有益效果：

(1)台面与导轨、滑块之间通过支撑板、连接件和销钉的连接方式，可以通过修改连接件的高度达到匹配冲击锤体厚度的目的，保持冲击时始终撞击的是台面中心，操作更加方便。

(2)利用台面缓冲气缸组件代替传统的限位装置，在起到限位作用的同时，可以起到修正冲击响应谱的波形作用，另外一个重要的作用是调节缓冲气缸内的压力使台面回位，即一个气缸能够实现三个功能。

(3)利用冲击组件复位气缸组件代替传统的液压马达和电磁离合器进行冲击组件的复位功能，更加方便快捷。

附图说明

图1为本发明的气动式水平冲击台的主视图。

图2为本发明的气动式水平冲击台的俯视图。

图3为本发明的气动式水平冲击台的A-A截面剖面图。

具体实施方式

如图1-3所示，一种气动式水平冲击台，其包括：台面2、撞击板5、台面缓冲气缸组件、导轨组件、冲击组件复位气缸组件，其中，撞击板5固定在台面2的撞击端，台面2安装在导轨组件上，台面缓冲气缸组件包括台面缓冲气缸3和气缸连接块1，台面缓冲气缸3通过气缸连接块1与台面2连接，台面缓冲气缸3通过气缸安装座4固定在冲击台基座上，冲击组件复位气缸组件安装在台面2的下部。

其中，台面2优选高强度铝合金加工而成，在台面2的前端需要有前波形发生器垫，以便于粘贴各种不同的波形发生器，调节冲击响应谱的拐点频率，撞击板5固定在台面的撞击端，可以为1个或者2个，撞击板5优选高强度的GCr12加工而成，撞击板5与冲击锤体的形式一致，这样撞击面积大，台面的响应更加均匀，在撞击板上固定波形发生器，可以调节冲击响应谱的波形曲线。

导轨组件包括导轨12、滑块13、支撑板7及连接件11，滑块13在导轨12上滑动，支撑板7固定在滑块13上，连接件11和支撑板7之间通过销钉6连接，连接件11的另一个面固定在台面2的底面。考虑到气动冲击试验中导轨承受的载荷比较大，刚度要求比较高，因此要求选用具有摩擦系数小、定位精度高、承载能力高，刚度好的的导轨和滑块。

台面缓冲气缸组件用于产生台面的反复撞击和限制试验台面的运动行程，调节台面缓冲气缸3内活塞杆的运动长度可以调整台面2的运动行程，同时由于台面缓冲气缸3内的气体阻尼系数高，通过调节台面缓冲气缸3内的气体压力，可以对响应谱曲线起到一定的调节作用。台面缓冲气缸组件的另外一个重要的作用是，冲击完成后，调节气缸内气体压力，可以使台面2回位。

冲击组件复位气缸组件包括冲击组件复位气缸8、冲击组件复位气缸安装座9和冲击组件复位气缸连接头10，作用与摆锤冲击台的提升装置功能相当，当冲击组件撞击台面的瞬间，冲击组件复位气缸8的活塞推杆伸出，将冲击组件送回到原位置后，缩回等待下次冲击，冲击组件复位气缸8不仅可以起到使冲击组件复位的功能，由于冲击组件撞击的瞬间开始工作，同时可以起到防止二次撞击的作用。

Claims

1.一种气动式水平冲击台，其包括：台面、撞击板、台面缓冲气缸组件、导轨组件、冲击组件复位气缸组件，其特征在于，撞击板固定在台面的撞击端，台面安装在导轨组件上，台面缓冲气缸组件包括台面缓冲气缸和气缸连接块，台面缓冲气缸通过气缸连接块与台面连接，台面缓冲气缸通过气缸安装座固定在冲击台基座上，冲击完成后，调节气缸内气体压力，可以使台面回位；冲击组件复位气缸组件安装在台面的下部，所述冲击组件复位气缸组件包括冲击组件复位气缸、冲击组件复位气缸安装座和冲击组件复位气缸连接头，所述撞击板的个数为1个或者2个。

2.如权利要求1所述的冲击台，其特征在于，所述导轨组件包括导轨、滑块、支撑板及连接件，滑块在导轨上滑动，支撑板固定在滑块上，连接件和支撑板之间通过销钉连接，连接件的另一个面固定在台面的底面。

3.如权利要求1所述的冲击台，其特征在于，所述台面由铝合金加工而成。