一种电动振动台动圈自适应导向装置及其工作方法与流程

本发明涉及振动台，具体涉及一种电动振动台动圈自适应导向装置及其工作方法。

背景技术：

1、电动振动台主要用于航空、航天、兵器、电子、船舶、机械、能源、化工、仪器仪表等部门的产品整机和零部件的可靠性试验,也可用作结构动力学的特性研究等。

2、导向机构是振动台的安全运行的关键部件之一，其作用就是对动圈进行准确定位并限制不必要的横向运动。导向机构是影响振动台控制的重要因素，直接关系着振动台的实验效果。

3、目前传统导向装置通过螺栓调节可调压块来满足导向力和调隙需求，在试验过程中，难免地出现负载偏心现象，导致振动台导向装置承受着较大的轴向载荷。在这种工况下，采用传统的导向装置面临以下问题：

4、第一.在受到较大轴向载荷的影响下，导向装置的磨损程度加剧，无法对关键部位的磨损量进行量化检测；

5、第二.导向装置发生磨损后，需要依赖人工经验进行磨损的补偿，缺乏可控性；

6、第三.多个导向装置之间的预紧力常常存在差异，进一步加剧部分导向装置的磨损。

7、因此亟需发明一种电动振动台动圈自适应导向装置及其使用方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服已有技术的不足，提出一种能够对导向装置发生磨损后自动进行补偿的自适应导向装置，该导向装置能够能够承受振动台产生微小偏心后的偏心力，提升振动台的导向效果。

2、为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

3、一种电动振动台动圈自适应导向装置，设置在动圈的一侧，包括：

4、壳体，固定在台体一侧，壳体内部设有空腔且壳体上临近所述动圈的一侧设有与所述空腔相连通的开口；

5、滑块，滑动设置在所述壳体的所述空腔中，滑块上临近所述动圈的一侧与所述动圈之间通过齿式导轮机构传动连接，所述动圈在所述齿式导轮机构的导向下实现竖向位移；还包括磨损补偿组件，用以对所述齿式导轮机构进行自动的位移补偿，所述磨损补偿组件包括：

6、弹性预压机构，设置在所述壳体上，当所述齿式导轮机构中的导轮产生磨损之后，滑块在所述弹性预压机构的作用下能够朝所述动圈方向进行移动，进而对所述齿式导轮机构的磨损进行补偿；

7、自锁楔块，设置在所述壳体内部的空腔中且位于所述弹性预压机构和滑块之间，振动台产生微小偏心后由所述自锁楔块承受振动台偏心力，同时，所述自锁楔块用于防止所述滑块朝所述弹性预压机构方向移动。

8、所述壳体的壳壁上开设有竖向螺纹孔，所述竖向螺纹孔与所述空腔相连通；

9、所述弹性预压机构包括：

10、旋钮，与所述竖向螺纹孔螺纹连接；

11、弹簧，位于壳体内所述旋钮的下方；

12、上增压斜块，位于壳体内所述弹簧的下方，其具有一与所述弹簧连接的第一平面、以及一位于斜块下端的第一斜面；

13、下增压斜块，位于壳体内所述上增压斜块的下方一侧，其具有一第二斜面、第二平面以及第三平面，其中，所述第二斜面与所述第一斜面相互抵接，所述第二平面与壳体空腔侧壁接触，所述第三平面呈竖向设置；

14、当上增压斜块受到竖直向下的力时，上增压斜块能够通过所述第一斜面和第二斜面将竖向力转换为对所述下增压斜块的水平推力；

15、所述自锁楔块通过连接块与所述下增压斜块上的所述第三平面连接，自锁楔块以及壳体内腔的腔壁三者围合形成一个通道，所述通道从左往右依次包括一个方孔段、以及一个直径逐渐扩大的渐扩通道；

16、所述滑块的一端具有与所述方孔段相适配的方块、以及一与所述渐扩通道相匹配的直径渐扩段，

17、滑块上所述直径渐扩段的斜面与自锁楔块上所述渐扩通道的斜面相配合且形成微小间隙d，当滑块受到水平往左的推力并将推力传导至所述自锁楔块时，自锁楔块竖直受力产生摩檫力恒大于水平分力，自锁楔块与壳体相接触平面满足摩擦要求如下：

18、，

19、其中：是自锁楔块和壳体的相对摩擦系数；是所述渐扩通道斜面与水平面的夹角。

20、滑块左侧斜面与自锁楔块斜面形成微小间隙。

21、所述旋钮的螺纹部分由上到下带有均匀分布的位移刻度值。

22、所述上增压斜块与下增压斜块接触的斜面与水平面的夹角满足。

23、所述齿式导轮机构包括：

24、第一竖向齿条，固定连接在所述滑块临近动圈的一端；

25、第二竖向齿条，固定连接在所述动圈上；

26、齿轮，连接在所述第一竖向齿条和第二竖向齿条之间并分别与两个竖向齿条相啮合。

27、所述滑块伸出壳体的部分上端设有对齿式导轮机构磨损量进行定量检测的卡尺。

28、本发明进一步公开了所述电动振动台动圈自适应导向装置的工作方法，包括以下步骤：

29、（1）根据电动振动台的推力要求，选定动圈周向自适应导向装置均匀布置个数，确定每个自适应导向装置水平预紧力；

30、（2）针对每个自适应导向装置，将旋钮旋入壳体的竖向螺纹孔内，并旋紧到壳体凸台上表面对齐旋钮上0刻度值，调整卡尺使其上0刻度值对齐壳体边缘，旋紧压紧螺钉固定压块；

31、（3）旋入旋钮直至壳体凸台上表面对齐旋钮位移刻度值，位移刻度值的计算公式为，其中为弹簧刚度；为上增压斜块与下增压斜块接触的斜面与水平面的夹角；

32、（4）定期检查自适应导向装置，将卡尺上读取的位移刻度值记为，当小于临界值时，无需补偿；当大于或等于临界值时，旋钮增加旋入位移补偿预紧力，同时对卡尺进行调整使得卡尺上的0刻度值对齐壳体边缘，旋钮增加旋入位移的计算公式为；

33、（5）当与壳体凸台上表面对齐的旋钮位移刻度值大于或等于磨损预设阈值时，齿式导轮磨损量达到预设阈值，提醒进行检修替换。

34、所述水平预紧力通过如下公式确定：

35、，

36、式中为振动台抗倾覆力矩，为上导向装置与下导向装置之间的距离，上导向装置与振动台下导向装置之间的距离，本文的导向装置为上导向装置。

37、所述临界值取值范围为0.5mm-1mm，磨损预设阈值取值范围为5mm-10mm。

38、有益效果：

39、1．本发明解决了现有的导向装置螺栓易发生松动的问题，本发明的自锁楔块利用了楔形自锁特性，使导向装置承受大载荷而不发生偏移，且自锁楔块与滑块之间具有微小间隙，保证正常导向时由弹簧经增力机构后提供预紧力，振动台产生微小偏心后由自锁楔块承受振动台偏心力，保证滑块不后退，提升振动台的导向效果。

40、2．本发明设置增力斜块减小弹簧刚度需求，使用较小刚度弹簧进行实时补偿，解决了现有的导向装置需人工调节螺栓补偿的问题，并解决了空间狭窄、无法使用刚度较大弹簧的问题，满足了大推力振动台导向需求。

41、3．本发明设置的卡尺与旋钮带有刻度，通过旋钮刻度保证各个上导向机构可保持同样的预紧力并定量补偿预紧力，解决了现有的导向装置多个导向装置间的预紧状态往往存在差异的问题。

42、4．本发明解决了现有的上导向装置磨损量无法观察、易磨损过量的问题，设置卡尺带有均匀分布的刻度，可定量检测磨损量，并且通过旋钮累计补偿深度可定量检测齿式导轮的磨损量，易于工作人员检修。

43、5．本发明所需元件较少、成本低廉、安装简便、简单可靠、适应性强、使用效果好，具有广泛的实用性。