適用于大型組合式水平滑臺的軸承結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于大型組合式水平滑臺的軸承結構，包括基座、支撐在基座上的軸承板以及軸承板上設置的若干軸承，大型組合式水平滑臺由三個滑臺組合組成且具有一激振方向(D)，其中兩個滑臺(A,B)并列地與另一個滑臺(C)相連接，對稱設置的支撐區域(A)、支撐區域(B)以及自身對稱的支撐區域(C)距離激振方向最近的兩排安裝位置處軸對稱或非軸對稱地設置單自由度的軸承，其中，至少沿著激振方向在支撐區域(A)、支撐區域(B)的首尾安裝位置上設置有對稱設置的單自由度軸承，且至少沿著激振方向(D)在支撐區域(C)的尾端安裝位置軸對稱地設置有單自由度的軸承，而其余安裝位置軸對稱或非軸對稱地設置雙自由度的軸承或支撐塊。
【專利說明】適用于大型組合式水平滑臺的軸承結構
【技術領域】
[0001]本發明屬于大型振動試驗設備【技術領域】，具體涉及用于大型組合式水平滑臺的支撐結構。
【背景技術】
[0002]在航天、航空、車輛等工程領域，產品都是在一定的振動環境中工作，結構共振是其運行過程中發生故障的主要原因之一。振動試驗作為檢驗產品可靠性、動強度的一種有效手段，已經廣泛應用于產品性能考核和動強度鑒定中。完成振動試驗的主要設備是振動臺，水平滑臺是振動臺的重要組成部件。水平滑臺的滑板下端由大理石基座支撐，并通過靜壓軸承連接，在臺體推力作用下產生水平振動。由于臺面較薄，而且靜壓軸承的分布不能完全約束水平滑臺垂直向運動，故在進行大質量試件水平振動試驗時，水平滑臺不僅存在水平方向主振動，同時存在波浪型抖動。經過長期的積累，水平滑板出現磨損和變形，靜壓軸承抱死、損壞等現象。如果在試驗過程中出現軸承突然抱死的情況會嚴重影響到產品的試驗過程，嚴重時會損壞產品，美國的一次衛星振動試驗過程中就曾出現軸承損壞導致結構嚴重損壞的情況，因此，軸承的布局對于水平振動試驗系統性能的影響至關重要。尤其是大型組合滑臺的軸承布局，不僅要考慮軸承的導向，承載能力，對于組合后的性能考慮也至關重要。
[0003]傳統的振動臺由于水平滑板小，水平滑臺采用整體滑板的形式，軸承的布局采用單排導向的方式。如美國LING生產的B340型160kN振動臺，采用的是8個710型軸承，其中單排兩個導向軸承。近年來各個振動臺生產廠家逐漸使用T型軸承進行振動臺的設計，典型的有法國SEREME公司的2 X 160kN水平振動試驗系統，滑臺3mX 3m使用的就是該種軸承，滑板采用的兩塊鋁合金板焊接成一塊整板，軸承采用9X9共81個，其中單自由度軸承(導向軸承)4個，4個角上各兩個虛擬軸承，其他為雙自由度軸承，該試驗系統的抗傾覆力矩為1300kNm，橫向抗傾覆力矩為700kNm，軸承布局如圖2所示。目前某些航天器產品的重量超過25T,要求臺面尺寸超過4mX4m,抗傾覆力矩要求大于4000kNm,目前試驗技術條件不能滿足試驗的需求，為了適應航天器日益發展的需求，避免航天器產品在試驗過程中考核不充分，不能充分暴露產品設計和制造缺陷，急需研制一套能夠進行大型產品的水平振動試驗系統。而要研制大型水平振動試驗系統，首先要解決的是組合臺面的軸承布局，提供滿足試驗條件的布局方式。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種適用于大型組合式水平滑臺的軸承布局方法，旨在解決大型組合式水平滑臺在導向、抗傾覆、靜承載方面的能力要求。
[0005]為達到以上技術目的，本發明采用的技術方案是:
[0006]用于大型組合式水平滑臺的軸承結構，包括基座、支撐在基座上的軸承板以及軸承板上設置的若干軸承，大型組合式水平滑臺由三個滑臺組合組成且具有一激振方向(D)，其中兩個滑臺(A，B)并列地與另一個滑臺(C)相連接，軸承板上的若干軸承與三個滑臺底部的支撐區域(A，B，C)對應設置，支撐區域(A)和支撐區域(B)中支撐塊或軸承的安裝位置以激振方向為對稱軸呈對稱結構，支撐區域(C)的整體同樣以激振方向(D)為對稱軸呈對稱結構，支撐區域(A)、支撐區域(B)以及支撐區域(C)中距離激振方向最近的兩排安裝位置處軸對稱或非軸對稱地設置單自由度的軸承，其中，至少沿著激振方向在支撐區域(A)、支撐區域(B)的首尾安裝位置上設置有對稱設置的單自由度軸承，且至少沿著激振方向(D)在支撐區域(C)的尾端安裝位置軸對稱地設置有單自由度的軸承，而其余安裝位置軸對稱或非軸對稱地設置雙自由度的軸承或支撐塊。
[0007]其中，兩排單自由度軸承之間的軸間距保持在500mm以下。
[0008]優選地，雙自由度軸承或支撐塊以及單自由度軸承的安裝位置是等間距設置的。
[0009]優選地，距離激振方向最近的兩排安裝位置處都布置有單自由度的軸承。
[0010]優選地，沿著激振方向(D)，上述安裝位置是等間距設置的。
[0011]兩排單自由度軸承設置在相鄰的位置，且它們之間的距離應該滿足熱膨脹系數不同引起的油膜間隙變化要求。
[0012]進一步地，兩排軸承之間的間距滿足雙臺并激振動試驗系統抗傾覆力矩要求。
[0013]進一步地，軸承的個數根據需要增加和減少。
[0014]本發明建立了一套能夠為大型組合式水平滑臺提供導向和支撐作用的水平振動試驗系統，實現了大型水平滑臺的組合設計。該種軸承的布局方式能夠滿足大型組合式水平滑臺的設計要求，同時可以實現組合式水平滑臺的單臺使用或者組合使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明的用于大型組合式水平滑臺的軸承結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明的適用于大型組合式水平滑臺軸承布局方法進行進一步說明，該說明僅僅是示例性的，并不旨在限制本發明的保護范圍。
[0017]圖1顯示了本發明的適用用于大型組合式水平滑臺的軸承結構。該軸承結構包括用于大型組合式水平滑臺的軸承結構，包括基座、支撐在基座上的軸承板以及軸承板上設置的若干軸承，大型組合式水平滑臺由三個滑臺組合組成且具有一激振方向(D)，其中兩個滑臺(A，B)并列地與另一個滑臺(C)相連接，軸承板上的若干軸承與三個滑臺底部的支撐區域(A，B，C)對應設置，支撐區域(A)和支撐區域(B)中支撐塊或軸承的安裝位置以激振方向為對稱軸呈對稱結構，支撐區域(C)的整體同樣以激振方向(D)為對稱軸呈對稱結構，支撐區域(A)、支撐區域(B)以及支撐區域(C)中距離激振方向最近的兩排安裝位置處軸對稱或非軸對稱地設置單自由度的軸承，其中，至少沿著激振方向在支撐區域(A)、支撐區域(B)的首尾安裝位置上設置有對稱設置的單自由度軸承，且至少沿著激振方向(D)在支撐區域(C)的尾端安裝位置軸對稱地設置有單自由度的軸承，而其余安裝位置軸對稱或非軸對稱地設置雙自由度的軸承或支撐塊。
[0018]在一【具體實施方式】中，兩排單自由度軸承之間的間距保持在500mm以下，優選保持在500mm。
[0019]優選地，雙自由度軸承或支撐塊以及單自由度軸承的安裝位置是等間距設置的。
[0020]在又一具體的實施方式中，距離激振方向最近的兩排安裝位置處都布置有單自由度的軸承。沿著激振方向(D)，該安裝位置是等間距設置的。
[0021]在本發明中，要實現組合式水平滑臺的組合試驗和單臺試驗，單自由度軸承應相鄰布局，且軸承之間的間距不得超過允許范圍。根據軸承的承載要求和軸承間距限制了軸承的大小，購買了 T型軸承。T型軸承分為單自由度軸承和雙自由度軸承,單自由度軸承是僅能在運動方向有自由度的軸承，該種軸承的作用是為水平振動試驗系統提供滑臺導向功能和抗偏轉力矩承載的能力。雙自由度軸承，有運動方向和側向的自由度，該種軸承的作用是為水平振動試驗系統提供豎直向上的靜承載能力和抗傾覆力矩的能力。
[0022]兩排單自由度軸承設置在相鄰的位置，且它們之間的距離應該滿足熱膨脹系數不同引起的油膜間隙變化要求。
[0023]利用本發明的軸承結構，可以獲得以下試驗效果，在軸承個數為IlX 12個時，最大激振方向抗傾覆力矩為5846.9kNm，且最大橫向抗傾覆力矩為6835.3kNm。
[0024]盡管上文對本發明的【具體實施方式】給予了詳細描述和說明，但是應該指明的是，我們可以依據本發明的構想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.用于大型組合式水平滑臺的軸承結構，包括基座、支撐在基座上的軸承板以及軸承板上設置的若干軸承，大型組合式水平滑臺由三個滑臺組合組成且具有一激振方向(D)，其中兩個滑臺(A，B)并列地與另一個滑臺(C)相連接，軸承板上的若干軸承與三個滑臺底部的支撐區域(A，B，C)對應設置，支撐區域(A)和支撐區域(B)中支撐塊或軸承的安裝位置以激振方向為對稱軸呈對稱結構，支撐區域(C)的整體同樣以激振方向(D)為對稱軸呈對稱結構，支撐區域(A)、支撐區域(B)以及支撐區域(C)中距離激振方向最近的兩排安裝位置處軸對稱或非軸對稱地設置單自由度的軸承，其中，至少沿著激振方向在支撐區域(A)、支撐區域(B)的首尾安裝位置上設置有對稱設置的單自由度軸承，且至少沿著激振方向(D)在支撐區域(C)的尾端安裝位置軸對稱地設置有單自由度的軸承，而其余安裝位置軸對稱或非軸對稱地設置雙自由度的軸承或支撐塊。
2.如權利要求1所述的軸承結構，其中，兩排單自由度軸承之間的軸間距保持在500mm以下。
3.如權利要求1所述的軸承結構，其中，雙自由度軸承或支撐塊以及單自由度軸承的安裝位置是等間距設置的。
4.如權利要求1-3任一項所述的軸承結構，其中，距離激振方向最近的兩排安裝位置處都布置有單自由度的軸承。
5.如權利要求4所述的軸承結構，其中，沿著激振方向(D)，所述安裝位置是等間距設置的。
6.如權利要求1-3任一項所述的軸承結構，其中，兩排單自由度軸承設置在相鄰的位置，且它們之間的距離應該滿足熱膨脹系數不同引起的油膜間隙變化要求。
7.如權利要求1-3任一項所述的軸承結構，其中，兩排軸承之間的間距滿足雙臺并激振動試驗系統抗傾覆力矩要求。
8.如權利要求1-3任一項所述的軸承結構，其中，軸承的個數根據需要增加和減少。
【文檔編號】G01M7/02GK104458175SQ201410721276
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優先權日:2014年12月2日
【發明者】方貴前, 沈志強, 朱子宏, 李曄, 岳志勇, 張俊剛, 王劍, 劉明輝, 顧菲, 郎冠卿 申請人:北京衛星環境工程研究所