CN209894438U - 振动试验多点解耦机构及振动试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种振动试验多点解耦机构，包括上法兰盘、下法兰盘、弹性筒体以及至少两支撑弹片，弹性筒体连接在上法兰盘与下法兰盘之间，至少两支撑弹片的上端连接于上法兰盘上，至少两支撑弹片的下端连接于下法兰盘上，弹性筒体和至少两支撑弹片可提供弹性形变以实现振动解耦。本实用新型还公开了一种振动试验装置。本实用新型利用弹性筒体和支撑弹片提供弹性形变实现试验件的振动解耦，各组成结构之间的不存在相互磨损的问题，解耦机构的解耦可靠性高、寿命长；而且，通过支撑弹片提供竖向支撑力，使得解耦机构具有较好的竖向稳定性。

Description

振动试验多点解耦机构及振动试验装置

技术领域

本实用新型涉及振动试验技术领域，尤其涉及一种振动试验多点解耦机构及振动试验装置。

背景技术

为了考核产品的结构强度和可靠性，通常需要对产品进行结构振动试验。在结构振动试验时，往往需要利用试验装置对试验件进行水平方向多点耦合加载或者进行水平方向多点叠加竖直方向耦合加载，来测试试验件在振动载荷下的结构响应。但是，由于试验装置自身结构的刚性，尤其是试验件在液态环境中时试验装置的刚性，使得在不同高度水平方向同时加载时会产生耦合情况，进而使得多点同时加载无法进行或者难以精确控制多点同时加载的精度。现阶段，通常是使用解耦装置来缓解上述的情况。

中国专利CN201320529244.X公开了一种多维振动环境试验用的振动解耦装置，其第二转动件的球形端面与第一转动件的倒角面接触，底座的球状倒角面又与第一转动件的球状端面接触，当同时施加的多个不同振动载荷的振动不一致而产生转动时，其可以依赖球形接触面将振动装置与试验件的转动运动解耦。但是，球形接触面频繁动作时，球形接触面容易产生磨损，球形接触面动作和解耦的可靠性会降低。

中国专利CN201410253819.9公开了一种实现振动模拟实验台垂直与水平运动解耦的导向装置，其在垂直方向采用竖向导向筒传递垂直激振运动，水平方向上由振动台面和台面导轨组合实现，其通过一个导向装置便实现了垂直和水平两个方向的运动导向，使得垂直运动和水平运动不发生干涉。但是，其采用的台面导轨仅适用于竖向载荷较小的振动试验，当竖向载荷较大时，台面导轨和试验件之间的摩擦力也必然增大，将会影响水平方向的振动控制精度。

因此，亟需提供一种能够保证水平方向上的多点振动解耦及水平方向上的多点叠加竖直方向的振动解耦的可靠性的振动试验多点解耦机构来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够保证水平方向上的多点振动解耦及水平方向上的多点叠加竖直方向的振动解耦的可靠性的振动试验多点解耦机构。

本实用新型的另一目的在于提供一种振动试验装置，其振动试验多点解耦机构能够保证水平方向上的多点振动解耦及水平方向上的多点叠加竖直方向的振动解耦的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种振动试验多点解耦机构，包括上法兰盘、下法兰盘、弹性筒体以及至少两支撑弹片，所述弹性筒体连接在所述上法兰盘与所述下法兰盘之间，至少两所述支撑弹片的上端连接于所述上法兰盘上，至少两所述支撑弹片的下端连接于所述下法兰盘上，所述弹性筒体和至少两所述支撑弹片可提供弹性形变以实现振动解耦。

较佳地，所述弹性筒体包括竖直设置的筒身、由所述筒身的上端缘向外延伸形成的上安装部及由所述筒身的下端缘向外延伸形成的下安装部，所述上安装部与所述上法兰盘的下端面连接，所述下安装部与所述下法兰盘的上端面连接，至少两所述支撑弹片的两端分别连接于所述上法兰盘的外侧面和所述下法兰盘的外侧面上。

较佳地，至少两所述支撑弹片的上端与所述上法兰盘的外侧面焊接并通过紧固螺钉连接，至少两所述支撑弹片的下端与所述下法兰盘的外侧面焊接并通过紧固螺钉连接。

较佳地，所述弹性筒体包括竖直设置的筒身和分别与所述筒身的上端和下端连接的上安装部和下安装部，所述上安装部与所述上法兰盘连接，所述下安装部与所述下法兰盘连接，所述筒身的中部弯曲。

较佳地，所述弹性筒体包括竖直设置的筒身和分别与所述筒身的上端和下端连接的上安装部和下安装部，所述上安装部与所述上法兰盘连接，所述下安装部与所述下法兰盘连接，所述上安装部的上表面向上凸出形成上密封凸缘，所述下安装部的下表面向下凸出形成下密封凸缘。

较佳地，所述弹性筒体为橡胶筒体。

为了实现另一目的，本实用新型还公开了一种振动试验装置，包括第一水平作动器、第二水平作动器以及如上所述的振动试验多点解耦机构，所述第一水平作动器设于所述振动试验多点解耦机构的上方，所述第二水平作动器设于所述振动试验多点解耦机构的下方，所述第一水平作动器和所述第二水平作动器分别与试验件连接以给试验件提供不同高度的水平振动载荷。

较佳地，所述振动试验装置还包括上部结构件和下部结构件，所述上部结构件安装在所述振动试验多点解耦机构的上法兰盘的上端面，所述上部结构件用于与试验件连接，所述下部结构件安装在所述振动试验多点解耦机构的下法兰盘的下端面，所述下部结构件用于与试验件连接，所述第一水平作动器与所述上部结构件连接，所述第二水平作动器与所述下部结构件连接。

较佳地，所述上部结构件与所述上法兰盘的上端面的连接处及所述下部结构件与所述下法兰盘的下端面的连接处设有密封圈。

较佳地，所述振动试验装置还包括竖向作动器，所述竖向作动器与所述下部结构件的下端面连接以给所述下部结构件提供竖向振动载荷。

与现有技术相比，本实用新型的振动试验多点解耦机构的上法兰盘与下法兰盘之间连接弹性筒体，至少两支撑弹片的两端分别与上法兰盘和下法兰盘连接，利用弹性筒体和支撑弹片提供弹性形变实现试验件在水平方向的多点振动及水平方向的多点叠加竖直方向的振动解耦，且本实用新型的振动试验多点解耦机构的各个组成结构之间的不存在相互磨损的问题，解耦机构的解耦可靠性高、寿命长；而且，通过至少两支撑弹片提供稳定的竖向支撑力，使得振动试验多点解耦机构具有较好的竖向稳定性，从而确保试验件在振动试验过程中的竖向稳定性，对竖向大载荷的振动试验也可以起到良好的振动解耦效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例振动试验多点解耦机构的剖视图。

图2是本实用新型实施例振动试验多点解耦机构的侧视图。

图3是本实用新型实施例振动试验装置的剖视图。

图4是图3中A部分的放大图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”、“上”、“下”、“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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

请参阅图1，本实用新型公开了一种振动试验多点解耦机构100，用于对振动试验中的试验件(图未示)在水平方向的多点振动解耦以及水平方向叠加竖直方向的振动解耦。本实用新型的振动试验多点解耦机构100包括上法兰盘1、下法兰盘2、弹性筒体3以及至少两支撑弹片4，弹性筒体3连接在上法兰盘1与下法兰盘2之间，至少两支撑弹片4的上端连接于上法兰盘1上，至少两支撑弹片4的下端连接于下法兰盘2上，弹性筒体3和至少两支撑弹片4可提供弹性形变以实现解耦。

作为优选实施例，弹性筒体3包括竖直设置的筒身31、由筒身31的上端缘向外延伸形成的上安装部32及由筒身31的下端缘向外延伸形成的下安装部33，上安装部32与上法兰盘1的下端面11连接，下安装部33与下法兰盘2的上端面21连接，至少两支撑弹片4的两端分别连接于上法兰盘1的外侧面12和下法兰盘2的外侧面22上。

请参阅图1及图4，作为优选实施例，至少两支撑弹片4的上端与上法兰盘1的外侧面12焊接并通过紧固螺钉5连接，至少两支撑弹片4的下端与下法兰盘2的外侧面22焊接并通过紧固螺钉5连接。具体的，支撑弹片4与上法兰盘1的外侧面12及下法兰盘2的外侧面22焊接后，在支撑弹片4的两端开设通孔41，然后在上法兰盘1上加工螺纹孔121及下法兰盘2上加工螺纹孔221，然后通过紧固螺钉5插设在通孔41与螺纹孔121及通孔41与螺纹孔221，实现二次紧固，使得支撑弹片4与上法兰盘1及下法兰盘2的连接更加紧固。

当然，支撑弹片4与上法兰盘1及下法兰盘2的上述连接方式仅为本实用新型的一个优选实施例，在其它实施例中，也可以采用其他连接方式将支撑弹片4与上法兰盘1及下法兰盘2连接，只要能实现支撑弹片4与上法兰盘1及下法兰盘2的稳定连接即可，故不应以此为限。

作为优选实施例，弹性筒体3的上安装部32开设有通孔321，下安装部33开设有通孔331，上法兰盘1开设有贯穿其上端面13和下端面11的通孔111，下法兰盘2开设有贯穿其上端面21和下端面23的通孔211，通过将螺柱6插设在通孔321与通孔111并旋紧螺母7实现弹性筒体3与上法兰盘1的稳固连接，通过将螺柱6插设在通孔331与通孔211并旋紧螺母7实现弹性筒体3与下法兰盘2的稳固连接。

当然，弹性筒体3与上法兰盘1及下法兰盘2的上述连接方式仅为本实用新型的一个优选实施例，在其它实施例中，也可以采用其他连接方式将弹性筒体3与上法兰盘1及下法兰盘2连接，故不应以此为限。

作为优选实施例，弹性筒体3包括竖直设置的筒身31和分别与筒身31的上端和下端连接的上安装部32和下安装部33，上安装部32与上法兰盘1连接，下安装部33与下法兰盘2连接，筒身31的中部弯曲。借此，使得弹性筒体3具有较大的变形量，便于组装时弹性筒体3的安装，而且，提高了弹性筒体3的承压能力，当解耦机构100用于内部含有液态介质的试验件的运动解耦时，试验件的液态介质不容易溢出。较优的，筒身31的中部弯曲成大致蛇状。

作为优选实施例，弹性筒体3为橡胶筒体，但不应以此为限，弹性筒体3也可以采用其他材质的筒体。

在具体实施中，可以根据需要承受的水平载荷和竖直载荷的大小对支撑弹片4的长度、宽度、厚度及材质等进行适应性的设计，以能够满足水平方向的变形幅度要求和竖直方向的承载要求为准。

请参阅图1及图4，作为优选实施例，弹性筒体3的上安装部32的上表面向上凸出形成上密封凸缘81，弹性筒体3的下安装部33的下表面向下凸出形成下密封凸缘82。借此，提高振动试验多点解耦机构100的密封性，使得本实用新型的振动试验多点解耦机构100能够适用于内部含有液态介质的试验件的振动解耦。具体的，弹性筒体3的上安装部32上形成有四个上密封凸缘81，下安装部33上形成有四个下密封凸缘82，但不应以此为限。

请参阅图3，本实用新型还公开了一种振动试验装置，包括振动试验多点解耦机构100、第一水平作动器200及第二水平作动器300，第一水平作动器200设于振动试验多点解耦机构100的上方，第二水平作动器300设于振动试验多点解耦机构100的下方，第一水平作动器200和第二水平作动器300分别与试验件连接以给试验件提供不同高度的水平振动载荷。

作为优选实施例，振动试验装置还包括上部结构件400和下部结构件500，上部结构件400安装在振动试验多点解耦机构100的上法兰盘1的上端面13，上部结构件400用于与试验件的上部连接，下部结构件500安装在振动试验多点解耦机构100的下法兰盘2的下端面23，下部结构件500用于与试验件的下部连接，第一水平作动器200的输出端与上部结构件400连接并通过上部结构件400给试验件提供水平振动载荷，第二水平作动器300的输出端与下部结构件500连接并通过下部结构件500给试验件提供水平振动载荷。

作为优选实施例，上部结构件400与上法兰盘1的上端面13的连接处及下部结构件500与下法兰盘2的下端面23的连接处设有密封圈600。借由密封圈600的设计，提高振动试验装置的密封性，使得振动试验装置能够适用于内部含有液态介质的试验件的振动试验。

作为优选实施例，下部结构件500包括支撑结构510和设置在支撑结构510上的增高筒体520，增高筒体520的上端与下法兰盘2的下端面23连接；通过增高筒体520使得振动试验装置具备足够的高度以容纳试验件。具体的，增高筒体520的上下两端分别向外凸设形成上连接部5201和下连接部5202，上连接部5201与下法兰盘2连接，下连接部5202与支撑结构510连接。较优的，上连接部5201与下法兰盘2的连接处及下连接部5202与支撑结构510的连接处设有密封圈600。

作为优选实施例，振动试验装置还包括竖向作动器700，竖向作动器700与下部结构件500的下端面连接以给下部结构件500提供竖向振动载荷。振动试验时，竖向作动器700通过下部结构件500给试验件提供竖向振动载荷，第一水平作动器200、第二水平作动器300给试验件提供不同高度的水平振动载荷，振动试验多点解耦机构100的弹性筒体3与支撑弹片4提供弹性形变使试验件的运动解耦，从而实现水平方向的多点叠加竖直方向的振动解耦。

以下，结合图1及图3所示的具体实施例对本实用新型的振动试验装置的安装过程及工作过程进行说明。

首先，将竖向作动器700和下部结构件500固定连接，然后将振动试验多点解耦机构100与下部结构件500连接；接着，将上部结构件400与振动试验多点解耦机构100连接；接着，将第一水平作动器200与上部结构件400水平连接，将第二水平作动器300与下部结构件500水平连接。进行水平方向的多点振动试验时，控制第一水平作动器200和第二水平作动器300同时运动以给上部结构件400和下部结构件500提供水平振动载荷，从而给试验件(位于下部结构件500、解耦机构100形成的筒体内)提供不同高度的水平振动载荷；此时，弹性筒体3和支撑弹片4均可提供弹性形变，从而将上部结构件400和下部结构件500在水平方向的振动解耦，进而将试验件的振动解耦。进行水平方向的多点叠加竖直方向的振动试验时，控制第一水平作动器200和第二水平作动器300同时运动给上部结构件400和下部结构件500提供水平振动载荷，同时控制竖向作动器700给下部结构件500提供竖向振动载荷，从而给试验件提供不同高度的水平振动载荷及竖向振动载荷；此时，弹性筒体3和支撑弹片4均可提供弹性形变，从而将上部结构件400和下部结构件500在水平方向的多点叠加竖直方向的振动解耦，进而将试验件的振动解耦。

当然，当试验件在水平方向多个(大于两个)不同高度处需要同时产生不同的水平振动时，可以设置多个结构件，通过多个水平作动器分别给各个结构件提供水平振动载荷，并采用多个(大于1个)振动试验多点解耦机构100分别连接在上下两个结构件之间来实现水平方向上的多点振动解耦。

与现有技术相比，本实用新型的振动试验多点解耦机构100的上法兰盘1与下法兰盘2之间连接弹性筒体3，至少两支撑弹片4的两端分别与上法兰盘1和下法兰盘2连接，利用弹性筒体3和支撑弹片4提供弹性形变实现试验件在水平方向的多点振动及水平方向的多点叠加竖直方向的振动解耦，且本实用新型的振动试验多点解耦机构100的各个组成结构之间的不存在相互磨损的问题，解耦机构100的解耦可靠性高、寿命长；而且，通过至少两支撑弹片4提供稳定的竖向支撑力，使得振动试验多点解耦机构100具有较好的竖向稳定性，从而确保试验件在振动试验过程中的竖向稳定性，对竖向大载荷的振动试验也可以起到良好的振动解耦效果。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种振动试验多点解耦机构，其特征在于，包括上法兰盘、下法兰盘、弹性筒体以及至少两支撑弹片，所述弹性筒体连接在所述上法兰盘与所述下法兰盘之间，至少两所述支撑弹片的上端连接于所述上法兰盘上，至少两所述支撑弹片的下端连接于所述下法兰盘上，所述弹性筒体和至少两所述支撑弹片可提供弹性形变以实现振动解耦。

2.如权利要求1所述的振动试验多点解耦机构，其特征在于，所述弹性筒体包括竖直设置的筒身、由所述筒身的上端缘向外延伸形成的上安装部及由所述筒身的下端缘向外延伸形成的下安装部，所述上安装部与所述上法兰盘的下端面连接，所述下安装部与所述下法兰盘的上端面连接，至少两所述支撑弹片的两端分别连接于所述上法兰盘的外侧面和所述下法兰盘的外侧面上。

3.如权利要求2所述的振动试验多点解耦机构，其特征在于，至少两所述支撑弹片的上端与所述上法兰盘的外侧面焊接并通过紧固螺钉连接，至少两所述支撑弹片的下端与所述下法兰盘的外侧面焊接并通过紧固螺钉连接。

4.如权利要求1所述的振动试验多点解耦机构，其特征在于，所述弹性筒体包括竖直设置的筒身和分别与所述筒身的上端和下端连接的上安装部和下安装部，所述上安装部与所述上法兰盘连接，所述下安装部与所述下法兰盘连接，所述筒身的中部弯曲。

5.如权利要求1所述的振动试验多点解耦机构，其特征在于，所述弹性筒体包括竖直设置的筒身和分别与所述筒身的上端和下端连接的上安装部和下安装部，所述上安装部与所述上法兰盘连接，所述下安装部与所述下法兰盘连接，所述上安装部的上表面向上凸出形成上密封凸缘，所述下安装部的下表面向下凸出形成下密封凸缘。

6.如权利要求1至5任一项所述的振动试验多点解耦机构，其特征在于，所述弹性筒体为橡胶筒体。

7.一种振动试验装置，包括第一水平作动器和第二水平作动器，其特征在于，还包括如权利要求1至6任一项所述的振动试验多点解耦机构，所述第一水平作动器设于所述振动试验多点解耦机构的上方，所述第二水平作动器设于所述振动试验多点解耦机构的下方，所述第一水平作动器和所述第二水平作动器分别与试验件连接以给试验件提供不同高度的水平振动载荷。

8.如权利要求7所述的振动试验装置，其特征在于，还包括上部结构件和下部结构件，所述上部结构件安装在所述振动试验多点解耦机构的上法兰盘的上端面，所述上部结构件用于与试验件连接，所述下部结构件安装在所述振动试验多点解耦机构的下法兰盘的下端面，所述下部结构件用于与试验件连接，所述第一水平作动器与所述上部结构件连接，所述第二水平作动器与所述下部结构件连接。

9.如权利要求8所述的振动试验装置，其特征在于，所述上部结构件与所述上法兰盘的上端面的连接处及所述下部结构件与所述下法兰盘的下端面的连接处设有密封圈。

10.如权利要求8所述的振动试验装置，其特征在于，还包括竖向作动器，所述竖向作动器与所述下部结构件的下端面连接以给所述下部结构件提供竖向振动载荷。

Images