专利名称：三轴振动系统中使用的自动回位装置的制作方法
技术领域：
本发明属于力学环境试验技术领域，具体涉及一种三轴振动系统中使用的自动回 位装置。
背景技术：
现实环境中大多数产品的振动环境都是多方向、多自由度的复合振动，但由于试 验设备及手段的限制，多轴同时振动试验只能分别进行各个方向的单轴振动试验模拟，随 着产品精度、可靠性要求及试验效率的不断提高，单向振动试验已不能满足振动环境的试 验要求。如图1和2所示三轴振动系统是由三个单向的振动台，如电液式、电动式及气动 式等，对同一个工作平台在三个相互垂直方向激振而构成的，因为工作平台的自由运动状 态是三轴向六自由度(沿空间X、Y、Z三个相互垂直轴向的平动，绕空间X、Y、Z三个相互垂 直轴的转动)的复合运动。当试件进行三轴振动试验时，待测试件固定安装在工作平台的 台面上，工作平台以静止状态为参考基准点发生复合振动，试件在振动过程中，随着振动频 率和振动加速度的变化，工作平台会相对于其参考基准点发生相对位移。工作平台的几何 轴线与振动方向也会发生相对角度，这将会导致系统的有效位移量减小，使振动波形失真， 影响振动试验结果的准确性。三轴振动系统中使用的自动回位装置可以给工作平台及试件产生弹性约束，当工 作平台及试件发生相对偏移时，装置能使其自动回到正常工作位置。
发明内容
本发明的目的是为了提供当工作平台及试件发生相对偏移时，装置能使其自动回 到正常工作位置的一种三轴振动系统中使用的自动回位装置。实现本发明目的的技术方案是一种三轴振动系统中使用的自动回位装置，它包 括上安装法兰盘、下安装法兰盘和弹性回复装置；所述的上安装法兰盘和下安装法兰盘的 盘面上中心对称的位置上开有若干个安装孔和若干个连接孔；在每个安装孔的盘壁外侧相 应位置各开有1个固定孔；所述的下安装法兰盘与上安装法兰盘具有相同的结构；所述的 弹性回复装置有若干个，每个弹性回复装置的头部和尾部可以分别插在上安装法兰盘和下 安装法兰盘的相对应的安装孔内，通过安装孔的盘壁外侧的固定孔内的六角紧定顶丝将弹 性回复装置固定。所述的弹性回复装置的中部为具有凹槽的刚性连接杆，刚性连接杆的头部套有内 套，内套的外侧套有弹性体，弹性体的外侧套有外套；刚性连接杆的头部和尾部具有相同的 结构。所述的内套的外表面可以为球面、圆柱面或其他类型表面，其弹性体的内表面为 相应的球面、圆柱面或其他类型表面，弹性体和内套紧密结合；所述的弹性体的外表面上具 有凸起，所述的外套的内表面具有凹槽，弹性体的外表面凸起与外套的内表面的凹槽镶嵌夹紧。所述的上安装法兰盘和下安装法兰盘上各有8个安装孔，8个固定孔和4个连接 孔。所述的弹性体的材料为天然橡胶或人工合成橡胶。本发明的效果是当试件进行三轴振动试验时，待测试件固定安装在工作平台的 台面上，工作平台以静止状态为参考基准点发生复合振动，试件在振动过程中，随着振动频 率和振动加速度的变化，工作平台会相对于其参考基准点发生相对位移。三轴振动系统中 使用的自动回位装置可以使工作平台的几何轴线与振动方向的相对角度变化变小，保持系 统的有效位移量，保持振动波形，提高振动试验结果的准确性。三轴振动系统中使用的自动 回位装置具有响应时间快，运行可靠，加工成本较低，抗环境干扰能力强等特点，还能够方 便的进行手动调整，操作方便，易于维护。
图1为三轴振动试验系统示意图；图2为三轴振动试验系统侧视图；图3为本发明所述的一种三轴振动系统中使用的自动回位装置结构示意图；图4为本发明所述的弹性回复装置结构示意图；图5为本发明所述的弹性回复装置剖面结构示意图。图中1、水平X向振动发生器；2、水平Y向振动发生器；3、垂直Z向振动发生器； 4、工作平台；5、三轴振动系统中使用的自动回位装置；6、上安装法兰盘；7、下安装法兰盘； 8、六角紧定顶丝；9、弹性回复装置；10、刚性连接杆；11、内套；12、弹性体；13、外套；14、安 装孔；15、连接孔；16、固定孔；17、解藕装置；18、凹槽；19凸起。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种三轴振动系统中使用的自动回 位装置作进一步的详细描述。如图3所示一种三轴振动系统中使用的自动回位装置，它主要包括上安装法兰 盘6、下安装法兰盘7和弹性回复装置9 ；所述的上安装法兰盘6的盘面上中心对称位置上 开有安装孔14，上下左右各开有2个安装孔14，总共开有8个安装孔14，在其相间隔的位置 上均勻开有连接孔15，总共开有4个连接孔15 ；在8个安装孔14的盘壁外侧相应位置各开 有1个固定孔16 ；下安装法兰盘7与上安装法兰盘6具有相同的结构，也开有8个安装孔 14，4个连接孔15和8个固定孔16。如图4和图5所示所述的弹性回复装置9有8个，弹性回复装置9的中部为具有 凹槽的刚性连接杆10，刚性连接杆10的头部套有内套11，内套11和内侧刚性连接杆10紧 密连接。内套11的外侧套有弹性体12，内套11的外表面可以为球面、圆柱面或其他类型 表面，其弹性体12的内表面为相应的球面、圆柱面或其他类型表面。本发明的内套11的外 表面采用球面，相应的弹性体12的内表面采用球面。弹性体12和内套11紧密连接。弹性 体12的外表面上具有凸起19，弹性体12的外侧套有外套13，外套13为桶状。所述的外套 13的内表面具有凹槽18，弹性体12的外表面凸起19与外套13的内表面的凹槽18镶嵌夹紧。所述的弹性回复装置9的头部和尾部具有相同的结构。所述的弹性体12的材料 为天然橡胶或者人工合成橡胶，还可以是其他柔性体材料。每个弹性回复装置9的头部和尾部分别插在上安装法兰盘6和下安装法兰盘7的 相对应的安装孔14内，通过安装孔14的盘壁外侧的固定孔16内的六角紧定顶丝8将弹性 回复装置9固定。如图1和图2所示一种三轴振动系统，它主要包括水平X向振动发生器1、水平Y 向振动发生器2、垂直Z向振动发生器3、工作平台4和解藕装置17。三轴振动系统中使用 的自动回位装置5的上安装法兰盘6通过连接孔15与工作平台螺接，下安装法兰盘7与垂 直Z向振动发生器3通过连接孔15螺接，工作平台4的水平X向和水平Y向分别与水平X 向振动发生器1和水平Y向振动发生器2通过解藕装置17相连接。工作时，水平X向振动发生器1、水平Y向振动发生器2、垂直Z向振动发生器3会 在水平X方向、水平Y方向和垂直Z方向上产生振动，三轴振动系统中使用的自动回位装置 5能够抵消在三个方向的运动惯性。在试验中，可以根据不同的试验特点，增加或者减少使用的弹性回复装置9的数 量，达到不同的试验目的。三轴振动系统中使用的自动回位装置5能够在不同的负载重量 情况保持工作平台4的平衡位置，实现动态平衡。上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人 士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此为限制本发明的保护范围。凡根据本发 明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种三轴振动系统中使用的自动回位装置，其特征在于它包括上安装法兰盘(6)、 下安装法兰盘(7)和弹性回复装置(9)；所述的上安装法兰盘(6)和下安装法兰盘(7)的盘 面上中心对称的位置上开有若干个安装孔(14)和若干个连接孔(1 ；在每个安装孔(14) 的盘壁外侧相应位置各开有1个固定孔(16)；所述的下安装法兰盘(7)与上安装法兰盘 (6)具有相同的结构；所述的弹性回复装置(9)有若干个，每个弹性回复装置(9)的头部和 尾部可以分别插在上安装法兰盘(6)和下安装法兰盘(7)的相对应的安装孔(14)内，通过 安装孔(14)的盘壁外侧的固定孔(16)内的六角紧定顶丝⑶将弹性回复装置(9)固定。
2.根据权利要求1所述的一种三轴振动系统中使用的自动回位装置，其特征在于所 述的弹性回复装置(9)的中部为具有凹槽的刚性连接杆(10)，刚性连接杆(10)的头部套有 内套(11)，内套(11)的外侧套有弹性体(12)，弹性体(12)的外侧套有外套(13)；刚性连 接杆(10)的头部和尾部具有相同的结构。
3.根据权利要求1所述的一种三轴振动系统中使用的自动回位装置，其特征在于所 述的内套(11)的外表面可以为球面、圆柱面或其他类型表面，其弹性体(1 的内表面为相 应的球面、圆柱面或其他类型表面，弹性体(1 和内套(11)紧密结合；所述的弹性体(12) 的外表面上具有凸起(19)，所述的外套(1 的内表面具有凹槽(18)，弹性体(1 的外表 面凸起(19)与外套(13)的内表面的凹槽(18)镶嵌夹紧。
4.根据权利要求1所述的一种三轴振动系统中使用的自动回位装置，其特征在于所 述的上安装法兰盘(6)和下安装法兰盘(7)上各有8个安装孔(14)，8个固定孔(16)和4 个连接孔(15)。
5.根据权利要求1所述的一种三轴振动系统中使用的自动回位装置，其特征在于所 述的弹性体(1 的材料为天然橡胶或人工合成橡胶。
全文摘要
本发明属于力学环境试验技术领域，具体涉及一种三轴振动系统中使用的自动回位装置。它包括上安装法兰盘、下安装法兰盘、六角紧定顶丝和弹性回复装置；每个弹性回复装置的头部和尾部分别插在上安装法兰盘和下安装法兰盘的相对应的安装孔内，通过安装孔的盘壁外侧的固定孔内的六角紧定顶丝将弹性回复装置固定。三轴振动系统中使用的自动回位装置具有响应时间快，运行可靠，加工成本较低，抗环境干扰能力强等特点，还能够方便的进行手动调整，操作方便，易于维护。
文档编号G01M7/06GK102109408SQ20091026582
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者周兴广, 张巧寿 申请人:北京航天斯达新技术装备公司