CN117433731A - 复合振动试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合振动试验装置，所述复合振动试验装置包括工作台面、设置在所述工作台面一侧沿竖直方向延伸的第一导轨、通过第一导轨与所述工作台面连接的液压激振器、设置在所述工作台面底部沿所述液压激振器工作方向延伸的第二导轨、通过第二导轨与所述工作台面连接的涡轮杆垂向激振器，所述涡轮杆垂向激振器用以产生竖直方向上的低频驻留振动。本发明的复合振动试验装置，通过设置液压激振器输出扫频、驻留、随机、地震等振动，涡轮杆垂向激振器输出低频驻留振动，二者结合满足竖直方向做低频驻留振动且水平方向满足扫频、驻留、随机、地震等振动复合环境，实现水平和竖直两轴方向复合振动试验。

Description

复合振动试验装置

技术领域

本发明涉及一种复合振动试验装置。

背景技术

复合振动试验环境相比较单轴振动试验环境来说，往往更能贴近真实试验环境，被测试件也更加接近真实环境中遇到的振动情况。针对X向和Z向的复合振动，目前市面上往往运用两轴同振电动振动系统来完成高频振动需求，运用两轴同振液压振动系统来完成低频大位移振动需求，它们可以完成驻留、正弦扫频、随机、地震两轴向复合试验，但仅针对Z向的低频（大位移）驻留振动与X向低频（大位移）驻留、正弦扫频、随机、地震等两轴向复合试验，如果还运用两轴同振液压振动系统，这样会因为Z向激振配置中增加液压泵站和伺服阀，使得成本更高。

有鉴于此，有必要对现有的复合振动试验装置予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合振动试验装置，以解决现有复合振动装置成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种复合振动试验装置，所述复合振动试验装置包括工作台面、设置在所述工作台面一侧沿竖直方向延伸的第一导轨、通过第一导轨与所述工作台面连接的液压激振器、设置在所述工作台面底部沿所述液压激振器工作方向延伸的第二导轨、通过第二导轨与所述工作台面连接的涡轮杆垂向激振器，所述涡轮杆垂向激振器用以产生竖直方向上的低频驻留振动。

作为本发明的进一步改进，所述涡轮杆垂向激振器包括多个蜗杆传动轴、用以带动多个蜗杆传动轴产生竖直方向上低频驻留振动的驱动组件。

作为本发明的进一步改进，所述驱动组件包括伺服电机、由所述伺服电机带动转动的主动带轮、与所述主动带轮间隔设置的从动带轮、连接所述主动带轮和所述从动带轮的传动带、与所述从动带轮连接的减速机、连接所述蜗杆传动轴的十字涡轮传递箱、连接所述十字涡轮传递箱和所述减速机的联轴器。

作为本发明的进一步改进，所述涡轮杆垂向激振器还包括设置在每一所述十字涡轮传递箱下方用以支撑所述十字涡轮传递箱的第一底座。

作为本发明的进一步改进，所述减速机的数量为两个，两个所述减速机通过传动轴进行连接，所述十字涡轮传递箱的数量为四个，每两个所述十字涡轮传递箱连接一个所述减速机。

作为本发明的进一步改进，所述复合振动试验装置还包括安装底座，所述液压激振器和所述涡轮杆垂向激振器固定在所述安装底座上。

作为本发明的进一步改进，所述安装底座自上表面向下凹陷形成收容槽，所述伺服电机设置在所述收容槽内。

作为本发明的进一步改进，所述复合振动试验装置还包括连接在所述第一导轨与所述液压激振器之间的连接器。

作为本发明的进一步改进，所述液压激振器包括缸体、与所述连接器连接的转接盘、连接所述缸体和所述转接盘的活塞杆、设置在所述缸体上的阀板、用以控制所述缸体工作的伺服阀、设置在所述缸体上的位移传感器、设置在所述缸体下用以支撑所述缸体的第二底座。

作为本发明的进一步改进，所述复合振动试验装置还包括连接在所述第二导轨与所述涡轮杆垂向激振器之间的转接平台。

本发明的有益效果是：本发明的复合振动试验装置，通过设置液压激振器输出扫频、驻留、随机、地震等振动，涡轮杆垂向激振器输出低频驻留振动，二者结合满足竖直方向做低频驻留振动且水平方向满足扫频、驻留、随机、地震等振动复合环境，实现水平和竖直两轴方向复合振动试验。结构简单，相比较现有的两轴液压振动系统，运用简单的竖向涡轮杆垂向激振器代替竖向液压激振装置，节省液压系统的成本，且可以满足大多数试验要求。

附图说明

图1是本发明的复合振动试验装置的结构示意图；

图2是本发明的复合振动试验装置的分解结构示意图；

图3是本发明的复合振动试验装置的剖面结构示意图；

图4是本发明的复合振动试验装置的安装底座的结构示意图；

图5是本发明的复合振动试验装置的涡轮杆垂向激振器的结构示意图；

图6是本发明的复合振动试验装置的液压激振器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图6所示，本发明的复合振动试验装置100包括工作台面1、设置在所述工作台面1一侧沿竖直方向延伸的第一导轨2、通过第一导轨2与所述工作台面1连接的液压激振器3、设置在所述工作台面1底部沿所述液压激振器3工作方向延伸的第二导轨4、通过第二导轨4与所述工作台面1连接的涡轮杆垂向激振器5、安装底座6、连接在所述第一导轨2与所述液压激振器3之间的连接器7、连接在所述第二导轨4与所述涡轮杆垂向激振器5之间的转接平台8。

所述液压激振器3和所述涡轮杆垂向激振器5固定在所述安装底座6上。

如图4所示，所述安装底座6包括低平台61和高平台62，所述低平台61和高平台62呈阶梯状。所述液压激振器3固定安装在所述高平台62上，所述涡轮杆垂向激振器5固定安装在所述低平台61上。

所述涡轮杆垂向激振器5用以产生竖直方向上的低频驻留振动。

如图5所示，所述涡轮杆垂向激振器5包括多个蜗杆传动轴51、用以带动多个蜗杆传动轴51产生竖直方向上低频驻留振动的驱动组件52、第一底座53。

所述驱动组件52包括伺服电机521、由所述伺服电机521带动转动的主动带轮522、与所述主动带轮522间隔设置的从动带轮523、连接所述主动带轮522和所述从动带轮523的传动带524、与所述从动带轮523连接的减速机525、连接所述蜗杆传动轴51的十字涡轮传递箱526、连接所述十字涡轮传递箱526和所述减速机525的联轴器527。

所述涡轮杆垂向激振器5的动力由伺服电机521提供，伺服电机521的成本远低于液压缸、伺服阀35和配套的液压站，且所述涡轮杆垂向激振器5产生竖直方向上的低频驻留振动可以满足使用要求。

所述主动带轮522、从动带轮523和所述传动带524实现了所述伺服电机521的动力输出。

所述减速机525的数量为两个，其中一个减速机525的输入轴与所述从动带轮523连接，实现动力的输入，两个所述减速机525通过传动轴进行连接，实现动力的传递。

所述十字涡轮传递箱526的数量为四个，每两个所述十字涡轮传递箱526连接一个所述减速机525，使得所述减速机525将动力传递至所述十字涡轮传递箱526。

所述第一底座53设置在每一所述十字涡轮传递箱526下方用以支撑所述十字涡轮传递箱526，所述十字涡轮传递箱526与所述蜗杆传动轴51，所述十字涡轮传递箱526用以将水平的动力转为垂直的动力传递至所述蜗杆传动轴51，从而实现所述蜗杆传动轴51产生竖直方向上的低频驻留振动。

所述蜗杆传动轴51的数量也为四个，四个所述蜗杆传动轴51通过减速机525、十字涡轮传递箱526实现同步运动，且从四个位置实现对工作台面1的振动激励，稳定性和均匀性更好。

如图4所示，所述安装底座6自上表面向下凹陷形成收容槽611，所述伺服电机521设置在所述收容槽611内。

所述收容槽611设置在所述低平台61上，且所述收容槽611的上端设置有盖板612以保护所述伺服电机521，所述伺服电机521的端部还设置有安装板613以将所述伺服电机521安装在所述收容槽611内。

所述转接平台8下侧与四个所述蜗杆传动轴51连接，所述转接平台8的上侧与所述第二导轨4连接，最终实现将竖直方向上的低频驻留振动传递至工作平台。

如图6所示，所述液压激振器3包括缸体31、与所述连接器7连接的转接盘32、连接所述缸体31和所述转接盘32的活塞杆33、设置在所述缸体31上的阀板34、用以控制所述缸体31工作的伺服阀35、设置在所述缸体31上的位移传感器36、设置在所述缸体31下用以支撑所述缸体31的第二底座37。

所述活塞杆33在可在缸体31内通过伺服阀35切换油路进行往复运动，所述位移传感器36实时检测活塞杆33位置信号，同时参与闭环控制，所述液压激振器3可以实现在水平方向上的扫频、驻留、随机、地震等振动复合环境。

所述液压激振器3与所述涡轮杆垂向激振器5，二者结合满足竖直方向做低频驻留振动且水平方向满足扫频、驻留、随机、地震等振动复合环境，本实施例中指的水平方向为X方向，但是若是需要实现更复杂的X方向和Y方向的复合振动，只需要增加一组导轨和液压激振装置即可。

本发明的复合振动试验装置100，通过设置液压激振器3输出扫频、驻留、随机、地震等振动，涡轮杆垂向激振器5输出低频驻留振动，二者结合满足竖直方向做低频驻留振动且水平方向满足扫频、驻留、随机、地震等振动复合环境，实现水平和竖直两轴方向复合振动试验。结构简单，相比较现有的两轴液压振动系统，运用简单的竖向涡轮杆垂向激振器5代替竖向液压激振装置，节省液压系统的成本，且可以满足大多数试验要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种复合振动试验装置，其特征在于：所述复合振动试验装置包括工作台面、设置在所述工作台面一侧沿竖直方向延伸的第一导轨、通过第一导轨与所述工作台面连接的液压激振器、设置在所述工作台面底部沿所述液压激振器工作方向延伸的第二导轨、通过第二导轨与所述工作台面连接的涡轮杆垂向激振器，所述涡轮杆垂向激振器用以产生竖直方向上的低频驻留振动。

2.根据权利要求1所述的复合振动试验装置，其特征在于：所述涡轮杆垂向激振器包括多个蜗杆传动轴、用以带动多个蜗杆传动轴产生竖直方向上低频驻留振动的驱动组件。

3.根据权利要求2所述的复合振动试验装置，其特征在于：所述驱动组件包括伺服电机、由所述伺服电机带动转动的主动带轮、与所述主动带轮间隔设置的从动带轮、连接所述主动带轮和所述从动带轮的传动带、与所述从动带轮连接的减速机、连接所述蜗杆传动轴的十字涡轮传递箱、连接所述十字涡轮传递箱和所述减速机的联轴器。

4.根据权利要求3所述的复合振动试验装置，其特征在于：所述涡轮杆垂向激振器还包括设置在每一所述十字涡轮传递箱下方用以支撑所述十字涡轮传递箱的第一底座。

5.根据权利要求3所述的复合振动试验装置，其特征在于：所述减速机的数量为两个，两个所述减速机通过传动轴进行连接，所述十字涡轮传递箱的数量为四个，每两个所述十字涡轮传递箱连接一个所述减速机。

6.根据权利要求4所述的复合振动试验装置，其特征在于：所述复合振动试验装置还包括安装底座，所述液压激振器和所述涡轮杆垂向激振器固定在所述安装底座上。

7.根据权利要求6所述的复合振动试验装置，其特征在于：所述安装底座自上表面向下凹陷形成收容槽，所述伺服电机设置在所述收容槽内。

8.根据权利要求7所述的复合振动试验装置，其特征在于：所述复合振动试验装置还包括连接在所述第一导轨与所述液压激振器之间的连接器。

9.根据权利要求8所述的复合振动试验装置，其特征在于：所述液压激振器包括缸体、与所述连接器连接的转接盘、连接所述缸体和所述转接盘的活塞杆、设置在所述缸体上的阀板、用以控制所述缸体工作的伺服阀、设置在所述缸体上的位移传感器、设置在所述缸体下用以支撑所述缸体的第二底座。

10.根据权利要求1所述的复合振动试验装置，其特征在于：所述复合振动试验装置还包括连接在所述第二导轨与所述涡轮杆垂向激振器之间的转接平台。