一种动圈位置调节装置的制作方法

本实用新型属于环境试验装备技术领域，具体涉及一种动圈位置调节装置。

背景技术：

振动设备运行时，其动圈中心位置需要保持在工作零位。其动圈位置调节的方法为在振动台动圈与台体间设计密封气室，通过动圈位置控制系统调节密封气室的压力，使动圈两端产生压力差，该压差差使动圈受到与重力方向相反的推力，该推力与载荷(动圈、夹具和试件等有效运动部件)的重力平衡，从而使动圈的工作位置保持在工作零位。

普通振动台动圈上端在大气环境中，为平衡载荷的重力，其密封气室的气压应大于大气压力，因此普通振动台的动圈位置控制系统仅需要设计简单的能调整充气(密封气室与高压气源连通)和排气(密封气室与大气连通)时间的控制功能就能达到控制动圈位置的目的。

在低气压-振动综合环境试验设备中，振动台上端处于低气压箱内，动圈上端会受到重力方向相反的抽吸力，当低气压箱内气压低于一定值时，该抽吸力将大于载荷的重力。此时，密封气室内需要保持负压来平衡动圈上部受到的抽吸力，动圈位置控制系统就需要提供一个负压源接入排气口。该方法虽可利用振动台现有结构，仅需增加负压源就可以实现低气压下的动圈位置控制且基本不影响原有系统性能。但是当载荷较小时，密封气室所需保持的气压很低，需要额定工作压力很低的负压源，成本较高；同时其密封气室与负压源间的压差较小，可能造成位置调节的响应速度较低，限制了低气压-振动综合环境试验设备的低气压模拟范围。

因此急需研发出一种动圈位置调节装置来解决以上问题。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种动圈位置调节装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种动圈位置调节装置，置于振动台台体上，振动台台体包括振动台下极板，动圈位置调节装置包括：

拉杆；拉杆的第一端固定在动圈下导向杆上；

空气弹簧；空气弹簧的第一个作用端固定在振动台下极板上；空气弹簧的第一个作用端靠近动圈下导向杆设置；

传力导杆；传力导杆与空气弹簧的第二个作用端连接；拉杆的第二端与传力导杆连接，空气弹簧置于振动台下极板与传力导杆之间。

具体地，动圈位置调节装置还包括压缩空气源、气管，压缩空气源通过气管与空气弹簧连通。

作为一种优选，在气管上设置有截止阀。

作为另一种优选，在气管上设置有减压阀。

优选地，传力导杆内设置有通孔，拉杆的一段直径大于通孔，拉杆的另一段直径略小于通孔，拉杆的第二端设置有外螺纹，拉杆的小直径段穿过通孔并穿出后通过一锁紧螺母锁紧。

具体地，动圈位置调节装置还包括安装座；安装座形成为带有凹槽的结构，安装座固定在振动台下极板上。安装座的凹槽嵌入振动台下极板上的开口设置，空气弹簧置于凹槽内，且空气弹簧的第一个作用端固定在凹槽的底部，拉杆穿过凹槽设置。

具体地，动圈位置调节装置还包括轴承安装座、直线运动轴承，轴承安装座固定安装在安装座上，直线运动轴承安装在轴承安装座上，传力导杆穿过直线运动轴承安装，直线运动轴承用于传力导杆的支撑和导向。

优选地，在动圈下导向杆的端部设置有内螺纹孔，在拉杆的第一端上设置有外螺纹，拉杆的第一端与动圈下导向杆的端部螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本申请作为一个附件安装于普通振动台外部，不改变现有普通振动台的内部结构、不需要配置负压源和修改现有的动圈位置控制系统，可适用于低气压-振动综合环境，具有成本低、结构简单、调节速度快和适用气压范围大等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中ⅰ部分局部放大图。

图3为第二个实施例在图1中的ⅰ部分局部放大图。

图中：1.振动台台体，2.振动台下极板，3.安装座，4.拉杆，5.动圈下导向杆，6.空气弹簧，7.传力导杆，8.截止阀，9.压缩空气源，10.气管，11.轴承安装座，12.轴承盖，13.锁紧螺母，14.直线运动轴承。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供以下技术方案：

如图1和图2所示，一种动圈位置调节装置，置于振动台台体1上，振动台台体1包括振动台下极板2，动圈位置调节装置包括：

拉杆4；拉杆4的第一端固定在动圈下导向杆5上；

空气弹簧6；空气弹簧6的第一个作用端固定在振动台下极板2上；空气弹簧6的第一个作用端靠近动圈下导向杆5设置；

传力导杆7；传力导杆7与空气弹簧6的第二个作用端连接；拉杆4的第二端与传力导杆7连接，空气弹簧6置于振动台下极板2与传力导杆7之间。

本申请安装于普通振动台台体下部、动圈下导向杆以下的圆柱形空间内，以达到不增加振动台外形尺寸的目的。通过对空气弹簧进行充气使传力导杆和拉杆向下运动，从而使动圈受到一个向下的拉力，该拉力大于等于动圈上端在低气压箱内受到的吸力；本申请通过为动圈预置固定向下的拉力，使振动台内部的密封气室气压一直大于标准大气压，这样振动台的位置调节系统不需要增加负压源和改变原有的控制系统就可以实现低气压下动圈位置的调节。

在一些实施例中，空气弹簧6形成为环形，拉杆4穿过空气弹簧6的中心设置。

如图2所示，动圈位置调节装置还包括压缩空气源9、气管10，压缩空气源9通过气管10与空气弹簧6连通。

在本实施例中，充入空气弹簧的压力δp满足条件2×fp/s1≥δp≥fp/s1，这样既能够实现动圈位置快速调节，同时对压缩空气源的压力要求也较低，对全系统的动态特性影响较小。

如图2所示，作为一种优选，在气管10上设置有截止阀8。

图中未示出，作为另一种优选，在气管10上设置有减压阀，将截止阀8换为减压阀，减压阀与压缩空气源9连通，这样保证本装置轻微漏气时，通过减压阀为空气弹簧的充气，使空气弹簧的压力更稳定。

如图2所示，传力导杆7内设置有通孔，拉杆4的一段直径大于通孔，拉杆4的另一段直径略小于通孔，拉杆4的第二端设置有外螺纹，拉杆4的小直径段穿过通孔并穿出后通过一锁紧螺母13锁紧。

如图2所示，动圈位置调节装置还包括安装座3；安装座3形成为带有凹槽的结构，安装座3固定在振动台下极板2上。安装座3的凹槽嵌入振动台下极板2上的开口设置，空气弹簧6置于凹槽内，且空气弹簧6的第一个作用端固定在凹槽的底部，拉杆4穿过凹槽设置。

在本实施例中，安装座3上亦形成有凹槽，安装座3上的凹槽与安装座3的凹槽连通，并组成一个可让空气弹簧6变形和让传力导杆7滑动的滑动通道。

在本实施例中，在安装座3上设置有开孔，气管10穿过安装座3的开孔后引出至装置外部，通过截止阀10与压缩空气源9连接。

如图2所示，动圈位置调节装置还包括轴承安装座11、直线运动轴承14，轴承安装座11固定安装在安装座3上，直线运动轴承14安装在轴承安装座11上，传力导杆7穿过直线运动轴承14安装，直线运动轴承14用于传力导杆7的支撑和导向。

在本实施例中，直线运动轴承14通过轴承盖12安装在轴承安装座11上。本申请采用了直线运动轴承进行导向，保证了传力导杆运动灵活、不发生偏转和卡滞；

如图3所示，在动圈下导向杆5的端部设置有内螺纹孔，在拉杆4的第一端上设置有外螺纹，拉杆4的第一端与动圈下导向杆5的端部螺纹连接。

在本实施例中，将拉杆4与动圈下导向杆5螺纹连接装配，这样对安装顺序的要求比较灵活，可以先固定安装座3和空气弹簧6。

本申请中未具体指明的固定连接方式优选为螺栓连接。

本申请的安装流程和工作原理为：通过安装螺钉将拉杆固定在动圈下导向杆上，然后将安装座通过螺钉固定在振动台下极板上，再将空气弹簧一端通过安装螺钉固定在安装座上。传力导杆中心通孔套在拉杆下部，并与空气弹簧另一端面通过螺钉连接，拉杆下端通过锁紧螺母与传力导杆连接为一体。传力导杆通过直线运动轴承进行导向，直线运动轴承通过轴承盖安装在轴承安装座[上，轴承安装座通过螺钉固定在安装座上。这样，当对空气弹簧充放气时，传力导杆和拉杆将沿着传力导杆方向运动，从而拉动动圈下导向运动，达到调节动圈位置的目的。为了实现低气压下动圈位置的对中，说明如下：

首先，根据试验条件中低气压的下限值pmin计算得到动圈上端在低气压环境下受到的最大抽吸力fp，计算式如下：

fp＝(p0-pmin)s0

其中，s0为动圈处于低气压箱中的有效受力面积；p0为环境场所大气压力。

然后，在试验开始前打开截止阀，将压缩空气源的高压气体通过气管为空气弹簧充压，充压后关闭截止阀，使得充气压力为δp，计算式如下：

2×fp/s1≥δp≥fp/s1

其中，s1为空气弹簧的有效受力面积。

这样，动圈在空气弹簧的作用下，始终受到一个向下的力，该力大于等于动圈在试验中受到的最大抽吸力，从而在负载的重力下使得动圈在整个试验过程中受到一个重力方向向下的合力。因此，普通振动台的动圈位置调节装置(中心大气室或独立安装的空气弹簧)仅需保持正压来平衡该向下的合力，从而无需额外的负压源。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。