專利名稱：具有一體化底座的三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，具體涉及一種三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置。該三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置可用于模擬各軸單獨(dú)振動(dòng)的振動(dòng)環(huán)境，也可用于模擬三軸同時(shí)振動(dòng)的復(fù)合振動(dòng)環(huán)^Mi ο背景技術(shù)
振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)的目的是在試驗(yàn)室內(nèi)人工模擬試件在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用過程中可能經(jīng)受到的振動(dòng)環(huán)境影響，并考核其適應(yīng)性。當(dāng)振動(dòng)造成的應(yīng)力過大時(shí)會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋甚至斷裂，特別在共振狀態(tài)下更為明顯。長時(shí)間的隨機(jī)振動(dòng)由于交變應(yīng)力產(chǎn)生的累積損傷，會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞破壞。振動(dòng)還會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)不良，帶電元器件相互接觸或斷路，焊點(diǎn)脫開，導(dǎo)線斷裂及產(chǎn)生強(qiáng)電噪聲等，從而破壞產(chǎn)品的正常工作，使產(chǎn)品性能下降、失靈或出現(xiàn)故障。
產(chǎn)品在實(shí)際工況下經(jīng)受的自然振動(dòng)是多自由度的復(fù)合振動(dòng)，為了真實(shí)反應(yīng)產(chǎn)品的抗振性能，模擬出自然振動(dòng)環(huán)境，人們經(jīng)多年嘗試設(shè)計(jì)出了三軸向同時(shí)振動(dòng)的試驗(yàn)裝置。目前，國內(nèi)外三軸向振動(dòng)試驗(yàn)裝置已公開有多種，這些試驗(yàn)裝置的總體結(jié)構(gòu)如附圖1所示包括一用于安裝試件的工作臺(tái)面1，以工作臺(tái)面1為基準(zhǔn)在X、Y、Z三軸向上各布置電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，即具有X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)3、Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)2及Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)4，工作臺(tái)面1與各電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈間經(jīng)傳振解耦機(jī)構(gòu)5連接，傳振解耦機(jī)構(gòu)5的作用是在該軸向上構(gòu)成剛性連接，將電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的激振力傳遞至工作臺(tái)面1上，而在另兩個(gè)軸向上解耦。X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)3、Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)2及Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)4均為獨(dú)立的電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，每臺(tái)電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)由磁缸部件、中心磁極、勵(lì)磁線圈構(gòu)成的臺(tái)體，以及設(shè)置于臺(tái)體中的動(dòng)圈構(gòu)成，磁缸部件又由上極板、磁缸環(huán)、下極板構(gòu)成，這些電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體分別連接到一塊底板上，因而存在以下缺陷1、連接不夠堅(jiān)固，整體性不夠；當(dāng)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，由于連接的整體性不夠，會(huì)對其他振動(dòng)的軸向造成干擾，影響試驗(yàn)的精度。甚至對設(shè)備造成損害；2、不能整體運(yùn)輸，只能現(xiàn)場安裝；要將組成三軸振動(dòng)的各軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)連接至同一工作臺(tái)面上，即需保證各軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的位置精度，要求甚高，安裝時(shí)要反復(fù)調(diào)整，很繁瑣，最終整體的安裝精度由于連接環(huán)節(jié)過多而難以保證；3、整體高度高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種具有一體化底座的三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置，以解決各軸向振動(dòng)干擾，以及安裝精度要求高、安裝繁瑣的技術(shù)問題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種具有一體化底座的三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置，具有一個(gè)工作臺(tái)面，該工作臺(tái)面在垂直的Z軸向上經(jīng)第一傳振解耦機(jī)構(gòu)連接Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的χ軸向上經(jīng)第二傳振解耦機(jī)構(gòu)連接X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的Y軸向上經(jīng)第三傳振解耦機(jī)構(gòu)連接Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈臺(tái)面；所述Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體中的磁缸部件在水平方向上擴(kuò)展延伸構(gòu)成一座體，該座體的頂面用于承載所述X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體固定設(shè)置于該座體的頂面上。上述兩個(gè)技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下
1、上述方案中，Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)可以為一臺(tái)或多臺(tái)，多臺(tái)Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)相互并列設(shè)置于工作臺(tái)面之下；X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)也可以為一臺(tái)或相互并列的多臺(tái)。另，所述“水平的X軸向”和“水平的Y軸向”是指水平面上的兩個(gè)相垂直的軸向。2、上述方案中，所述磁缸部件由上極板、磁缸環(huán)以及下極板構(gòu)成，Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的上極板和下極板在水平方向上擴(kuò)展延伸，并且在上極板和下極板間連接有豎向支撐柱或支撐筋板，以此上極板、下極板以及豎向支撐柱或支撐筋板構(gòu)成所述座體。3、上述方案中，所述磁缸部件由上極板、磁缸環(huán)以及下極板構(gòu)成，Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的磁缸環(huán)在水平方向上擴(kuò)展延伸成一板體，該板體構(gòu)成所述座體。4、上述方案中，所述“傳振解耦機(jī)構(gòu)”為現(xiàn)有技術(shù)，可采用十字導(dǎo)軌副、靜壓平面軸承或者雙球鉸接件等。本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思是發(fā)明人總結(jié)多年三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)制造及安裝調(diào)試經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置的安裝是以垂直Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)為基準(zhǔn)的，即安裝時(shí)必須先安裝Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，然后在Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)動(dòng)圈臺(tái)面上連接好傳振解耦機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)面，即確定好工作臺(tái)面的高度后，才能按照工作臺(tái)面的高度來安裝和調(diào)整X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)。故，發(fā)明人將垂直Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體中的磁缸部件直接延伸擴(kuò)展為一座體，將X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)均設(shè)置在該座體上，即以該座體作為整個(gè)裝置的底座，從而將Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體連接起來，使之成為一個(gè)整體。并且，安裝時(shí)座體(即Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的磁缸部件)直接對地安裝，Z軸向上的連接環(huán)節(jié)已減至最少，設(shè)計(jì)時(shí)即可計(jì)算出座體的頂面至工作臺(tái)面的高度差，通過該高度差就可確定X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)/Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)與座體間需要的安裝高度，這些關(guān)鍵尺寸的確定，大大降低了安裝調(diào)試的難度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有
1、由于本發(fā)明將垂直Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體中的磁缸部件直接延伸擴(kuò)展為一座體， 以該座體作為整個(gè)裝置的底座，從而將Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體連接起來，成為一個(gè)整體，工作時(shí)Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體一同振動(dòng)，相互位置不會(huì)變化，從而最大幅度地避免了干攏，保證了試驗(yàn)精度。2、由于本發(fā)明將垂直Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體中的磁缸部件直接延伸擴(kuò)展為一座體，以該座體作為整個(gè)裝置的底座，從而將Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)作為基準(zhǔn)，使系統(tǒng)的安裝調(diào)試有了一個(gè)不太容易變動(dòng)的基準(zhǔn)，減少了安裝調(diào)試難度。3、由于本發(fā)明將垂直Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體中的磁缸部件直接延伸擴(kuò)展為一座體，不用另外的連接，因而減少了整體高度，一般可以減少300mm以上的高度。4、由于本發(fā)明將垂直Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體中的磁缸部件直接延伸擴(kuò)展為一座體，以該座體作為整個(gè)裝置的底座，整個(gè)裝置可以整體搬移，搬移后無需重新調(diào)整。


附圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)立體示意圖； 附圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的主視示意圖； 附圖3為附圖2的俯視示意圖；附圖4為本發(fā)明實(shí)施例一的Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體的立體示意圖； 附圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的主視示意簡圖； 附圖6為附圖5的俯視示意簡圖。
以上附圖中1、工作臺(tái)面；2、Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)；3、Χ軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)；4、Ζ軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)；5、傳振解耦機(jī)構(gòu)；11、工作臺(tái)面；12、第一傳振解耦機(jī)構(gòu)；13、Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)； 14、第二傳振解耦機(jī)構(gòu)；15、Χ軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)；16、第三傳振解耦機(jī)構(gòu)；17、Υ軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)；18、座體；19、上極板；20、磁缸環(huán)；21、下極板；22、豎向支撐筋板；23、耳軸座；24、Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述 實(shí)施例一參見附圖2 4所示一種具有一體化底座的三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置，具有一個(gè)工作臺(tái)面11，該工作臺(tái)面11在垂直的Z軸向上經(jīng)第一傳振解耦機(jī)構(gòu)12連接一 Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)13的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的X 軸向上經(jīng)第二傳振解耦機(jī)構(gòu)14連接一 X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)15的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的Y軸向上經(jīng)第三傳振解耦機(jī)構(gòu)16連接Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)17的動(dòng)圈臺(tái)面。
所述Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)13的臺(tái)體中的磁缸部件在水平方向上擴(kuò)展延伸構(gòu)成一座體18，該座體18的頂面用于承載所述X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)15和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)17，X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)15和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)17的臺(tái)體均固定設(shè)置于該座體18的頂面上。
具體，如附圖2和附圖4所示，所述磁缸部件由上極板19、磁缸環(huán)20以及下極板 21構(gòu)成，上極板19和下極板21在水平方向上擴(kuò)展延伸，并且在上極板19和下極板21間連接有豎向支撐筋板22，以此上極板19、下極板21以及豎向支撐筋板22構(gòu)成座體18。
并且，X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)15和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)17通過耳軸座23固定于座體18 的頂面上。
本實(shí)施例中，座體18作為整個(gè)裝置的底座，將Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)13、Χ軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)15和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)17的臺(tái)體連接起來，安裝時(shí)座體18 (即Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)13 的磁缸部件)直接對地安裝(具體可以是固定在地基上或者通過減震裝置與地基連接)，設(shè)計(jì)時(shí)即可確定座體18的頂面至工作臺(tái)面11的高度差，通過該高度差就可確定X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)15、Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)17與座體18間的耳軸座23的高度，這些關(guān)鍵尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)都一一確定，使安裝變得非常簡單。
本實(shí)施例，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)還可以有以下變化可以不延伸上極板19和下極板21， 而將磁缸環(huán)20在水平方向上擴(kuò)展延伸成一板體，該板體構(gòu)成所述座體18，其也可達(dá)到相同的效果。
若第一傳振解耦機(jī)構(gòu)12、第二傳振解耦機(jī)構(gòu)14和第三傳振解耦機(jī)構(gòu)16采用十字導(dǎo)軌副或靜壓平面軸承，本實(shí)施例振動(dòng)試驗(yàn)裝置即為一三軸向振動(dòng)復(fù)合裝置，而若第一傳振解耦機(jī)構(gòu)12、第二傳振解耦機(jī)構(gòu)14和第三傳振解耦機(jī)構(gòu)16采用雙球鉸接件，本實(shí)施例振動(dòng)試驗(yàn)裝置即為一三軸六自由度振動(dòng)復(fù)合裝置。實(shí)施例二參見附圖5、附圖6所示
一種具有一體化底座的三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置，與實(shí)施例一的不同之處在于工作臺(tái)面11 在垂直的Z軸向上各經(jīng)第一傳振解耦機(jī)構(gòu)12連接四臺(tái)Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)13的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的X軸向各經(jīng)第二傳振解耦機(jī)構(gòu)14連接兩臺(tái)X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)15的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的Y軸向各經(jīng)第三傳振解耦機(jī)構(gòu)16連接兩臺(tái)Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)17的動(dòng)圈臺(tái)面。并且， 四臺(tái)Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)13的上極板19本身為一體，而四臺(tái)Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)13的下極板 21也本身為一體，該上極板19和下極板21在水平方向上擴(kuò)展延伸構(gòu)成座體18。其他同實(shí)施例一，這里不再贅述。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有一體化底座的三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置，具有一個(gè)工作臺(tái)面，該工作臺(tái)面在垂直的Z軸向上經(jīng)第一傳振解耦機(jī)構(gòu)連接Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的X軸向上經(jīng)第二傳振解耦機(jī)構(gòu)連接X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的Y軸向上經(jīng)第三傳振解耦機(jī)構(gòu)連接Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈臺(tái)面；其特征在于所述Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體中的磁缸部件在水平方向上擴(kuò)展延伸構(gòu)成一座體，該座體的頂面用于承載所述X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體固定設(shè)置于該座體的頂面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有一體化底座的三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置，其特征在于所述磁缸部件由上極板、磁缸環(huán)以及下極板構(gòu)成，Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的上極板和下極板在水平方向上擴(kuò)展延伸，并且在上極板和下極板間連接有豎向支撐柱或支撐筋板，以此上極板、下極板以及豎向支撐柱或支撐筋板構(gòu)成所述座體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有一體化底座的三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置，其特征在于所述磁缸部件由上極板、磁缸環(huán)以及下極板構(gòu)成，Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的磁缸環(huán)在水平方向上擴(kuò)展延伸成一板體，該板體構(gòu)成所述座體。
全文摘要
一種具有一體化底座的三軸振動(dòng)試驗(yàn)裝置，具有一個(gè)工作臺(tái)面，該工作臺(tái)面在垂直的Z軸向上連接Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的X軸向上連接X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈臺(tái)面，在水平的Y軸向上連接Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈臺(tái)面；其特征在于Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的磁缸部件在水平方向上擴(kuò)展延伸構(gòu)成一座體，X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)和Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的臺(tái)體固定設(shè)置于該座體的頂面上。本發(fā)明安裝時(shí)座體(即Z軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的磁缸部件)直接與地基連接或通過減震裝置與地基接觸，Z軸向上的連接環(huán)節(jié)已減至最少，設(shè)計(jì)時(shí)即可計(jì)算出座體頂面至工作臺(tái)面的高度差，通過該高度差就可確定X軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)/Y軸向電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的安裝高度，大大降低了安裝調(diào)試的難度。
文檔編號(hào)G01M7/06GK102519697SQ20111045791
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者武元楨, 鄭建洲 申請人:蘇州蘇試試驗(yàn)儀器股份有限公司