專利名稱：具有一體化底座的三軸振動試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及力學環境試驗設備，具體涉及一種三軸振動試驗裝置。該三軸振動試驗裝置可用于模擬各軸單獨振動的振動環境，也可用于模擬三軸同時振動的復合振動環^Mi ο背景技術
振動環境試驗的目的是在試驗室內人工模擬試件在運輸、儲存、使用過程中可能經受到的振動環境影響，并考核其適應性。當振動造成的應力過大時會使結構產生裂紋甚至斷裂，特別在共振狀態下更為明顯。長時間的隨機振動由于交變應力產生的累積損傷，會使結構產生疲勞破壞。振動還會導致觸點不良，帶電元器件相互接觸或斷路，焊點脫開，導線斷裂及產生強電噪聲等，從而破壞產品的正常工作，使產品性能下降、失靈或出現故障。
產品在實際工況下經受的自然振動是多自由度的復合振動，為了真實反應產品的抗振性能，模擬出自然振動環境，人們經多年嘗試設計出了三軸向同時振動的試驗裝置。目前，國內外三軸向振動試驗裝置已公開有多種，這些試驗裝置的總體結構如附圖1所示包括一用于安裝試件的工作臺面1，以工作臺面1為基準在X、Y、Z三軸向上各布置電動振動臺，即具有X軸向電動振動臺3、Y軸向電動振動臺2及Z軸向電動振動臺4，工作臺面1與各電動振動臺的動圈間經傳振解耦機構5連接，傳振解耦機構5的作用是在該軸向上構成剛性連接，將電動振動臺的激振力傳遞至工作臺面1上，而在另兩個軸向上解耦。X軸向電動振動臺3、Y軸向電動振動臺2及Z軸向電動振動臺4均為獨立的電動振動臺，每臺電動振動臺由磁缸部件、中心磁極、勵磁線圈構成的臺體，以及設置于臺體中的動圈構成，磁缸部件又由上極板、磁缸環、下極板構成，這些電動振動臺的臺體分別連接到一塊底板上，因而存在以下缺陷1、連接不夠堅固，整體性不夠；當振動試驗時，由于連接的整體性不夠，會對其他振動的軸向造成干擾，影響試驗的精度。甚至對設備造成損害；2、不能整體運輸，只能現場安裝；要將組成三軸振動的各軸向電動振動臺連接至同一工作臺面上，即需保證各軸向電動振動臺的位置精度，要求甚高，安裝時要反復調整，很繁瑣，最終整體的安裝精度由于連接環節過多而難以保證；3、整體高度高。發明內容
本發明目的是提供一種具有一體化底座的三軸振動試驗裝置，以解決各軸向振動干擾，以及安裝精度要求高、安裝繁瑣的技術問題。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種具有一體化底座的三軸振動試驗裝置，具有一個工作臺面，該工作臺面在垂直的Z軸向上經第一傳振解耦機構連接Z軸向電動振動臺的動圈臺面，在水平的χ軸向上經第二傳振解耦機構連接X軸向電動振動臺的動圈臺面，在水平的Y軸向上經第三傳振解耦機構連接Y軸向電動振動臺的動圈臺面；所述Z軸向電動振動臺的臺體中的磁缸部件在水平方向上擴展延伸構成一座體，該座體的頂面用于承載所述X軸向電動振動臺和Y軸向電動振動臺，X軸向電動振動臺的臺體和Y軸向電動振動臺的臺體固定設置于該座體的頂面上。上述兩個技術方案中的有關內容解釋如下
1、上述方案中，Z軸向電動振動臺可以為一臺或多臺，多臺Z軸向電動振動臺相互并列設置于工作臺面之下；X軸向電動振動臺和Y軸向電動振動臺也可以為一臺或相互并列的多臺。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、磁缸環以及下極板構成，Z軸向電動振動臺的上極板和下極板在水平方向上擴展延伸，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成所述座體。3、上述方案中，所述磁缸部件由上極板、磁缸環以及下極板構成，Z軸向電動振動臺的磁缸環在水平方向上擴展延伸成一板體，該板體構成所述座體。4、上述方案中，所述“傳振解耦機構”為現有技術，可采用十字導軌副、靜壓平面軸承或者雙球鉸接件等。本發明的設計構思是發明人總結多年三軸振動試驗裝置的設計制造及安裝調試經驗發現三軸振動試驗裝置的安裝是以垂直Z軸向電動振動臺為基準的，即安裝時必須先安裝Z軸向電動振動臺，然后在Z軸向電動振動臺動圈臺面上連接好傳振解耦機構和工作臺面，即確定好工作臺面的高度后，才能按照工作臺面的高度來安裝和調整X軸向電動振動臺和Y軸向電動振動臺。故，發明人將垂直Z軸向電動振動臺的臺體中的磁缸部件直接延伸擴展為一座體，將X軸向電動振動臺和Y軸向電動振動臺均設置在該座體上，即以該座體作為整個裝置的底座，從而將Z軸向電動振動臺、X軸向電動振動臺和Y軸向電動振動臺的臺體連接起來，使之成為一個整體。并且，安裝時座體(即Z軸向電動振動臺的磁缸部件)直接對地安裝，Z軸向上的連接環節已減至最少，設計時即可計算出座體的頂面至工作臺面的高度差，通過該高度差就可確定X軸向電動振動臺/Y軸向電動振動臺與座體間需要的安裝高度，這些關鍵尺寸的確定，大大降低了安裝調試的難度。與現有技術相比，本發明的優點有
1、由于本發明將垂直Z軸向電動振動臺的臺體中的磁缸部件直接延伸擴展為一座體， 以該座體作為整個裝置的底座，從而將Z軸向電動振動臺、X軸向電動振動臺和Y軸向電動振動臺的臺體連接起來，成為一個整體，工作時Z軸向電動振動臺、X軸向電動振動臺和Y軸向電動振動臺的臺體一同振動，相互位置不會變化，從而最大幅度地避免了干攏，保證了試驗精度。2、由于本發明將垂直Z軸向電動振動臺的臺體中的磁缸部件直接延伸擴展為一座體，以該座體作為整個裝置的底座，從而將Z軸向電動振動臺作為基準，使系統的安裝調試有了一個不太容易變動的基準，減少了安裝調試難度。3、由于本發明將垂直Z軸向電動振動臺的臺體中的磁缸部件直接延伸擴展為一座體，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、由于本發明將垂直Z軸向電動振動臺的臺體中的磁缸部件直接延伸擴展為一座體，以該座體作為整個裝置的底座，整個裝置可以整體搬移，搬移后無需重新調整。
附圖1為現有技術的結構立體示意圖； 附圖2為本發明實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為本發明實施例一的Z軸向電動振動臺的臺體的立體示意圖； 附圖5為本發明實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、工作臺面；2、Y軸向電動振動臺；3、Χ軸向電動振動臺；4、Ζ軸向電動振動臺；5、傳振解耦機構；11、工作臺面；12、第一傳振解耦機構；13、Z軸向電動振動臺； 14、第二傳振解耦機構；15、Χ軸向電動振動臺；16、第三傳振解耦機構；17、Υ軸向電動振動臺；18、座體；19、上極板；20、磁缸環；21、下極板；22、豎向支撐筋板；23、耳軸座；24、Z軸向電動振動臺的動圈。
具體實施方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述 實施例一參見附圖2 4所示一種具有一體化底座的三軸振動試驗裝置，具有一個工作臺面11，該工作臺面11在垂直的Z軸向上經第一傳振解耦機構12連接一 Z軸向電動振動臺13的動圈臺面，在水平的X 軸向上經第二傳振解耦機構14連接一 X軸向電動振動臺15的動圈臺面，在水平的Y軸向上經第三傳振解耦機構16連接Y軸向電動振動臺17的動圈臺面。
所述Z軸向電動振動臺13的臺體中的磁缸部件在水平方向上擴展延伸構成一座體18，該座體18的頂面用于承載所述X軸向電動振動臺15和Y軸向電動振動臺17，X軸向電動振動臺15和Y軸向電動振動臺17的臺體均固定設置于該座體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20以及下極板 21構成，上極板19和下極板21在水平方向上擴展延伸，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構成座體18。
并且，X軸向電動振動臺15和Y軸向電動振動臺17通過耳軸座23固定于座體18 的頂面上。
本實施例中，座體18作為整個裝置的底座，將Z軸向電動振動臺13、Χ軸向電動振動臺15和Y軸向電動振動臺17的臺體連接起來，安裝時座體18 (即Z軸向電動振動臺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)，設計時即可確定座體18的頂面至工作臺面11的高度差，通過該高度差就可確定X軸向電動振動臺15、Y軸向電動振動臺17與座體18間的耳軸座23的高度，這些關鍵尺寸在設計時都一一確定，使安裝變得非常簡單。
本實施例，在具體實現時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20在水平方向上擴展延伸成一板體，該板體構成所述座體18，其也可達到相同的效果。
若第一傳振解耦機構12、第二傳振解耦機構14和第三傳振解耦機構16采用十字導軌副或靜壓平面軸承，本實施例振動試驗裝置即為一三軸向振動復合裝置，而若第一傳振解耦機構12、第二傳振解耦機構14和第三傳振解耦機構16采用雙球鉸接件，本實施例振動試驗裝置即為一三軸六自由度振動復合裝置。實施例二參見附圖5、附圖6所示
一種具有一體化底座的三軸振動試驗裝置，與實施例一的不同之處在于工作臺面11 在垂直的Z軸向上各經第一傳振解耦機構12連接四臺Z軸向電動振動臺13的動圈臺面，在水平的X軸向各經第二傳振解耦機構14連接兩臺X軸向電動振動臺15的動圈臺面，在水平的Y軸向各經第三傳振解耦機構16連接兩臺Y軸向電動振動臺17的動圈臺面。并且， 四臺Z軸向電動振動臺13的上極板19本身為一體，而四臺Z軸向電動振動臺13的下極板 21也本身為一體，該上極板19和下極板21在水平方向上擴展延伸構成座體18。其他同實施例一，這里不再贅述。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種具有一體化底座的三軸振動試驗裝置，具有一個工作臺面，該工作臺面在垂直的Z軸向上經第一傳振解耦機構連接Z軸向電動振動臺的動圈臺面，在水平的X軸向上經第二傳振解耦機構連接X軸向電動振動臺的動圈臺面，在水平的Y軸向上經第三傳振解耦機構連接Y軸向電動振動臺的動圈臺面；其特征在于所述Z軸向電動振動臺的臺體中的磁缸部件在水平方向上擴展延伸構成一座體，該座體的頂面用于承載所述X軸向電動振動臺和Y軸向電動振動臺，X軸向電動振動臺的臺體和Y軸向電動振動臺的臺體固定設置于該座體的頂面上。
2.根據權利要求1所述的具有一體化底座的三軸振動試驗裝置，其特征在于所述磁缸部件由上極板、磁缸環以及下極板構成，Z軸向電動振動臺的上極板和下極板在水平方向上擴展延伸，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成所述座體。
3.根據權利要求1所述的具有一體化底座的三軸振動試驗裝置，其特征在于所述磁缸部件由上極板、磁缸環以及下極板構成，Z軸向電動振動臺的磁缸環在水平方向上擴展延伸成一板體，該板體構成所述座體。
全文摘要
一種具有一體化底座的三軸振動試驗裝置，具有一個工作臺面，該工作臺面在垂直的Z軸向上連接Z軸向電動振動臺的動圈臺面，在水平的X軸向上連接X軸向電動振動臺的動圈臺面，在水平的Y軸向上連接Y軸向電動振動臺的動圈臺面；其特征在于Z軸向電動振動臺的磁缸部件在水平方向上擴展延伸構成一座體，X軸向電動振動臺和Y軸向電動振動臺的臺體固定設置于該座體的頂面上。本發明安裝時座體(即Z軸向電動振動臺的磁缸部件)直接與地基連接或通過減震裝置與地基接觸，Z軸向上的連接環節已減至最少，設計時即可計算出座體頂面至工作臺面的高度差，通過該高度差就可確定X軸向電動振動臺/Y軸向電動振動臺的安裝高度，大大降低了安裝調試的難度。
文檔編號G01M7/06GK102519697SQ20111045791
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者武元楨, 鄭建洲 申請人:蘇州蘇試試驗儀器股份有限公司