CN217819272U - 摇摆振动复合运动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摇摆振动复合运动装置，该摇摆振动复合运动装置包括：承载台；摇摆机构，连接于承载台下侧，驱动承载台进行摇摆动作；振动机构，连接于摇摆机构下侧，驱动承载台与摇摆机构进行上下方向上的振动动作；隔振机构，连接于振动机构下侧，具有形变方向与振动机构振动方向一致以缓冲振动机构振动的弹性单元；基于本实用新型所提供摇摆振动复合运动装置的具体结构，其在振动机构上设置摇摆机构，使得装置同时具备振动试验和摇摆试验的功能，相对单一的摇摆试验和单一的振动试验能够更加真实地模拟产品的实际力学环境，而振动机构下侧设置的隔振机构能够使得装置运行更稳定，对环境更友好。

Description

摇摆振动复合运动装置

技术领域

本实用新型涉及环境力学测试领域，尤其涉及一种摇摆振动复合运动装置。

背景技术

摇摆试验和振动试验为环境力学试验的两个典型试验，广泛的用于汽车零部件、船舶等力学模拟验证和可靠性验证。目前，摇摆试验和振动试验通常采用不同实验平台分开进行，如此不能较好的模拟产品实力力学环境。为更加真实地模拟产品的实际力学环境，已有提出将用于摇摆试验的装置和用于振动试验的装置组合成一体的设计，但目前的组合设计存在结构不合理，导致设备有稳定性不够、容易损坏、对环境不友好等缺陷。

有鉴于此，有必要提供一种改进的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种摇摆振动复合运动装置，其具体设计方式如下。

一种摇摆振动复合运动装置，包括：

承载台；

摇摆机构，连接于所述承载台下侧，驱动所述承载台进行摇摆动作；

振动机构，连接于所述摇摆机构下侧，驱动所述承载台与所述摇摆机构进行上下方向上的振动动作；

隔振机构，连接于所述振动机构下侧，具有形变方向与所述振动机构的振动方向一致以缓冲所述振动机构振动的弹性单元。

进一步的，所述隔振机构包括供安装所述振动机构的反作用质量块，所述反作用质量块支撑于所述弹性单元上侧。

进一步的，所述弹性单元包括若干连接至所述反作用质量块下侧且呈均匀分布的空气弹簧。

进一步的，所述隔振机构还包括引导所述质量块在竖直方向上移动的导向单元。

进一步的，所述隔振机构还包括设置于所述弹性单元下侧用以支撑所述弹性单元的底座，所述导向单元包括若干组相互配合的导向杆和导向孔，所述导向杆固定于所述底座和所述反作用质量块中的一个上，所述导向孔设置于所述底座和所述反作用质量块中的另一个上。

进一步的，所述振动机构包括振动发生器以及振动传递板，所述振动发生器固定于所述隔振机构的顶部，所述振动传递板位于所述振动发生器上侧且连接至所述振动发生器的振动输出端，所述摇摆机构固定于所述振动传递板上侧。

进一步的，所述振动机构还包括若干弹性支撑件，若干所述弹性支撑件均匀分布于所述振动发生器周边且连接所述隔振机构顶部与所述振动传递板。

进一步的，所述弹性支撑件包括立柱以及设置于所述立柱上下两端中至少一端的空气弹簧。

进一步的，所述振动发生器为液压振动发生器、电磁振动发生器或机械振动发生器。

进一步的，所述摇摆机构包括中心支撑柱及两组摇摆驱动组件，所述中心支撑柱固定于所述振动传递板顶部，所述承载台通过第一万向接头转动连接至所述中心支撑柱顶端，两组所述摇摆驱动组件驱动所述承载台绕两不同转轴转动。

进一步的，所述摇摆驱动组件包括液压缸以及一对第二万向接头，所述液压缸包括缸体以及相对所述缸体伸缩设置的活塞杆，所述缸体与所述活塞杆相对远离的两端各连接有一个所述第二万向接头，所述摇摆驱动组件通过一对所述第二万向接头分别连接所述承载台与所述振动传递板。

进一步的，一所述液压缸的活塞杆中心轴与所述中心支撑柱中心轴位于第一平面上，另一所述液压缸的活塞杆中心轴与所述中心支撑柱中心轴位于第二平面上，所述第一平面与所述第二平面相互垂直。

本实用新型的有益效果是：基于本实用新型所提供摇摆振动复合运动装置的具体结构，其在振动机构上设置摇摆机构，使得装置同时具备振动试验和摇摆试验的功能，相对单一的摇摆试验和单一的振动试验能够更加真实地模拟产品的实际力学环境；而且振动机构下侧设置的隔振机构能够使得装置运行更稳定，对环境更友好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1所示为本实用新型摇摆振动复合运动装置的一种整体结构立体示意图；

图2所示为图1所示摇摆振动复合运动装置的第一角度侧视图；

图3所示为图2所示结构中第一摇摆驱动组件驱动承载台摇摆的示意图；

图4所示为图1所示摇摆振动复合运动装置的第二角度侧视图；

图5所示为图2所示结构中第二摇摆驱动组件驱动承载台摇摆的示意图；

图6所示为万向接头的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1-图5所示，其展示了本实用新型一种摇摆振动复合运动装置的具体结构，如图中所示，本实用新型所涉及的一种摇摆振动复合运动装置包括：承载台100；摇摆机构200，连接于承载台100下侧，驱动承载台100进行摇摆动作；振动机构300，连接于摇摆机构200下侧，驱动承载台100与摇摆机构 200进行上下方向上的振动动作；隔振机构400，连接于振动机构300下侧，具有形变方向与振动机构300振动方向一致以缓冲振动机构300振动的弹性单元40。

较为容易理解，本实用新型摇摆振动复合运动装置中的承载台100可用于汽车零部件、船舶等需要进行力学模拟验证和可靠性验证对象的承载。基于本实用新型所提供摇摆振动复合运动装置的具体结构，其在振动机构300上设置摇摆机构200，使得装置同时具备振动试验和摇摆试验的功能，相对单一的摇摆试验和单一的振动试验能够更加真实地模拟产品的实际力学环境；而且振动机构300下侧设置的隔振机构400能够使得装置运行更稳定，对环境更友好，如：可以降低噪音，减少摇摆振动复合运动装置对地面的损伤等。

为更好的理解本实用新型，以下对本实用新型的一些具体实施结构作更为具体的展开：

如图中所示，在本实用新型的一些实施例中，隔振机构400包括供安装振动机构的反作用质量块41，其中，反作用质量块41支撑于弹性单元40上侧。

较为容易理解，反作用质量块41通常具有相对较大的质量，例如，反作用质量块41的质量大于其上侧振动机构300与摇摆机构200的质量之和。由于反作用质量块41具有相对较大的质量，在振动机构300上下振动或摇摆机构200 摇摆时，反作用质量块41不会出现大幅振动，可以避免弹性单元40由于反复大幅度伸缩导致疲劳受损的情况，进而使得摇摆振动复合运动装置运行更为稳定，还可以延长摇摆振动复合运动装置的使用寿命。

作为优选，在本实用新型的一些实施例中，弹性单元40包括若干连接至反作用质量块41下侧且呈均匀分布的空气弹簧。空气弹簧具有优良的非线性硬特性，能够有效限制振幅、避开共振、防止冲击，能够有效提高隔振机构400的隔振性能。

进一步的，为确保反作用质量块41在上下方向上移动，隔振机构400还包括引导质量块41在竖直方向上移动的导向单元。

如图1中所示，隔振机构400还包括设置于弹性单元40下侧用以支撑弹性单元40的底座42。在该实施例中，导向单元包括若干组相互配合的导向杆43 和导向孔(图中未标识)，其中，导向杆43固定于底座上，导向孔设置于反作用质量块41上。具体实施时，若干导向孔在反作用质量块41的周侧均匀分布。可以理解，在本实用新型的另一些实施例中，也可以是，导向杆43固定于反作用质量块41上，而将导向孔设置于底座42上。

进一步的，参考图1中所示，在本实用新型的一些实施例中，振动机构300 包括振动发生器30以及振动传递板31。其中，振动发生器30固定于隔振机构 400的顶部，具体于本实施例中，振动发生器30即固定于反作用质量块41上；进一步结合图2所示，振动传递板31位于振动发生器30上侧且连接至振动发生器30的振动输出端301，摇摆机构200固定于振动传递板31上侧。

参考图2所示，作为优选的，振动传递板31固定至振动发生器30的振动输出端301，且振动发生器30的振动输出端301与振动传递板31之间还连接有若干辅助连接杆302，以确保振动传递板31与振动输出端301之间的连接强度。

参考图1、图2所示，该实施例中的振动机构300还包括若干弹性支撑件 32，若干弹性支撑件32均匀分布于振动发生器30周边且连接隔振机构400顶部与振动传递板31。若干弹性支撑件32的支撑可确保振动传递板31在竖直方向上稳定振动。

在该具体实施例中，隔振机构400顶部即为反作用质量块41的顶面，该顶面大致呈正方形形态，振动发生器30固定于正方形顶面的中心位置处，四个弹性支撑件32依次分布于正方形顶面的四角位置处。

作为优选的一些实施结构，本实用新型所涉及的弹性支撑件32包括立柱 322以及设置于立柱322上下两端中至少一端的空气弹簧321。图示实施例中，立柱322的下端直接固定至反作用质量块41的顶面，立柱322的上端通过空气弹簧321连接至振动传递板31。

具体实施过程中，本实用新型中所涉及的振动发生器30为液压振动发生器、电磁振动发生器或机械振动发生器。具体可参考现有技术中的设计，在此不作进一步展开。

在一些实施例中，参考图1所示，作为本实用新型摇摆动作提供机构，摇摆机构200包括中心支撑柱20及两组摇摆驱动组件，其中，两组摇摆驱动组件包括第一摇摆驱动组件21与第二摇摆驱动组件22。中心支撑柱20固定于振动传递板31顶部，结合图2所示，承载台100通过第一万向接头201转动连接至中心支撑柱20顶端，第一摇摆驱动组件21与第一摇摆驱动组件22分别驱动承载台100绕两不同转轴转动。

本实施例中，每一摇摆驱动组件包括液压缸以及一对第二万向接头。更为具体的，参考图1所示，第一摇摆驱动组件21包括第一液压缸210以及一对第二万向接头，其中，第一液压缸210包括第一缸体212以及相对第一缸体212 伸缩设置的第一活塞杆211，第一缸体212与第一活塞杆211相对远离的两端各连接有一个第二万向接头；如图中所示，第一缸体212底端连接有一个底端第二万向接头213，第一活塞杆211顶端连接有一个顶端第二万向接头214，第一摇摆驱动组件21通过相应的底端第二万向接头213连接至振动传递板31，通过相应的顶端第二万向接头214连接至承载台100。

参考第一摇摆驱动组件21设计结构，本实施例中的第二摇摆驱动组件22 包括第二液压缸220以及另一对第二万向接头，其中，第二液压缸220包括第二缸体222以及相对第二缸体222伸缩设置的第二活塞杆221，第二缸体222 与第二活塞杆221相对远离的两端各连接有一个第二万向接头；如图中所示，第二缸体222底端连接有一个底端第二万向接头223，第二活塞杆221顶端连接有一个顶端第二万向接头224，第二摇摆驱动组件22通过相应的底端第二万向接头223连接至振动传递板31，通过相应的顶端第二万向接头224连接至承载台100。

基于第一摇摆驱动组件21与第二摇摆驱动组件22的设计结构，当第一液压缸210、第二液压缸220动作时，即可驱使承载台100沿两不同转轴转动。进而实现承载台100的摇摆动作。

作为本实用新型的一种最优实施方式，参考图1所示，第一液压缸210的第一活塞杆211中心轴与中心支撑柱20中心轴位于第一平面上，第二液压缸 220的活塞杆221中心轴与中心支撑柱20中心轴位于第二平面上，其中，第一平面与第二平面相互垂直。具体于图示实施例中，第一平面与YOZ平面平行，第二平面与XOZ平面平行。

进一步结合图2、图3、图4、图5所示，其展示了本实用新型最优实施结构工作时的不同状态示意图。其中，图2、图3展示的状态为：振动发生器30 驱动振动传递板31在竖直方向上振动，同时第一摇摆驱动组件21驱动承载台 100绕一平行于X轴的转轴转动；图4、图5展示的状态为：振动发生器30驱动振动传递板31在竖直方向上振动，同时第二摇摆驱动组件22驱动承载台100 绕一平行于Y轴的转轴转动。可以理解，在具体使用过程中，第一摇摆驱动组件21与第二摇摆驱动组件22可以配合运行，也可以各自单独运行；振动发生器30可以与摇摆驱动组件配合运行，也可以各自单独运行。

图6展示了一种底端第二万向接头213的具体结构，该底端第二万向接头 213包括十字转轴2130、第一连接座2133以及第二连接座2134；其中，十字转轴2130包括相互垂直固定的第一转杆2131与第二转杆2132，第一连接座 2133转动连接至第一转杆2131，第二连接座2134转动连接至第二转杆2132，第一连接座2133与第二连接座2134分别用于连接两需要相对转动的对象。基于此，第一连接座2133相对第二连接座2134可以实现不同方向的转动。应当理解，在本实用新型中，第一万向接头201与第二万向接头结构可以相同或类似；当然也可以采用其它现有技术涉及的万向接头。

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实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种摇摆振动复合运动装置，其特征在于，包括：

承载台；

摇摆机构，连接于所述承载台下侧，驱动所述承载台进行摇摆动作；

振动机构，连接于所述摇摆机构下侧，驱动所述承载台与所述摇摆机构进行上下方向上的振动动作；

隔振机构，连接于所述振动机构下侧，具有形变方向与所述振动机构的振动方向一致以缓冲所述振动机构振动的弹性单元。

2.根据权利要求1所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述隔振机构包括供安装所述振动机构的反作用质量块，所述反作用质量块支撑于所述弹性单元上侧。

3.根据权利要求2所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述弹性单元包括若干连接至所述反作用质量块下侧且呈均匀分布的空气弹簧。

4.根据权利要求2所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述隔振机构还包括引导所述质量块在竖直方向上移动的导向单元。

5.根据权利要求4所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述隔振机构还包括设置于所述弹性单元下侧用以支撑所述弹性单元的底座，所述导向单元包括若干组相互配合的导向杆和导向孔，所述导向杆固定于所述底座和所述反作用质量块中的一个上，所述导向孔设置于所述底座和所述反作用质量块中的另一个上。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述振动机构包括振动发生器以及振动传递板，所述振动发生器固定于所述隔振机构的顶部，所述振动传递板位于所述振动发生器上侧且连接至所述振动发生器的振动输出端，所述摇摆机构固定于所述振动传递板上侧。

7.根据权利要求6所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述振动机构还包括若干弹性支撑件，若干所述弹性支撑件均匀分布于所述振动发生器周边且连接所述隔振机构顶部与所述振动传递板。

8.根据权利要求7所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述弹性支撑件包括立柱以及设置于所述立柱上下两端中至少一端的空气弹簧。

9.根据权利要求6所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述振动发生器为液压振动发生器、电磁振动发生器或机械振动发生器。

10.根据权利要求6所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述摇摆机构包括中心支撑柱及两组摇摆驱动组件，所述中心支撑柱固定于所述振动传递板顶部，所述承载台通过第一万向接头转动连接至所述中心支撑柱顶端，两组所述摇摆驱动组件驱动所述承载台绕两不同转轴转动。

11.根据权利要求10所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，所述摇摆驱动组件包括液压缸以及一对第二万向接头，所述液压缸包括缸体以及相对所述缸体伸缩设置的活塞杆，所述缸体与所述活塞杆相对远离的两端各连接有一个所述第二万向接头，所述摇摆驱动组件通过一对所述第二万向接头分别连接所述承载台与所述振动传递板。

12.根据权利要求11所述的摇摆振动复合运动装置，其特征在于，一所述液压缸的活塞杆中心轴与所述中心支撑柱中心轴位于第一平面上，另一所述液压缸的活塞杆中心轴与所述中心支撑柱中心轴位于第二平面上，所述第一平面与所述第二平面相互垂直。

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