CN111649895A - 振动台及具有其的振动测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动台及具有其的振动测试装置，所述振动台包括：承压台体，其中包含有上腔体、下腔体和动圈，动圈从下腔体向上穿到上腔体中、且顶端部穿出上腔体的上侧壳体；上腔体中设置有驱动装置，驱动装置能够驱动动圈做上下方向的振动；下腔体为沿上下方向延伸的柱状腔体，动圈的底端部设置有环形凸起，环形凸起与下腔体的内表面滑动连接，且下腔体中位于环形凸起上侧的腔体形成密闭空间；调压装置，调压装置能够调节密闭空间的气压；综上所述，密闭空间能够对动圈产生向下的压力，且流体给动圈产生的向上的推力能够被该压力所抵消。

Description

振动台及具有其的振动测试装置

技术领域

本发明涉及力学环境试验设备技术领域，尤其涉及一种振动台及具有其的振动测试装置。

背景技术

航空航天设备通常工作于低压或真空环境中，在使用过程中，航空航天设备有可能产生振动，该振动对于航空航天设备的可靠性和使用寿命都会产生影响，因此，在设计和生产过程中，需要对航空航天设备及其相关部件进行振动测试。而振动台是一种常用的产生振动的设备，振动台能够接收用户的参数，产生符合参数要求的振动。

可以理解的是，在航空航天设备及其相关部件进行振动测试时，需要将航空航天设备、相关部件和振动台放置于低压或真空环境中，然后进行振动测试。

图1示出了振动台的常见结构，包括：具有内腔11的承压台体1、设置在内腔11中的动圈2和套装在动圈2上的磁感应线圈3，在该内腔11还设置有磁铁，可以理解的是，通过调节通过磁感应线圈3中的电流的大小、方向和频率等参数，就能够调节动圈2的振动。此外，为了给内腔11中的设备降温，通常会使用流体(例如：冷却空气等)流过内腔11，而振动台处于低压或真空环境中，因此，如图1所示，动圈2的下表面是很难做到低压或真空的，流体很容易在动圈2的下表面产生向上的压力，即内腔11中的流体会给动圈2产生一个向上的推力，可以理解的是，这不利于对动圈2的振动进行精确控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种振动台及具有其的振动测试装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种振动台，包括：承压台体，其中包含有上腔体、下腔体和动圈，所述动圈从下腔体向上穿到上腔体中、且顶端部穿出上腔体的上侧壳体；所述上腔体中设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动所述动圈做上下方向的振动；所述下腔体为沿上下方向延伸的柱状腔体，所述动圈的底端部设置有环形凸起，所述环形凸起与下腔体的内表面滑动连接，且下腔体中位于环形凸起上侧的腔体形成密闭空间；调压装置，所述调压装置能够调节所述密闭空间的气压。

作为本发明实施例的一种改进，还包括：用于分隔上、下腔体的分隔部，所述分隔部上设置有供动圈穿过的贯穿通孔，所述动圈的外壁与分隔部之间设置有第一密封橡胶；所述环形凸起与下腔体的内表面之间设置有弹簧膜片。

作为本发明实施例的一种改进，所述上腔体的上侧壳体设置有动圈过孔，所述动圈的顶端部穿出所述动圈过孔，所述动圈的外壁与上侧壳体之间设置有第二密封橡胶。

作为本发明实施例的一种改进，所述环形凸起包括：在动圈的底端部向外侧延伸的翻边，以及在所述翻边的下侧设置的固定部；所述弹簧膜片呈圆环形状，所述弹簧膜片的内侧边缘位于翻边和固定部之间，所述翻边和固定部固定连接。

作为本发明实施例的一种改进，所述下腔体的内表面设置有一个环形凹槽和环形固定部，所述环形固定部与环形凹槽的形状相匹配；所述弹簧膜片的外侧边缘位于该环形凹槽中，所述环形固定部将所述外侧边缘固定在环形凹槽中。

作为本发明实施例的一种改进，所述动圈中设置有通气孔，所述通气孔的第一端口始终连通所述密闭空间、第二端口贯穿所述动圈的下端面；所述调压装置与第二端口连通。

作为本发明实施例的一种改进，所述驱动装置包括：固定于上腔体中的磁铁，以及位于上腔体中且固定缠绕在所述动圈的外壁的磁感应线圈。

作为本发明实施例的一种改进，承压台体的壳体上设置有与上腔体相连通的入口和出口。

本发明实施例还提供了一种振动测试装置，包括：本体部，其中包含有密闭腔体，在所述密闭腔体中设置有上述的振动台、以及能够从所述密闭腔体中抽走空气的气泵。

作为本发明实施例的一种改进，还包括：冷却装置，所述冷却装置通过管道向所述入口提供温度较低的空气，且通过管道从所述出口吸取温度较高的空气；空气提供装置，其能够向调压装置提供空气。

本发明实施例所提供的振动台及具有其的振动测试装置具有以下优点：本发明实施例公开了一种振动台及具有其的振动测试装置，在振动台中动圈的底端部设置有环形凸起，环形凸起与下腔体的内表面滑动连接，且下腔体中位于环形凸起上侧的腔体形成密闭空间；调压装置，调压装置能够调节密闭空间的气压；密闭空间能够对动圈产生向下的压力，且流体给动圈产生的向上的推力能够被该压力所抵消。

附图说明

图1为现有技术中的振动台的结构示意图；

图2A为本发明实施例中的振动台的结构示意图；

图2B为区域A的放大图；

图2C为区域B的放大图；

图3为本发明实施例中的振动台的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但该实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明实施例一提供了一种振动台，如图2A-图2C所示，包括：

承压台体1，其中包含有上腔体112、下腔体113和动圈2，所述动圈2从下腔体133向上穿到上腔体112中、且顶端部穿出上腔体112的上侧壳体；所述上腔体112中设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动所述动圈2做上下方向的振动；这里，在使用时，可以将待测试部件(例如，航空航天设备及其相关部件等)固定于动圈2的顶端部，在将该振动台和测试部件放置于低压或真空环境中，就可以开始振动测试了。

所述下腔体113为沿上下方向延伸的柱状腔体，所述动圈2的底端部设置有环形凸起21，所述环形凸起21与下腔体113的内表面滑动连接，且下腔体113中位于环形凸起21上侧的腔体形成密闭空间；这里，在该密闭空间中是充满气体的，但是该气体是不会泄露到上腔体112中的，也不会沿着环形凸起21与下腔体113之间的空隙泄露出去的。可选的，动圈2的外侧面与贯穿通孔的内表面是滑动贴合的，动圈2、上腔体112和下腔体113的横截面呈圆形。

调压装置，所述调压装置能够调节所述密闭空间的气压。这里，如图所示，在使用时，密闭空间中的空气会对环形凸起21形成一个向下的压力，流体给动圈2产生的向上的推力能够被该压力所抵消，从而驱动装置就能够精确的控制动圈2的振动了。可选的，可以在承压台体1中设置有一个压力传感器，该压力传感器能够探测动圈2下表面的流体的压力值，并将该压力值发送给调压装置，然后该调压装置依据该压力值，来调节密闭空间中的气压。

本实施例中，如图2C所示，还包括：用于分隔上、下腔体的分隔部111，所述分隔部111上设置有供动圈2穿过的贯穿通孔，所述动圈2的外壁与分隔部111之间设置有第一密封橡胶22；这里，如图2C所示，该分隔部111的上侧为上腔体112，下侧为下腔体113。这里，第一密封橡胶22能够防止密闭空间中的气体泄露到上腔体112中，从而能够提高密闭空间的气压的调压精度。这里，如图2C所示，该第一密封橡胶22的数量为一个，且都呈圆环形状，第一密封橡胶22的外侧边缘与分隔部111的上外表面密封连接，内侧边缘与动圈2的外壁密封连接，可以理解的是，在使用中，动圈2会做上下方向的振动，为了防止第一密封橡胶22被撕裂，因此，第一密封橡胶22内、外侧边缘之间的距离为D1，外侧边缘和分隔部111的第一连接处、与内侧边缘和分动圈2的第二连接处之间的距离最大值为D2，D1>D2。

所述环形凸起21与下腔体113的内表面之间设置有弹簧膜片23。这里，弹簧膜片23能够防止密闭空间中的气体泄露，从而能够提高密闭空间的气压的调压精度。这里，如图2C所示，该弹簧膜片23的数量为一个，且都呈圆环形状，弹簧膜片23的外侧边缘与下腔体113的内表面密封连接，内侧边缘与环形凸起21的下端面密封连接，可以理解的是，在使用中，动圈2会做上下方向的振动，为了防止弹簧膜片23被撕裂，因此，弹簧膜片23内、外侧边缘之间的距离为D3，外侧边缘和下腔体113的内表面的第三连接处、与内侧边缘和动圈2的第四连接处之间的距离最大值为D4，D3>D4。

本实施例中，如图2B所示，所述上腔体112的上侧壳体设置有动圈过孔，所述动圈2的顶端部穿出所述动圈过孔，所述动圈2的外壁与上侧壳体之间设置有第二密封橡胶1121。在实际使用中，为了给腔体11中的部件冷却，会使用流体(例如，空气等)流经上腔体112，可以理解的是，由于该振动台的所处环境为低压或真空环境，为了防止该流体泄露到周围环境中，在动圈2的外壁与上侧壳体之间设置有第二密封橡胶1121，该第二密封橡胶1121可以有效的防止流体泄露。这里，如图2B所示，该第二密封橡胶1121的数量为两个，且都呈圆环形状，第二密封橡胶1121的外侧边缘与上侧壳体的外表面或内表面密封连接，内侧边缘与动圈2的外壁密封连接。可以理解的是，在使用中，动圈2会做上下方向的振动，为了第二密封橡胶1121被撕裂，因此，第二密封橡胶1121内、外侧边缘之间的距离为D5，外侧边缘和上侧壳体的第五连接处、与内侧边缘和动圈2的第六连接处之间的距离最大值为D6，D5>D6。

本实施例中，所述环形凸起21包括：在动圈2的底端部向外侧延伸的翻边211，以及在所述翻边211的下侧设置的固定部212；所述弹簧膜片23呈圆环形状，所述弹簧膜片23的内侧边缘位于翻边211和固定部212之间，所述翻边211和固定部212固定连接。这里，如图2C所示，该翻边211构成一个圆形，该固定部212为圆柱体。

本实施例中，所述下腔体113的内表面设置有一个环形凹槽和环形固定部1131，所述环形固定部1131与环形凹槽的形状相匹配；所述弹簧膜片23的外侧边缘位于该环形凹槽中，所述环形固定部1131将所述外侧边缘固定在环形凹槽中。这里，如图2C所示，环形固定部1131从下至上将该外侧边缘压着环形凹槽的上侧边的下表面。

本实施例中，如图2C所示，所述动圈2中设置有通气孔24，所述通气孔24的第一端口始终连通所述密闭空间、第二端口贯穿所述动圈的下端面；所述调压装置与第二端口连通。这里，如图2C所示，动圈2位于下腔体113中的部分设置有通气孔24，该腔体的侧壁上设置有第一端口，该第一端口分别连通该通气孔24和下腔体113；第二端口贯穿动圈2的下端面，之后在贯穿固定部212。

本实施例中，所述驱动装置包括：固定于上腔体112中的磁铁，以及位于上腔体112中且固定缠绕在所述动圈2的外壁的磁感应线圈。这里，当给该磁感应线圈通电时，在磁铁的作用下，磁感应线圈能够驱动动圈2进行上下振动。

本实施例中，承压台体1的壳体上设置有与上腔体112相连通的入口12和出口13。

本发明实施例二提供了一种振动测试装置，如图3所示，包括：

本体部，其中包含有密闭腔体，在所述密闭腔体中设置有实施例一中的振动台、以及能够从所述密闭腔体中抽走空气的气泵。这里，该气泵能够从该密闭腔体中抽走空气，从而能够在该密闭腔体中产生低压或真空环境。此外，如图3所示，该振动测试装置还可以设置有一个冷却装置，该冷却装置通过两个管道分别连通入口12和出口13，该冷却装置通过一个管道向入口12输入温度较低的流体(例如，温度较低的空气等)，然后通过另一个管道从出口13吸走温度较高的流体。此外，可以理解的是，该流体会对上腔体112进行降温，此外，如果上、下腔体连通的话，该流体也能够对下腔体进行降温，如果不连通，则下腔体113中的热量可以沿着分隔部111传导到上腔体112中，然后被流体带走。

此外，该振动测试装置还可以设置有一个空气提供装置，该空气提供装置通过管道与调压装置连通，从而为调压装置提供空气。在该振动台工作的时候，需要为磁感应线圈和调压装置提供电能，也需要为调压装置发送控制信号，于是，就需要有电缆穿过该本体部，然后在穿过承压台体1，可以理解的是，电缆需要与密闭腔体的外壳密封连接，同时电缆也需要与承压台体1的壳体密封连接。

此外，如图3所示，该振动台上还设置有支架4，该振动台可以沿着支架4转动，从而该动圈2做竖直方向的振动，也可以做水平方向的振动。

本实施例中，还包括：冷却装置，所述冷却装置通过管道向所述入口12提供温度较低的空气，且通过管道从所述出口13吸取温度较高的空气；空气提供装置，其能够向调压装置提供空气。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种振动台，其特征在于，包括：

承压台体(1)，其中包含有上腔体(112)、下腔体(113)和动圈(2)，所述动圈(2)从下腔体(133)向上穿到上腔体(112)中、且顶端部穿出上腔体(112)的上侧壳体；

所述上腔体(112)中设置有驱动装置，所述驱动装置能够驱动所述动圈(2)做上下方向的振动；

所述下腔体(113)为沿上下方向延伸的柱状腔体，所述动圈(2)的底端部设置有环形凸起(21)，所述环形凸起(21)与下腔体(113)的内表面滑动连接，且下腔体(113)中位于环形凸起(21)上侧的腔体形成密闭空间；

调压装置，所述调压装置能够调节所述密闭空间的气压。

2.根据权利要求1所述的振动台，其特征在于，还包括：

用于分隔上、下腔体的分隔部(111)，所述分隔部(111)上设置有供动圈(2)穿过的贯穿通孔，所述动圈(2)的外壁与分隔部(111)之间设置有第一密封橡胶(22)；

所述环形凸起(21)与下腔体(113)的内表面之间设置有弹簧膜片(23)。

3.根据权利要求2所述的振动台，其特征在于：

所述上腔体(112)的上侧壳体设置有动圈过孔，所述动圈(2)的顶端部穿出所述动圈过孔，所述动圈(2)的外壁与上侧壳体之间设置有第二密封橡胶(1121)。

4.根据权利要求3所述的振动台，其特征在于，所述环形凸起(21)包括：

在动圈(2)的底端部向外侧延伸的翻边(211)，以及在所述翻边(211)的下侧设置的固定部(212)；

所述弹簧膜片(23)呈圆环形状，所述弹簧膜片(23)的内侧边缘位于翻边(211)和固定部(212)之间，所述翻边(211)和固定部(212)固定连接。

5.根据权利要求4所述的振动台，其特征在于，

所述下腔体(113)的内表面设置有一个环形凹槽和环形固定部(1131)，所述环形固定部(1131)与环形凹槽的形状相匹配；

所述弹簧膜片(23)的外侧边缘位于该环形凹槽中，所述环形固定部(1131)将所述外侧边缘固定在环形凹槽中。

6.根据权利要求1所述的振动台，其特征在于：

所述动圈(2)中设置有通气孔(24)，所述通气孔(24)的第一端口始终连通所述密闭空间、第二端口贯穿所述动圈的下端面；

所述调压装置与第二端口连通。

7.根据权利要求1所述的振动台，其特征在于，所述驱动装置包括：

固定于上腔体(112)中的磁铁，以及位于上腔体(112)中且固定缠绕在所述动圈(2)的外壁的磁感应线圈。

8.根据权利要求1所述振动台，其特征在于：

承压台体(1)的壳体上设置有与上腔体(112)相连通的入口(12)和出口(13)。

9.一种振动测试装置，其特征在于，包括：

本体部，其中包含有密闭腔体，在所述密闭腔体中设置有权利要求1-8任一项所述的振动台、以及能够从所述密闭腔体中抽走空气的气泵。

10.根据权利要求9所述的振动测试装置，其特征在于，

所述振动台为权利要求8所述的振动台；

还包括：冷却装置，所述冷却装置通过管道向所述入口(12)提供温度较低的空气，且通过管道从所述出口(13)吸取温度较高的空气；空气提供装置，其能够向调压装置提供空气。

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