CN205165132U - 频率和振幅可调节的激振装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种频率和振幅可调节的激振装置，属于机械振动检测领域。包括振动输出杆、曲轴连杆机构和振动传感器，振动输出杆一端连接曲轴连杆机构，另一端伸出箱体；曲轴连杆机构连接驱动电机，驱动电机上安装转速传感器；曲轴连杆机构包括连杆、左半轴和右半轴，左半轴、右半轴之间连接螺母轴，螺母轴与振动输出杆之间连接连杆；所述左半轴、右半轴上分别安装振幅调节装置，振幅调节装置控制螺母轴沿半轴径向移动；振动传感器、转速传感器和振幅调节装置连接控制单元。通过驱动电机控制激振频率和步进电机控制激振幅度，可以同时动态地改变频率和振幅满足不同待测隔振系统的测试要求，较好满足高振动频率和高激振力的要求。

Description

频率和振幅可调节的激振装置

技术领域

本实用新型涉及一种激振装置，具体讲是一种频率和振幅可调节的激振装置，属于机械振动检测领域。

背景技术

激振装置是一种用于产生激励力的装置，其能使被激物件获得一定形式和大小的振动量，从而对物体进行振动和强度试验，或对振动测试仪器和传感器进行校准。目前，激振装置有很多种，主要分为液压式、气动式和机械式。其中，液压式其管路布置复杂，液压系统流量大，实现困难，稳定性差。气动式气动装置结构简单、轻便、安装维护简单，但气缸的动作速度易受负载的变化而变化，气缸在低速运动时候，由于摩擦力占推力的比例较大，气缸的低速稳定性不如液压式。机械式响应差，其和现有的液压式、气动式结构一样，很难同时满足高振动频率和高激振力的要求，无法对激振的频率和振幅同时进行调节。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种能同时满足对激振的频率和振幅进行调节，动态响应效果明显的激振装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的频率和振幅可调节的激振装置，包括振动输出杆、设置的箱体内的曲轴连杆机构和放置在待测隔振系统上的振动传感器，所述振动输出杆一端连接曲轴连杆机构，另一端伸出箱体；所述曲轴连杆机构连接驱动电机，驱动电机上安装转速传感器；所述曲轴连杆机构包括连杆、左半轴和右半轴，所述左半轴、右半轴之间连接螺母轴，螺母轴与振动输出杆之间连接连杆；所述左半轴、右半轴上分别安装振幅调节装置，所述振幅调节装置控制螺母轴沿半轴径向移动移动；所述振动传感器、转速传感器和振幅调节装置连接控制单元。

本实用新型中，所述振幅调节装置包括两根调幅螺栓、分别固定在左右半轴上的两个步进电机和位移传感器，所述螺母轴的两端均设有螺纹孔，所述两个调幅螺栓的一端分别与左右半轴活动连接，另一端穿过螺母轴两端的螺纹孔与步进电机连接，步进电机驱动调幅螺栓转动进而带动螺母轴沿调幅螺栓轴向移动；所述位移传感器固定在任一半轴上并与控制单元连接。

本实用新型中，螺母轴沿调幅螺栓轴线运动距离为0-50mm。

本实用新型中，所述振动输出杆的顶端连接推动盘。

本实用新型中，所述连杆与振动输出杆之间设有连接件。

本实用新型中，所述振动传感器为压电式加速度传感器。

本实用新型的有益效果在于：（1）、通过驱动电机控制激振频率和步进电机控制激振幅度，可以同时动态地改变频率和振幅满足不同待测隔振系统的测试要求，较好满足高振动频率和高激振力的要求；（2）、本实用新型结构简单，实现方便，控制精度高，响应速度快，可满足各类待测隔振系统的高精度测试要求；（3）、幅调节装置的振幅范围为0-50mm，要满足不同待测隔振系统的测试需求；（4）、振动输出杆的顶端连接推动盘，以便于振动输出杆上激振的传递。

附图说明

图1为本实用新型的频率和振幅可调节的激振装置结构示意图。

图2是激振系统工作与输出部分的结构示意图；

图3是图2A-A剖视图；

图4是频率和振幅可调节的激振装置控制逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1、2和3所示，本实用新型频率和振幅可调节的激振装置，主要包括激振系统和控制系统。激振系统包括箱体1、振动输出杆2和曲轴连杆机构，曲轴连杆机构安装在密封的箱体1内，其包括连杆3、螺母轴4、左半轴5和右半轴6，左半轴5和右半轴6分别通过轴承7安装在箱体1内部的两侧，右半轴6的外端伸出箱体1连接转轮8，转轮8通过皮带9与调速电机10相连接。螺母轴4的两端均开有螺纹孔，左半轴5和右半轴6相向设置，相向侧对应设有上端面和下端面，左半轴5、右半轴6的上端面和下端面之间分别连接调幅螺栓11，螺母轴4的两端通过调幅螺栓11分别左半轴5、右半轴6相连接。

连杆3的下端固定安装在螺母轴4上，连杆3的上端通过连接件12与振动输出杆2的下端相连接；振动输出杆2的上端伸出箱体1，顶部通过推盘连接件13与推盘14相连接，推盘14用于放置待测隔振系统23。调速电机10带动左右半轴转动，使螺母轴4做圆周运动，带动连杆3上下运动，连杆3带动振动输出杆2运动，产生激振。

调幅螺栓11的上端与半轴上端面活动连接，下端穿过螺母轴4端部的螺纹孔，形成螺纹副；两个步进电机15分别固定在左半轴5和右半轴6的下端面上，步进电机15的输出轴穿过半轴的下端面通过联轴器22与调幅螺栓11的下端相连接。步进电机15驱动调幅螺栓11旋转，调幅螺栓11旋转的同时带动螺母轴4沿其轴线（即半轴的径向）进行直线运动，从而改变连杆3的运行长度，进而改变激振的振幅。

螺母轴4沿调幅螺栓11轴线进行直线运动距离通常为0-50mm，即振幅范围为0-50mm。当然，作为本领域技术人员应当知道，此范围可以根据实际测试需要进行调整。

如图1和4所示，在待测隔振系统上放置压电式加速度传感器16，用于检测振动波形，压电式加速度传感器16经信号放大器19连接单片机20，单片机20采用STC公司生产的STC89C52。右半轴6安装光电式位移传感器17，用于监测连杆3的位置，即激振幅度，光电式位移传感器17经信号放大器19连接单片机20。在实际工作过程中光电式位移传感器17也可以固定安装在左半轴5。调速电机10上安装转速传感器18，用于监测调速电机10的转速，转速传感器18经信号放大器19连接单片机20。单片机20分别通过驱动器21与调速电机10和两个步进电机15相连接，控制调速电机10和步进电机15的运行和转速。

驱动电机通过皮带传动将动力传递给曲轴连杆机构，再由曲轴连杆机构产生激振经振动输出杆输出给其他待测隔振系统；驱动电机通过变极对数、变转差率、变频等调速，不同的转速产生不同的激振频率。通过步进电机用来控制螺母轴沿调幅螺栓轴线运行距离，改变产生的振幅，以振动输出杆传输给待测隔振系统。待测隔振系统上的压电式加速度传感器将监测到的振动波形传输到单片机与光电式位移传感器和转速传感器反馈到单片机输入的激振频率和振幅波形进行对比，进而判定待测隔振系统的隔振性能，从而实现了频率和振幅的动态调整，满足多样化的激振测试需要。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种频率和振幅可调节的激振装置，其特征在于：包括振动输出杆、设置的箱体内的曲轴连杆机构和放置在待测隔振系统上的振动传感器，所述振动输出杆一端连接曲轴连杆机构，另一端伸出箱体；所述曲轴连杆机构连接驱动电机，驱动电机上安装转速传感器；所述曲轴连杆机构包括连杆、左半轴和右半轴，所述左半轴、右半轴之间连接螺母轴，螺母轴与振动输出杆之间连接连杆；所述左半轴、右半轴上分别安装振幅调节装置，所述振幅调节装置控制螺母轴沿半轴径向移动；所述振动传感器、转速传感器和振幅调节装置连接控制单元。

2.根据权利要求1所述的频率和振幅可调节的激振装置，其特征在于：所述振幅调节装置包括两根调幅螺栓、分别固定在左右半轴上的两个步进电机和位移传感器，所述螺母轴的两端均设有螺纹孔，所述两个调幅螺栓的一端分别与左右半轴活动连接，另一端穿过螺母轴两端的螺纹孔与步进电机连接，步进电机驱动调幅螺栓转动进而带动螺母轴沿调幅螺栓轴向移动；所述位移传感器固定在任一半轴上并与控制单元连接。

3.根据权利要求1或2所述的频率和振幅可调节的激振装置，其特征在于：螺母轴沿调幅螺栓轴线运动距离为0-50mm。

4.根据权利要求3所述的频率和振幅可调节的激振装置，其特征在于：所述振动输出杆的顶端连接推动盘。

5.根据权利要求4所述的频率和振幅可调节的激振装置，其特征在于：所述连杆与振动输出杆之间设有连接件。

6.根据权利要求5所述的频率和振幅可调节的激振装置，其特征在于：所述振动传感器为压电式加速度传感器。