一種沖擊試驗臺的制作方法

本實用新型涉及物理測試領域，具體涉及一種沖擊試驗臺。

背景技術：

加速度沖擊試驗機用于檢測產品運輸或使用期間承受的沖擊破壞的能力，以此來評定產品結構的抗沖擊能力，并通過試驗數據，優化產品結構強度，提高產品質量，當沖擊臺的沖擊臺面上升到一定高度時即下落撞擊到緩沖墊上，產生半正弦形的沖擊脈沖。現有技術中的沖擊試驗臺包括沖擊主體、位于沖擊主體的上方的沖擊臺面、安裝在沖擊主體上并驅動連接沖擊臺面的升降氣缸以及與升降氣缸的活塞桿鎖緊連接的液壓液壓鎖桿機構，升降氣缸驅動沖擊臺面至設定高度，上述液壓鎖桿機構鎖緊活塞桿，使沖擊臺面定位在設定高度上，將待測工件放置在沖擊臺面上，上述液壓鎖桿機構對活塞桿解鎖，沖擊臺面帶動待測工件做自由落體運動，進行沖擊試驗。

在進行沖擊實驗時，沖擊臺面下落撞擊到緩沖墊的速度越大，其產生的沖擊脈沖也越大，為了獲得更大的沖擊脈沖而不斷的增大沖擊臺面上升的高度的話，一方面設備的體積，尤其是高度過大，沖擊臺面的升降氣缸的行程必須很大，另一方面，沖擊臺面的自由下落過程中的受到的下降阻力也會更大，因此現有的沖擊試驗臺一般在沖擊臺面進行自由落體運動的同時，為其增加輔助氣壓，使沖擊臺面在下落撞擊到緩沖墊的速度較單獨的自由落體的速度更大，升降氣缸驅動沖擊臺面至設定高度，上述液壓鎖桿機構鎖緊活塞桿，使沖擊臺面定位在設定高度上，位于上方的工作腔中通入氣壓，位于下方的工作腔排出氣 壓，將待測工件放置在沖擊臺面上，上述液壓鎖桿機構對活塞桿解鎖，沖擊臺面帶動待測工件在上述氣壓和自由落體雙重作用下下降，進行沖擊試驗。由于液壓鎖桿機構的液壓鎖緊力是有限的，活塞桿的直徑越小，其鎖緊越可靠，活塞桿的直徑越大，其鎖緊越不可靠，因此，現有的沖擊試驗臺的沖擊臺面只能做成小規格的，如果將沖擊試驗臺的沖擊臺面做成大規格的，那么升降氣缸的活塞桿的直徑也要相應加大，那么，活塞桿受到上述沖擊臺面自重和輔助氣壓雙重作用下，液壓鎖桿機構無法可靠的鎖緊活塞桿。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本實用新型的發明目的在于提供一種沖擊試驗臺，其可實現快速進氣和快速排氣，對其活塞桿的鎖緊要求降低，適用于大規格的沖擊試驗臺結構。

為實現上述發明目的，本實用新型提供以下的技術方案：一種沖擊試驗臺，包括沖擊主體、位于所述沖擊主體的上方的沖擊臺面以及驅動所述沖擊臺面做升降運動的升降氣缸，所述升降氣缸包括缸體、活塞、活塞桿、液壓鎖桿機構以及進排氣系統，所述缸體設置有工作腔，所述活塞動密封的上下滑動連接所述工作腔的側壁并將所述工作腔分隔為位于上方的正向工作腔和位于下方的反向工作腔，所述活塞桿的一端連接所述活塞，所述活塞桿的另一端伸出所述缸體之外，所述液壓鎖桿機構設置在所述缸體上并鎖緊或釋放所述活塞桿，所述正向工作腔和外界通過正向排氣通道連通，所述反向工作腔與工作氣源通過反向進氣通道連通，所述工作腔的外側設置有環形的儲氣腔，所述儲氣腔中收集有工作氣源，所述儲氣腔與所述正向工作腔通過沿水平環向均布設置的多條正向進氣通道連通，所述反向工作腔與外界通過沿水平環向均布設置的多條反向 排氣通道連通，多條所述正向進氣通道和多條所述反向排氣通道同步連通。

上述技術方案中：多個正向進氣閥構成多條所述正向進氣通道，正向排氣閥構成所述正向排氣通道，反向進氣閥構成所述反向進氣通道，一個或多個反向排氣閥構成多條所述反向排氣通道，所述正向進氣閥、所述正向排氣閥、所述反向進氣閥以及所述反向排氣閥分別采用通氣組件；

所述通氣組件包括通氣控制腔、動密封的滑動連接所述通氣控制腔的側壁并將所述通氣控制腔分隔為控制腔和通氣腔的密封塞以及開設在所述通氣控制腔的側壁上的通氣端口，所述控制腔中的氣壓大于所述通氣腔中的氣壓時，所述通氣端口被所述密封塞封堵，所述控制腔中的氣壓小于所述通氣腔中的氣壓時，所述通氣端口與所述通氣腔連通；

所述正向進氣閥的密封塞和所述反向排氣閥的密封塞還分別設置有與其通氣端口對應的通氣通道或者所述正向排氣閥的密封塞和所述反向進氣閥的密封塞還分別設置有與其通氣端口對應的通氣通道，所述通氣通道連通所述通氣腔和所述密封塞的側壁，所述控制腔中的氣壓大于所述通氣腔中的氣壓時，所述通氣端口與所述通氣通道連通，所述控制腔中的氣壓小于所述通氣腔中的氣壓時，所述通氣端口被所述密封塞的實體部分封堵；

所述正向進氣閥的控制腔、所述正向排氣閥的控制腔、所述反向進氣閥的控制腔以及所述反向排氣閥的控制腔與同一控制氣源連通；所述正向進氣閥的通氣腔和所述反向進氣閥的通氣腔與所述儲氣腔連通；所述正向排氣閥的通氣腔與所述正向工作腔連通，所述反向排氣閥的通氣腔與所述反向工作腔連通；所述正向進氣閥的通氣端口與所述正向工作腔連通，所述反向進氣閥的通氣端口與所述反向工作腔連通；所述正向排氣閥的通氣端口和所述反向排氣閥的通氣端口分別與外界連通。

上述技術方案中：所述工作腔的外側設置有環形的儲氣腔，所述工作氣源收集在所述儲氣腔中，所述工作腔的上側還設置有環形的正向配氣道，所述控制氣源與所述正向配氣道連通，多個所述正向進氣閥沿水平環向均布設置，多個所述正向進氣閥的控制腔分別與所述正向配氣道連通，多個所述正向進氣閥的通氣腔分別所述儲氣腔連通，多個所述正向進氣閥的通氣端口分別與所述正向工作腔連通。

上述技術方案中：多個所述正向進氣閥的體積流量為所述正向工作腔的體積的0.05～0.2倍。

上述技術方案中：所述工作腔的下側還設置有環形的反向配氣道，所述控制氣源與所述反向配氣道連通，多個所述反向排氣閥沿水平環向均布設置，多個所述反向排氣閥的控制腔分別與所述反向配氣道連通，多個所述反向排氣閥的通氣腔分別和所述反向工作腔連通，多個所述反向排氣閥的通氣端口分別和外界連通。

上述技術方案中：所述反向排氣閥的通氣控制腔的側壁沿水平環向設置有多個所述通氣端口，所述反向排氣閥的通氣腔和所述反向工作腔連通，多個所述反向排氣閥的通氣端口分別和外界連通。

上述技術方案中：一個或多個所述反向排氣閥的體積流量為所述反向工作腔的體積的0.05～0.2倍。

上述技術方案中：所述液壓鎖桿機構對稱設置在所述活塞桿的左右兩側，所述液壓鎖桿機構包括鎖緊腔和設置在所述鎖緊腔中的鎖緊塊，所述鎖緊塊動密封的左右滑動連接所述鎖緊腔的側壁，所述鎖緊腔的外側端面設置有鎖緊控制端口和解鎖控制端口，所述鎖緊控制端口通過鎖緊閥連通鎖緊氣源，所述解鎖控制端口通過解鎖閥與所述鎖緊腔的外部環境連通，所述鎖緊腔的內側端面 設置有貫通至所述活塞桿的鎖緊端口，所述鎖緊塊滑動至所述鎖緊端口并抵靠在所述活塞桿上或遠離所述活塞桿釋放所述活塞桿。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：

(1)本實用新型中的正向工作腔，通過設置儲氣腔、配氣道以及若干內部出氣端口、配氣端口以及進氣端口，能夠對正向工作腔進行快速進氣，因此，在進行沖擊試驗時，正向工作腔中不需要在沖擊實驗前就預先通入氣壓，只需要在液壓鎖桿機構對活塞桿進行解鎖時，進行快速進氣，因此液壓鎖桿機構對活塞桿進行鎖緊時，液壓鎖桿機構只受到沖擊臺面的自重負載，如此以來，沖擊臺面的規格可以做的更大，活塞桿的直徑即使增大，液壓鎖桿機構也能夠可靠的鎖緊大直徑的活塞桿；本實用新型中的反向工作腔，通過設置若干外部出氣端口和排氣端口，能夠對反向工作腔進行快速排氣，因此，在進行沖擊試驗時，反向工作腔中不需要在沖擊實驗前就預先排空氣壓，只需要在液壓鎖桿機構對活塞桿進行解鎖時，進行快速排氣，因此液壓鎖桿機構對活塞桿進行鎖緊時，液壓鎖桿機構和反向工作腔中的氣壓同時承受沖擊臺面的自重負載和正向工作腔中的氣壓負載，如此以來，沖擊臺面的規格可以做的更大，活塞桿的直徑即使增大，液壓鎖桿機構也能夠可靠的鎖緊大直徑的活塞桿；

(2)本實用新型通過設置正向進氣閥、正向排氣閥、反向進氣閥以及反向排氣閥，正向進氣閥、正向排氣閥、反向進氣閥以及反向排氣閥連通至同一控制氣源，有桿腔的進氣端口開啟時，有桿腔的排氣端口關閉，無桿腔的進氣端口關閉，無桿腔的排氣端口開啟，可實現同步控制，不需要復雜的控制系統，控制過程中不會有意外的情況發生，控制穩定可靠；

(3)本實用新型中的升降氣缸由于同步性好，穩定可靠，因此沖擊試驗臺可以設置多組升降氣缸用于使沖擊臺面的各個位置均能同步升降，因此，沖 擊試驗臺規格可以更加多樣化，大型化。

附圖說明

圖1為本實用新型公開的沖擊試驗臺的結構示意圖；

圖2為本實用新型升降氣缸的橫剖結構示意圖；

圖3為本實用新型升降氣缸的縱剖結構示意圖。

其中，101、沖擊主體；102、沖擊臺面；103、升降氣缸；11、缸體；12、活塞；13、正向工作腔；14、反向工作腔；21、第一控制腔；22、第一通氣腔；23、第一密封塞；24、第一通氣端口；25、第一限位臺階；31、第二控制腔；32、第二通氣腔；33、第二密封塞；331、通氣通道A；34、第二通氣端口；35、第二限位臺階；41、第三控制腔；42、第三通氣腔；43、第三密封塞；431、通氣通道B；44、第三通氣端口；45、第三限位臺階；51、第四控制腔；52、第四通氣腔；53、第四密封塞；54、第四通氣端口；55、第四限位臺階；6、儲氣腔；71、正向配氣道；72、反向配氣道；8、活塞桿；9、液壓鎖桿機構。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

實施例一

參見圖1至圖3，如其中的圖例所示，一種沖擊試驗臺，包括沖擊主體101、位于沖擊主體101的上方的沖擊臺面102以及驅動沖擊臺面102做升降運動的升降氣缸103，升降氣缸103包括缸體11、活塞12、活塞桿8、液壓鎖桿機構9以及進排氣系統，缸體11設置有工作腔，活塞12動密封的上下滑動連接工作腔的側壁并將工作腔分隔為位于上方的正向工作腔13和位于下方的反向工作腔14，活塞桿8的一端連接活塞12，活塞桿8的另一端伸出缸體1之外，液壓鎖桿機構9設置在缸體1上并鎖緊或釋放活塞桿8，正向工作腔13和外界通過正 向排氣通道連通，反向工作腔14與工作氣源通過反向進氣通道連通，工作腔的外側設置有環形的儲氣腔6，儲氣腔6中收集有工作氣源，6儲氣腔與正向工作腔13通過沿水平環向均布設置的7條正向進氣通道連通，反向工作腔14與外界通過沿水平環向均布設置的12條反向排氣通道連通，7條正向進氣通道和12條反向排氣通道同步連通。

具體結構如下：上述進排氣系統包括第一通氣組件、第二通氣組件、第三通氣組件以及第四通氣組件。

第一通氣組件包括第一通氣控制腔、動密封的滑動連接第一通氣控制腔的側壁并將上述第一通氣控制腔分隔為第一控制腔21和第一通氣腔22的第一密封塞23以及開設在第一通氣控制腔的側壁上的第一通氣端口24，第一控制腔21中的氣壓大于第一通氣腔22中的氣壓時，第一通氣端口24被第一密封塞23封堵，第一控制腔21中的氣壓小于第一通氣腔22中的氣壓時，第一通氣端口24與第一通氣腔22連通。

第二通氣組件包括第二通氣控制腔、動密封的滑動連接第二通氣控制腔的側壁并將上述第二通氣控制腔分隔為第二控制腔31和第二通氣腔32的第二密封塞33以及開設在第二通氣控制腔的側壁上的第二通氣端口34，第二密封塞33還設置有通氣通道A 331，通氣通道A 331連通第二通氣腔32和第二密封塞33的側壁，第二控制腔31中的氣壓大于第二通氣腔32中的氣壓時，第二通氣端口34與通氣通道A 331連通，第二控制腔31中的氣壓小于第二通氣腔32中的氣壓時，第二通氣端口34被第二密封塞33封堵。

第三通氣組件包括第三通氣控制腔、動密封的滑動連接第三通氣控制腔的側壁并將上述第三通氣控制腔分隔為第三控制腔41和第三通氣腔42的第三密封塞43以及開設在第三通氣控制腔的側壁上的第三通氣端口44，第三密封塞 43還設置有通氣通道B 431，通氣通道B 431連通第三通氣腔42和第三密封塞43的側壁，第三控制腔41中的氣壓大于第三通氣腔42中的氣壓時，第三通氣端口44與通氣通道B 431連通，第三控制腔41中的氣壓小于第三通氣腔42中的氣壓時，第三通氣端口44被第三密封塞43封堵。

第四通氣組件包括第四通氣控制腔、動密封的滑動連接第四通氣控制腔的側壁并將上述第四通氣控制腔分隔為第四控制腔51和第四通氣腔52的第四密封塞53以及開設在第四通氣控制腔的側壁上的第四通氣端口54，第四控制腔51中的氣壓大于第四通氣腔52中的氣壓時，第四通氣端口54被第四密封塞53封堵，第四控制腔51中的氣壓小于第四通氣腔52中的氣壓時，第四通氣端口54與第四通氣腔52連通。

其中，第一通氣組件為正向進氣閥，第二通氣組件為正向排氣閥，第三通氣組件為反向進氣閥，第四通氣組件為反向排氣閥，第一控制腔21、第二控制腔31、第三控制腔41以及第四控制腔51與同一控制氣源連通，第一通氣腔22與第三通氣腔42與同一工作氣源連通，第二通氣端口34和第四通氣端口54分別與外界連通，第一通氣端口24與正向工作腔13連通，第二通氣腔32與正向工作腔13連通，第三通氣端口44與反向工作腔14連通，第四通氣腔52與反向工作腔14連通。

正向工作腔13排氣時，反向工作腔14進氣，正向配氣道71和反向配氣道72分別向第一控制腔21、第二控制腔31、第三控制腔41以及第四控制腔51中通入空氣，第一控制腔21中的氣壓大于第一通氣腔22中的氣壓至設定值時，第一通氣端口24被第一密封塞23封堵，第二控制腔31中的氣壓大于第二通氣腔32中的氣壓至設定值時，第二通氣端口34與通氣通道A331連通，第三控制腔41中的氣壓大于第三通氣腔42中的氣壓至設定值時，第三通氣端口44與通 氣通道B 431連通，第四控制腔51中的氣壓大于第四通氣腔52中的氣壓至設定值時，第四通氣端口54被第四密封塞53封堵；

正向工作腔13進氣時，反向工作腔14排氣，第一控制腔21、第二控制腔31、第三控制腔41以及第四控制腔51中的空氣排出，第一控制腔21中的氣壓小于第一通氣腔22中的氣壓至設定值時，第一通氣端口24與第一通氣腔22連通，第二控制腔31中的氣壓小于第二通氣腔32中的氣壓至設定值時，第二通氣端口34被第二密封塞33的實體部分封堵，第三控制腔41中的氣壓小于第三通氣腔42中的氣壓至設定值時，第三通氣端口44被第三密封塞33的實體部分封堵，第四控制腔51中的氣壓小于第四通氣腔52中的氣壓至設定值時，第四通氣端口54與第四通氣腔52連通。

上述正向工作腔13為有桿腔，反向工作腔14為無桿腔。

為了實現正向工作腔13的快速進氣和反向工作腔14的快速排氣，7個正向進氣閥沿水平環向均布設置，上述反向排氣閥的第四通氣控制腔沿水平環向均布設置12個第四通氣端口54，第四密封塞53沿水平環向設置12條通氣通道531；

上述工作腔的外側設置有環形的儲氣腔6，工作氣源收集在儲氣腔6中；

上述工作腔的上側設置有環形的正向配氣道71，下側設置有環形的反向配氣道72，控制氣源與正向配氣道71和反向配氣道72連通；

7個第一控制腔21分別與正向配氣道71連通，7個第一通氣腔22分別與儲氣腔6連通，7個第一通氣端口24分別與正向工作腔3對應連通；

第二控制腔31與正向配氣道71連通，第二通氣腔32與正向工作腔13連通，第二通氣端口34與外界連通；

第三控制腔41與反向配氣道72連通，第三通氣腔42與儲氣腔6連通，第 三通氣端口44與反向工作腔14連通；

第四控制腔51與反向配氣道72對應連通，第四通氣腔52與反向工作腔14連通，12個第四通氣端口54分別與外界連通。

其中，7個正向進氣閥的體積流量為正向工作腔13的體積的0.1倍，1個反向排氣閥的體積流量為反向工作腔14的體積的0.1倍。

下面介紹本實施例沖擊試驗的過程：

首先，將活塞桿8安裝在沖擊主體上，將缸體1與沖擊臺面連接；

其次，正向進氣閥關閉，正向排氣閥同步開啟，反向進氣閥開啟，反向排氣閥關閉，升降氣缸帶動沖擊臺面上升到設定高度，液壓鎖桿機構9鎖緊活塞桿8；

然后，將待測試工件放置在沖擊臺面上；

之后，液壓鎖桿機構10釋放活塞桿9，正向進氣閥開啟，正向排氣閥同步關閉，反向進氣閥關閉，反向排氣閥開啟，儲氣腔6中的工作氣源快速通入位于上方的正向工作腔13中，反向工作腔14中的空氣迅速排出，沖擊臺面迅速下落，進行沖擊試驗。

其中，在進行沖擊試驗時，正向工作腔3中可預充一半的氣體，反向工作腔中可預排一半的氣體。

其中，第一通氣控制腔、第二通氣控制腔、第三通氣控制腔以及第四通氣控制腔中還分別設置有位于其內壁的第一限位臺階25、第二限位臺階35、第三限位臺階45以及第四限位臺階55，第一控制腔21中的氣壓大于第一通氣腔22中的氣壓時，第一限位臺階25限位第一密封塞23的移動，第二控制腔31中的氣壓大于第二通氣腔32中的氣壓時，第二限位臺階35限位第二密封塞33的移動，第三控制腔41中的氣壓大于第三通氣腔42中的氣壓時，第三限位臺階45 限位第三密封塞43的移動，第四控制腔51中的氣壓大于第四通氣腔52中的氣壓時，第四限位臺階55限位第四密封塞53的移動，儲氣腔6增設在缸體1的外側并且與其一體設置，正向配氣道71和反向配氣道72開設在缸體1內部，正向進氣閥和反向排氣閥的個數及大小規格可根據實際情況進行設定。

實施例二

其余與實施例一相同，不同之處在于，12個上述第四通氣組件沿水平環向均布設置，上述工作腔的下側還設置有環形的反向配氣道，上述控制氣源與上述反向配氣道連通，12個第四控制腔分別與反向配氣道連通，12個第四通氣腔分別與反向工作腔連通，12個第四通氣端口分別與外界連通。

實施例三

其余與實施例一相同，不同之處在于，上述第一通氣組件為正向排氣閥，第二通氣組件為正向進氣閥，第三通氣組件為反向排氣閥，第四通氣組件為反向進氣閥。

以上為對本實用新型實施例的描述，通過對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。