CN111516821B - 一种由双边液压缸驱动的垂荡模拟试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种由双边液压缸驱动的垂荡模拟试验台，包括试验台框架、导轨滑台、垂荡液压缸、导轨；试验台框架为长方形，水平布置，用于装载和固定受试对象；试验台框架的左右两侧对称设有竖立的导轨，导轨内设有上下相连的导轨滑台、垂荡液压缸；所述的导轨滑台用于承载垂荡液压缸提供的载荷，并将垂荡动作传递至试验台框架；所述的垂荡液压缸通过液压缸支撑座与导轨底板连接。该试验台可复现船载装备受垂荡载荷时较为真实的受力情形，进而进行可靠性模拟试验。

Description

一种由双边液压缸驱动的垂荡模拟试验台

技术领域

本发明属于模拟试验台技术领域，涉及一种由双边液压缸驱动的垂荡模拟试验台。

背景技术

船舶航行时会因为水面波动发生颠簸，由于船体的这种颠簸，导致船载机电装备在工作时会受到相应的载荷，从而影响其工作可靠性。目前很多利用陆地试验台的可靠性模拟试验一般只模拟船载机电装备的工作环境，包括温度、湿度等因素，很少考虑由于船体运动使装备受到的附加载荷，导致模拟效果与实际效果存在偏差。

目前，跟垂荡运动相关的设备有广泛的应用场景，如CN208476494U公开了被用于对水下滑翔机的垂荡运动的激励；CN109441703A，公开了用于波浪能发电，通过浮子的垂荡俘获能量；用于增加工程船舶稳定性，CN106985983A提出了一种垂荡板来提高工程船舶的阻尼和附加质量，等等。然而，用于可靠性模拟台架试验的垂荡试验台罕有报道。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种由双边液压缸驱动的垂荡模拟试验台，该试验台通过双液压缸驱动，实现垂荡动作，可模拟船载装备的垂荡环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种由双边液压缸驱动的垂荡模拟试验台，包括试验台框架、导轨滑台、垂荡液压缸、导轨；所述的试验台框架为长方形，水平布置，用于装载和固定受试对象；试验台框架的左右两侧对称设有竖立的导轨，导轨内设有上下相连的导轨滑台、垂荡液压缸；所述的导轨滑台用于承载垂荡液压缸提供的载荷，并将垂荡动作传递至试验台框架；所述的垂荡液压缸通过液压缸支撑座与导轨底板连接。

所述的试验台框架由四根方钢组成，在方钢连接处及安装轴承座处，上下焊接加强板；所述的试验台框架通过滑台侧轴承座、连接轴、框架侧轴承座与导轨滑台连接；所述的框架侧轴承座安装在试验台框架左右两边方钢中部的加强板上；所述的滑台侧轴承座，框架侧轴承座通过平键与连接轴连接，以维持试验台框架在水平方向上的平稳静止。

所述的导轨滑台包括侧向轴承、导向轴承、侧支撑板；所述的侧向轴承和导向轴承通过短轴连接在侧支撑板上；所述的侧向轴承和导向轴承与导轨接触，用于确保滑台上下运动时的导向及限位；所述的导轨滑台上表面通过螺栓固定滑台侧轴承座，并通过连接轴与框架侧轴承座连接，用以向框架传递垂荡载荷；所述的导轨滑台下表面与垂荡液压缸相连。

本发明的有益效果是，可以模拟船载装备受到的的垂荡载荷，在该载荷下进行装备的可靠性模拟试验，使试验环境更贴近受试对象实际工作环境。同时台架模拟试验相比于实机试验，简化步骤，节省成本，提高了试验效率。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图（整体）；

图2是本发明的一种局部结构示意图（滑台）；

图3是本发明的另一种局部结构示意图（液压缸支撑座）；

图中，试验台框架1、导轨滑台2、垂荡液压缸3、导轨4、液压缸支撑座5、滑台侧轴承座6、连接轴7、框架侧轴承座8、侧向轴承9、导向轴承10、侧支撑板11、导轨底板12。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步阐述。

如图1所示，本发明所述的由双边液压缸驱动的垂荡模拟试验台，包括试验台框架1、垂荡液压缸3、导轨滑台、连接机构，各部件对侧对称布置。上述的试验台框架1水平布置，用于装载固定受试对象。导轨滑台2用于承载垂荡液压缸3提供的载荷，并将垂荡动作传递至试验台框架1。垂荡液压缸3通过液压缸支撑座5与导轨底板12连接。连接机构包括液压缸支撑座5，滑台侧轴承座6，连接轴7，框架侧轴承座8。

上述的试验台框架1由四根方钢组成，在方钢连接处及安装轴承座处，上下焊接加强板。试验台框架1通过滑台侧轴承座6，连接轴7，框架侧轴承座8与滑台2连接。其中框架侧轴承座8安装在试验台框架1边中部的加强板上。

上述的导轨滑台2包括侧向轴承9，导向轴承10，侧支撑板11。其中侧向轴承9和导向轴承10通过短轴连接在侧支撑板11上，侧向轴承9和导向轴承10与导轨4接触，用于确保滑台上下运动时的导向及限位。上述的导轨滑台2上表面通过螺栓固定滑台侧轴承座6，并通过连接轴7与框架侧轴承座8连接，用以向框架传递垂荡载荷。上述的导轨滑台2下表面与垂荡液压缸3相连。

上述的滑台侧轴承座6，框架侧轴承座8通过平键与连接轴7连接，以维持试验台框架1在水平方向上的平稳静止。上述的液压缸支撑座5通过螺栓固定在导轨4的底座上。

本复合试验平台就是通过此种机械结构，使液压缸产生的垂荡载荷传递至框架上，进而传递至框架上固定的受试对象。

在该实施例中，受试对象为某型号海水泵，其底座安装在试验台框架1不带轴承座侧的方钢中部，方钢上方预先焊接加强板，加强板与海水泵底座采用螺栓连接，保证试验对象安装足够稳固。垂荡液压缸3及其对侧的垂荡液压缸完全相同，在控制上采用协同控制的方式，即用同一个输出信号控制两个液压缸。配合位移传感器，确保两侧垂荡液压缸在工作时的伸/缩量完全一致，避免机械结构干涉使试验台损坏。试验开始前通过控制软件设定垂荡位移量和垂荡频率，并根据实际需求设定试验持续时间。试验开始，两侧的垂荡液压缸在竖直方向上进行完全一致的往复运动，该运动通过导轨滑台2、滑台侧轴承座6、连接轴7、框架侧轴承座8传递至试验台框架1上，并使固定在试验台框架1上的海水泵同步进行垂荡运动，使之可在该垂荡载荷下进行可靠性试验。在此过程中，导轨4及其对侧导轨用于限位及确保机构在往复运动过程中保持稳定，与不加导轨的垂荡试验台相比，可以避免由于受试对象重心偏移产生较大的惯性力从而使试验台倾覆或损坏。

Claims (1)

1.一种由双边液压缸驱动的垂荡模拟试验台，其特征在于：包括试验台框架(1)、导轨滑台(2)、垂荡液压缸(3)、导轨(4)；所述的试验台框架(1)为长方形，水平布置，用于装载和固定受试对象；试验台框架(1)的左右两侧对称设有竖立的导轨(4)，导轨(4)内设有上下相连的导轨滑台(2)、垂荡液压缸(3)；所述的导轨滑台(2)用于承载垂荡液压缸(3)提供的载荷，并将垂荡动作传递至试验台框架(1)；所述的垂荡液压缸(3)通过液压缸支撑座(5)与导轨底板(12)连接；

所述的试验台框架(1)由四根方钢组成，在方钢连接处及安装轴承座处，上下焊接加强板；所述的试验台框架(1)通过滑台侧轴承座(6)、连接轴(7)、框架侧轴承座(8)与导轨滑台(2)连接；所述的框架侧轴承座(8)安装在试验台框架(1)左右两边方钢中部的加强板上；所述的滑台侧轴承座(6)，框架侧轴承座(8)通过平键与连接轴(7)连接，以维持试验台框架(1)在水平方向上的平稳静止；

所述的导轨滑台(2)包括侧向轴承(9)、导向轴承(10)、侧支撑板(11)；所述的侧向轴承(9)和导向轴承(10)通过短轴连接在侧支撑板(11)上；所述的侧向轴承(9)和导向轴承(10)与导轨(4)接触，用于确保滑台上下运动时的导向及限位；所述的导轨滑台(2)上表面通过螺栓固定滑台侧轴承座(6)，并通过连接轴(7)与框架侧轴承座(8)连接，用以向框架传递垂荡载荷；所述的导轨滑台(2)下表面与垂荡液压缸(3)相连；

垂荡液压缸(3)及其对侧的垂荡液压缸完全相同，在控制上采用协同控制的方式，即用同一个输出信号控制两个液压缸；配合位移传感器，确保两侧垂荡液压缸在工作时的伸/缩量完全一致，避免机械结构干涉使试验台损坏。

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