CN105251687A - 一种可调节偏心质量的旋转激振器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种可调节偏心质量的振动激振器，包括机架、安装在机架上防护罩、固定在机架底面中间位置的水箱、安装在机架上的双轴电机、控制器，双轴电机的两个输出轴端部安装有套筒；套筒内有活塞，活塞上固定有丝杠；丝杠通过螺纹副与丝杠螺母配合；丝杠螺母安装在大齿轮上，并通过轴承安装在轴承座上；轴承座固定在套筒上；套筒上安装有马达；马达的轴上安装有小齿轮；小齿轮与大齿轮啮合。通过与水箱相连的套筒作为振动激励器的旋转部分，通过套筒内的活塞的移动，改变套筒中液体的质量，从而对振动偏心质量进行调节。

Description

一种可调节偏心质量的旋转激振器

技术领域

本发明属于振动测试技术领域，具体是一种可调节偏心质量的旋转激振器。

背景技术

随着我国科学技术事业的不断发展，高端机械装备，如大型压缩机、航空发动机、燃气轮机、高档数控机床、高速列车、大型工程机械装备、水面舰艇、深水潜艇等，其工作状态大都处于连续的运转过程中，而且这些装备及其关键零、部件的工作速度越来越高，结构越来越复杂，结构部件越来越精密、精度越来越高、功能越来越齐全，对其工作的可靠性与安全性，对外界及自身振动抑制的需求也越来越迫切。

在对上述高端机械装备及其关键零、部件进行振动抑制的过程中，首先需要通过各种激励设备有效激发其产生振动，进而通过各种传感器获得其振动响应特点，以便对其振动特性进行了解和掌握，提出振动抑制的方法和手段。

然而，传统的激励设备存在着一定的不足，具体表现在，对于力锤等脉冲激励设备来说，其每次敲击“力道”不同，难以控制激励幅度，容易出现双击；对于传统的电磁激振器来说，其通常需要顶杆实现振动激励，安装较为繁琐，且激励力往往集中于结构的一点或较小范围，造成激励能量分布不均匀，影响结构频率和阻尼测试的准确性；对于压电陶瓷激振器来说，其单点激励能量有限，多点激励较为繁琐，响应信号信噪比不高，通常只能适用于激励能量要求不高的场合；对于振动台来说，其激励频率范围一般受到限制（1Hz~2000Hz），且往往只能应用于实验室环境，该类型设备的购买及维护成本都非常高。

发明内容

发明目的：本发明是一种可调节偏心质量的旋转激振器，该发明的目的是解决现有振动激励设备中存在的难以控制激励幅度、安装较为繁琐、激励能量分布不均匀、购买及维护成本较高等问题。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种可调节偏心质量的旋转激振器，包括机架、安装在机架上防护罩、固定在机架底面中间位置的水箱、安装在机架上的双轴电机、控制器，其特征在于：所述双轴电机的两个输出轴端部安装有套筒；所述套筒内有活塞，活塞上固定有丝杠；所述丝杠通过螺纹副与丝杠螺母配合；所述丝杠螺母安装在大齿轮上，并通过轴承安装在轴承座上；所述轴承座固定在套筒上；套筒上安装有马达；所述马达的轴上安装有小齿轮；所述小齿轮与大齿轮啮合。

所述的可调节偏心质量的旋转激振器，其特征在于：所述套筒上安装有旋转接头，所述旋转接头的内圈与套筒通过螺纹连接，并与双轴电机的输出轴同心；所述旋转接头的外圈与防护罩固定；所述旋转接头通过管路与水箱连接。

所述的可调节偏心质量的旋转激振器，其特征在于：所述机架上固定有滑环固定套；所述滑环固定套内有滑环，所述滑环的外圈与滑环固定套相连接，滑环的内圈与双轴电机的输出轴紧配合；所述滑环的内圈通过电缆与马达连接，滑环外圈上的接线端通过电缆与控制器连接。

所述的可调节偏心质量的旋转激振器，其特征在于：所述机架的底部安装有磁铁。

优点及效果：本发明的优点在于激励幅度连续可调、激励频率范围较宽且可以自动调整、安装方便，易于实现多点激励。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图中标注：1机架；2磁铁；3水箱；4套筒；5旋转接头；6活塞；7丝杠；8马达；9丝杠螺母；10小齿轮；11大齿轮；12轴承座；13防护罩；14双轴电机；15滑环；16滑环固定套。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行说明。

本发明的技术思想为：通过与水箱3相连的套筒4作为振动激励器的旋转部分，通过套筒4内的活塞6的移动，改变套筒4中液体的质量，从而对振动进行调节。

本发明的结构为：

包括机架1、安装在机架1上防护罩13、固定在机架1底面中间位置的水箱3、安装在机架1上的双轴电机14、控制器，其特征在于：所述双轴电机14的两个输出轴端部安装有套筒4；所述套筒4内有活塞6，活塞6上固定有丝杠7；所述丝杠7通过螺纹副与丝杠螺母9配合；所述丝杠螺母9安装在大齿轮11上，并通过轴承安装在轴承座12上；所述轴承座12固定在套筒4上；套筒4上安装有马达8；所述马达8的轴上安装有小齿轮10；所述小齿轮10与大齿轮11啮合。

所述套筒4上安装有旋转接头5，所述旋转接头5的内圈与套筒4通过螺纹连接，并与双轴电机14的输出轴同心；所述旋转接头5的外圈与防护罩13固定；所述旋转接头5通过管路与水箱3连接。

所述机架1上固定有滑环固定套16；所述滑环固定套16内有滑环15，所述滑环15的外圈与滑环固定套16相连接，滑环15的内圈与双轴电机14的输出轴紧配合；所述滑环15的内圈通过电缆与马达8连接，滑环15外圈上的接线端通过电缆与控制器连接。

所述机架1的底部安装有磁铁。

本发明的作用方式为：

双轴电机14可在控制器作用下无级变速，变速范围为0rpm~12000rpm,一般激振频率可达为0Hz~2000Hz。

安装在机架1底部的磁铁2可吸附在铁磁性物质表面，用于安装。机架1底部还有一些槽口，也可以通过螺栓连接安装在被测件表面。

安装在双轴电机14输出轴上的滑环15可以解决马达8的布线问题。在双轴电机14的驱动下，激振器左右两端的旋转部分以电机转速旋转，产生特定的激振力。马达8驱动小齿轮10旋转，从而带动大齿轮11转动，大齿轮11和与之固连的丝杠螺母9同步旋转。由于丝杠7与丝杠螺母9形成螺旋副，并且丝杠螺母9固定在轴承座12的内圈上，因此，丝杠7和与之固连的活塞6在套筒4里面移动。套筒4内部充满液体，并且通过旋转接头5与水箱3连通。活塞6在套筒4里面沿着远离双轴电机14轴心的方向移动，可使套筒4里面的液体体积变大，套筒4内部压强变小，从而从水箱3里面吸取液体，因此旋转部分的质量变大，激振力变大。同理，活塞6在套筒4里面沿着靠近双轴电机14轴心的方向移动，可使套筒4里面的液体体积变小，从而将套筒4里面的液体排出到水箱3，因此旋转部分的质量变小，激振力变小。

Claims (4)

1.一种可调节偏心质量的旋转激振器，包括机架（1）、安装在机架（1）上防护罩（13）、固定在机架（1）底面中间位置的水箱（3）、安装在机架（1）上的双轴电机（14）、控制器，其特征在于：所述双轴电机（14）的两个输出轴端部安装有套筒（4）；所述套筒（4）内有活塞（6），活塞（6）上固定有丝杠（7）；所述丝杠（7）通过螺纹副与丝杠螺母（9）配合；所述丝杠螺母（9）安装在大齿轮（11）上，并通过轴承安装在轴承座（12）上；所述轴承座（12）固定在套筒（4）上；套筒（4）上安装有马达（8）；所述马达（8）的轴上安装有小齿轮（10）；所述小齿轮（10）与大齿轮（11）啮合。

2.根据权利要求1所述的可调节偏心质量的旋转激振器，其特征在于：所述套筒（4）上安装有旋转接头（5），所述旋转接头（5）的内圈与套筒（4）通过螺纹连接，并与双轴电机（14）的输出轴同心；所述旋转接头（5）的外圈与防护罩（13）固定；所述旋转接头（5）通过管路与水箱（3）连接。

3.根据权利要求2所述的可调节偏心质量的旋转激振器，其特征在于：所述机架（1）上固定有滑环固定套（16）；所述滑环固定套（16）内有滑环（15），所述滑环（15）的外圈与滑环固定套（16）相连接，滑环（15）的内圈与双轴电机（14）的输出轴紧配合；所述滑环（15）的内圈通过电缆与马达（8）连接，滑环（15）外圈上的接线端通过电缆与控制器连接。

4.根据权利要求3所述的可调节偏心质量的旋转激振器，其特征在于：所述机架（1）的底部安装有磁铁。