专利名称：静压球铰支撑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及力学环境试验的振动台技术领域，具体涉及一种静压球铰 支撑装置。该静压球4交支撑装置能够消除两台或多台电动振动台同时作用于一 件物品时的异步振动误差，实现振动解耦。
背景技术：
电动振动台是一种振动力学环境模拟试验设备，在国防、航天、航空、通 讯、电子、汽车、摩托车、家电等行业中得到广泛的使用。当一个试件的体积 较大时就需要采用两台或多台振动台配合对一个试件进行同步振动来测试试 件的抗振动性能。
目前市场上，常使用一种双J求面静压轴承来连4妄工作台面和试件，以实现 多台振动台或者多自由度振动台的振动解耦，如图1所示，该双球面静压轴承
由静压球面1和静压球座4在支撑方向上通过定位连接轴5连接构成，静压球 面1相对静压球座4在支撑方向的垂直方向上转动连接。静压球面1或静压球 座4上设有高压油腔2和低压油腔3，在支撑方向上静压球面1的凸球面与静 压球座4的凹球面通过油膜形成的封油面浮动配合。使用时，将一定压力的液 压油通入双球面静压轴承的高压油腔2，经过封油面流向低压油腔3，将静压 球面1浮起，既可以承受激振方向作用力，又可以做一定角度偏转，从而自动 消除异步误差，保证振动试-^i殳备在中、高频率工况下可靠地工作，实现两台 或多台电动振动台同步振动时的振动解耦。
上述双球面静压轴承虽然实现了两台或多台电动振动台同步振动时的振 动解耦，但其可偏转的角度范围比较小，偏转角度一般为士6。，当试验要求 偏转角度比较大的时候，则无法满足试验需要，甚至使振动系统无法可靠地工 作，对振动系统产生破坏，并威胁到试验人员的生命安全。
因此，针对现有技术的缺点，本实用新型提供一种静压球铰支撑装置来解 决上述问题。 发明内容
本实用新型提供一种静压球铰支撑装置，其目的主要是解决现有双球面静 压支撑装置偏转角度较小，不能满足不同试验需要的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是 一种静压球铰支撑装置， 包括静压球头、静压J求座以及支7 义连接杆，所述静压J求头为一球体，静压5求座内对应静压球头设有圆缺形凹球面，静压球座设有缺口与圓缺形凹球面贯通， 静压球头装配在静压球座内的圓缺形凹球面中，支承连接杆的一端通过缺口与 静压球头固定连接，缺口直径大于支承连接杆的直径，支承连接杆的另一端设 有转接端面；
在所述圆缺形凹球面的上部水平环绕凹球面设置第一高压油腔，缺口处设
置密封圈；在所述圆缺形凹球面的下部水平环绕凹球面设置第二高压油腔；在 所述圆缺形凹球面的中部水平环绕凹球面设置低压油腔；第一高压油腔和第二 高压油腔与进油口连通，低压油腔与回油口连通；在使用状态下，高压油通过 进油口分别进入第一高压油腔和第二高压油腔，再经低压油腔至回油口形成回 路，其中，高压油在静压球座的圆缺形凹球面与静压球头的球面之间形成压力
油膜差动的浮动支撑结构；
所述转接端面作为试件支撑连接端，静压球座底部作为工作台支撑连接
端o
上述技术方案中的有关内容解释如下
1、 上述方案中，所述圆缺形凹球面的"上部"、"中部"和"底部"均是 在图2-4所示的位置下的"上部"、"中部"和"底部"。
2、 上述方案中，所述第一高压油腔与第二高压油腔以静压球头的球心为 基准上下对称设置。
3、 上述方案中，在所述圆缺形凹球面的底部设置第二低压油腔，第二低 压油力空与回油口连通。
4、 上述方案中，所述静压球座由第一半球座和第二半球座拼接固连构成。
5、 上述方案中，缺口直径大于支承连接杆的直径，指的是支撑连接杆与 静压球座上的缺口两端面之间存在一定间隙，从而使得静压球头相对于静压球 座可以发生偏转，其偏转角度为±20° ，使静压球铰支撑装置在支撑方向的垂 直方向上具有振动解耦能力。
6、 上述方案中，所述静压球座底部作为支撑工作台支撑连接端，可根据 台面型号进行调整，可以适用于不同型号的振动台。
本实用新型工作原理和效果是将一定压力的液压油通入静压球铰支承装 置的高压油腔，经过封油面流向低压油腔，将静压球头浮起，既可以承受激振 方向作用力，又可以实现大角度的偏转，偏转角度为±20° 。从而在两台(多 台)电动振动台同步振动时，通过安装静压球铰支承装置进行振动解耦，自动 消除异步误差，保证振动系统安全可靠地工作；或者多自由度振动台工作时在振动台与水平台之间使用该静压球铰支承装置做连接，起到各自由度之间的振 动解耦。另外本实用新型属纯液体摩擦，摩擦阻力小，功率损耗少，传动效率 高，静压球面所受合力始终对准球心，运行平稳，没有振动。
由于本实用新型静压球铰支承装置既可以承受激振方向作用力，又可以实 现比较大角度的偏转，保证系统可靠工作，避免对振动系统产生破坏，保护试 验人员生命安全，并且该项装置可以独立于振动系统电动振动台，具有很好的 通用性和适应性，使安装调试较方便，维护保养过程更简单。
附图1为现有技术双球面静压轴承结构示意图； 附图2为本实用新型实施例结构示意图； 附图3为本实用新型实施例结构截面示意图； 附图4为本实用新型实施例另一截面示意图。
以上附图中1、静压球面；2、高压油腔；3、低压油腔；4、静压球座； 5、定位连接轴；6、转接端面；7、静压球头；8、第一半球座；9、第二半球 座；10、第一高压油腔；11、低压油腔；12、支承连接杆；13、静压球座；14、 第二高压油腔；15、第二低压油腔；16、缺口。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述 实施例
如图2 4所示， 一种静压球铰支撑装置，包括静压球头7、静压球座13 以及支承连接杆12，上述静压球头7为一球体，静压球座13内对应静压球头 7设有圆缺形凹球面(图中未标出)，静压球座13设有缺口 16与圆缺形凹球 面贯通，静压球头7装配在静压球座13内的圓缺形凹球面中，支承连接杆12 的一端通过缺口 16与静压球头7固定连接，缺口 16直径大于支承连接杆12 的直径，支承连接杆12的另一端设有转接端面6。
在上述圆缺形凹球面的上部水平环绕凹球面设置第一高压油腔10，缺口 16处设置密封圈(图中未示出)；在上述圓缺形凹球面的下部水平环绕凹球面 设置第二高压油腔14;在上述圆缺形凹球面的中部水平环绕凹球面设置低压 油腔ll,在上述圆缺形凹球面的底部设置第二低压油腔15;第一高压油腔IO 和第二高压油腔14与进油口连通，低压油腔11和第二低压油腔15与回油口 连通。在使用状态下，高压油通过进油口分别进入第一高压油腔10和第二高 压油腔14,再经低压油腔11至回油口形成回路，其中，高压油在静压球座13
5的圆缺形凹球面与静压球头7的球面之间形成压力油膜差动的浮动支撑结构。
上述转接端面6作为试件支撑连接端，静压球座13底部作为工作台支撑 连接端。
其中，第一高压油腔10与第二高压油腔14以静压球头7的球心为基准上 下对称设置。静压球座13由第一半球座8和第二半球座9拼接固连构成。
上述缺口 16直径大于支承连接杆12的直径，指的是支撑连接杆12与静 压球座13上的缺口 16两端面之间存在一定间隙，从而使得静压3求头7相对于 静压球座13可以发生偏转，其偏转角度为±20° ，使静压球铰支撑装置在支 撑方向的垂直方向上具有振动解耦能力，从而克服了原来双球面静压轴承支承 方式所带来的偏转角度较小的缺陷。
工作时，将一定压力的液压油通入静压球4交支承装置的高压油腔，经过封 油面流向低压油腔，将静压球头浮起，既可以承受激振方向作用力，又可以实 现偏转角度为±20°的大角度偏转，从而在两台(多台)电动振动台同步振动 时，通过安装静压球铰支承装置进行振动解耦，自动消除异步误差，保证振动 系统安全可靠地工作；或者多自由度振动台工作时在振动台与水平台之间使用 该静压球铰支承装置做联接，起到各自由度之间运动解耦。另外本实用新型属 纯液体摩擦，摩擦阻力小，功率损耗少，传动效率高，静压球面所受合力始终 对准球心，运行平稳，没有振动。并且该项支撑装置可以独立于振动系统电动 振动台，具有4艮好的通用性和适应性，使安装调试较方便，维护保养过程更简 单。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此 项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用 新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵 盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种静压球铰支撑装置，其特征在于包括静压球头(7)、静压球座(13)以及支承连接杆(12)，所述静压球头(7)为一球体，静压球座(13)内对应静压球头(7)设有圆缺形凹球面，静压球座(13)设有缺口(16)与圆缺形凹球面贯通，静压球头(7)装配在静压球座(13)内的圆缺形凹球面中，支承连接杆(12)的一端通过缺口(16)与静压球头(7)固定连接，缺口(16)直径大于支承连接杆(12)的直径，支承连接杆(12)的另一端设有转接端面(6)；在所述圆缺形凹球面的上部水平环绕凹球面设置第一高压油腔(10)，缺口(16)处设置密封圈；在所述圆缺形凹球面的下部水平环绕凹球面设置第二高压油腔(14)；在所述圆缺形凹球面的中部水平环绕凹球面设置低压油腔(11)；第一高压油腔(10)和第二高压油腔(14)与进油口连通，低压油腔(11)与回油口连通；在使用状态下，高压油通过进油口分别进入第一高压油腔(10)和第二高压油腔(14)，再经低压油腔(11)至回油口形成回路，其中，高压油在静压球座(13)的圆缺形凹球面与静压球头(7)的球面之间形成压力油膜差动的浮动支撑结构；所述转接端面(6)作为试件支撑连接端，静压球座(13)底部作为工作台支撑连接端。
2、 根据权利要求1所述的静压球铰支撑装置，其特征在于所述第一高 压油腔(10)与第二高压油腔(14)以静压球头(7)的球心为基准上下对称 设置。
3、 根据权利要求1所述的静压球铰支撑装置，其特征在于在所述圆缺 形凹^l面的底部设置第二低压油腔(15)，第二低压油腔(15)与回油口连通。
4、 根据权利要求1所述的静压球铰支撑装置，其特征在于所述静压球 座(13)由第一半球座(8)和第二半球座(9)拼接固连构成。
专利摘要一种静压球铰支撑装置，包括静压球头、静压球座以及支承连接杆，静压球头为一球体，静压球座内对应静压球头设有圆缺形凹球面，并设有缺口与圆缺形凹球面贯通，支承连接杆的一端通过缺口与静压球头固定连接，缺口直径大于支承连接杆的直径，支承连接杆的另一端设有转接端面；在圆缺形凹球面的上部设置第一高压油腔，对应缺口处设置密封圈；下部设置第二高压油腔；圆缺形凹球面的中部设置低压油腔；第一高压油腔和第二高压油腔与进油口连通，低压油腔与回油口连通；转接端面作为试件支撑连接端，静压球座底部作为工作台支撑连接端。本方案解决了现有双球面静压支撑装置偏转角度较小，不能满足不同试验需要的问题。
文档编号G01M7/00GK201314865SQ20082019944
公开日2009年9月23日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者平 李, 濮龙锋 申请人:苏州苏试试验仪器有限公司