一种液压振动台翻转装置的制作方法

本发明属于液压振动台技术领域，具体涉及一种液压振动台翻转装置。

背景技术：

液压振动台由于具有低频、大位移、大推力、响应快、重量轻、体积小及易安装等优点，被广泛应用于航空航天、军工、道路模拟、包装运输、地震等各个领域的振动试验中。

液压振动台分为单自由度和多自由度。其中，单自由度液压振动台主要包括水平液压振动台和垂直液压振动台，根据试验件试验条件的不同，选择相应振动台。如果试验件具有水平和垂直两个方向的试验条件(非同时)，则需要在水平方向和垂直方向分别配置一套液压振动台，占地面积较大，除油源分系统和控制分系统外，其它元部件均需要配置两套，大大增加了试验成本。在水平和垂直两个方向的试验状态切换时，需要相应的将油源分系统和控制分系统切换到试验所需的振动试验台体上，频繁切换会导致系统稳定性降低，增加系统故障概率。

另外，有一种水平和垂直一体化的液压振动台，采用的是特殊定制液压作动器，作动器外套筒上自带耳轴，用来实现翻转，这种形式对作动器的加工精度要求较高，大幅增加了系统研制成本，难以推广使用。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有液压振动台体积庞大、稳定性较差以及制造成本高的问题，提供了一种能够实现单自由度液压振动台实现水平和垂直一体化结构，加工简单易实现，操作方便，成本较低，通用性强，可广泛应用于液压振动台试验系统的液压振动台翻转装置。

本发明是这样实现的：

一种液压振动台翻转装置，包括传动链条、水平定位块、液压马达、液压作动器、水平滑台、轴肩、轴座、垂直定位块、底座、翻转轴、换向阀块和配重块；底座固定在地面上；轴座固定在底座左部的上端面上，轴肩安装在轴座的上端面上；翻转轴位于轴座和轴肩之间；翻转轴下端固定有配重块，上端固定有液压作动器；水平定位块固定在底座左部的上端面上，位于轴座的左侧； 垂直定位块位于轴座下方的底座内部；液压马达固定在底座左部的上端面上，位于水平定位块的左侧；液压马达的输出端与翻转轴通过传动链条连接；换向阀块固定在底座左部的上端面上，位于液压马达的后侧，与液压马达连接；水平滑台固定在底座右部的上端面上。

如上所述的翻转轴主体部分为长方形体，主体部分上端面为翻转轴上端面，主体部分下端面为翻转轴下端面，主体部分前后端面分别设置有圆柱形耳轴；圆柱形耳轴位于轴肩和轴座之间；翻转轴主体部分前端的圆柱形耳轴的前端固定有齿轮，该齿轮与传动链条啮合；液压作动器固定在翻转轴上端面上；配重块固定在翻转轴下端面上；配重块的左端面为配重块外侧面。

如上所述的水平定位块整体为“Z”形，下部的下端面为下端面，上部的下端面为定位安装面，上部的上端面设置有第一调节螺钉；水平定位块的上部开孔，第一调节螺钉从孔中穿过；水平定位块的下端面固定在底座的上端面上。

如上所述的在轴座的下方的底座上开有方形开孔；方形开孔的右端面为垂直定位块的定位安装面；在定位安装面上设置有第二调节螺钉；定位安装面上开有孔，第二调节螺钉从孔中穿过。

如上所述的换向阀块包括手动换向阀和平衡阀，平衡阀包括第一平衡阀和第二平衡阀；第一平衡阀和第二平衡阀各有两个油口，分别为a、b口，第一平衡阀的b口与液压马达的A腔连接，第二平衡阀的b口与液压马达的B腔连接；手动换向阀有四个油口，分别是a、b、p、t口，p口与油源的P口连接，t口与油源的T口连接，a口与第一平衡阀的a口连接，b口与第二平衡阀的a口连接。

如上所述的配重块整体为长方体形，配重块的质心与液压作动器活塞杆的运动轴心重合。

如上所述的轴肩的下端面开有半圆形凹槽，轴座的上端面开有半圆形凹槽，翻转轴的圆柱形耳轴安放于轴座和轴肩之间的半圆形凹槽内；轴肩上设置有紧固螺栓；轴肩上还开有注油孔。

本发明的有益效果是：

本发明包括传动链条、水平定位块、液压马达、液压作动器、水平滑台、轴肩、轴座、垂直定位块、底座、翻转轴、换向阀块和配重块。本发明的振动台翻转装置利用常规的伺服作动器和简单的机械结构，快速方便的实现了液压作动器在水平和垂直方向的翻转动作，完成单个作动器实现水平和垂直两个方向振动试验的功能，大幅降低了系统的制造成本。同时具有自锁功能，特殊需 求时液压作动器可停置在任意位置。定位精准，操作简单易行，性能稳定。本发明所述液压振动台翻转装置结构简单易于加工，不需特殊定制，成本低廉，安装方便。经拓展应用，本装置可将原理应用于有翻转需求的各类机械结构和液压系统中，应用范围较广。

附图说明

图1是本发明的一种液压振动台翻转装置的垂直状态的主视图；

图2是本发明的一种液压振动台翻转装置的垂直状态的左视图；

图3是本发明的一种液压振动台翻转装置的水平状态的主视图；

图4是本发明的一种液压振动台翻转装置的翻转轴的左视图；

图5是本发明的一种液压振动台翻转装置的水平定位块的主视图；

图6是本发明的一种液压振动台翻转装置的垂直定位块的俯视图；

图7是本发明的一种液压振动台翻转装置的换向阀块11的工作原理图。

其中：1.传动链条，2.水平定位块，3.液压马达，4.液压作动器，5.水平滑台，6.轴肩，7.轴座，8.垂直定位块，9.底座，10.翻转轴，11.换向阀块，12.配重块，13.翻转轴上端面，14.圆柱形耳轴，15.翻转轴下端面，16.配重块外侧面，17.第一调节螺钉，18.定位安装面，19.下端面，20.方形开孔，21.定位安装面，22.第二调节螺钉，23.手动换向阀，24.平衡阀，24.1.第一平衡阀，24.2.第二平衡阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。

如图1和图2所示，一种液压振动台翻转装置，包括传动链条1、水平定位块2、液压马达3、液压作动器4、水平滑台5、轴肩6、轴座7、垂直定位块8、底座9、翻转轴10、换向阀块11和配重块12。底座9固定在地面上。轴座7固定在底座9左部的上端面上，轴肩6安装在轴座7的上端面上。翻转轴10位于轴座7和轴肩6之间。翻转轴10下端固定有配重块12，上端固定有液压作动器4。水平定位块2固定在底座9左部的上端面上，位于轴座7的左侧。垂直定位块8位于轴座7下方的底座9内部。液压马达3固定在底座9左部的上端面上，位于水平定位块2的左侧。液压马达3的输出端与翻转轴10通过传动链条1连接。换向阀块11固定在底座9左部的上端面上，位于液压马达3的后侧，与液压马达3连接。水平滑台5固定在底座9右部的上端面上。

如图4所示，翻转轴10主体部分为长方形体，主体部分上端面为翻转轴上端面13，主体部分下端面为翻转轴下端面15，主体部分前后端面分别设置有圆 柱形耳轴14。圆柱形耳轴14位于轴肩6和轴座7之间。翻转轴10主体部分前端的圆柱形耳轴14的前端固定有齿轮，该齿轮与传动链条1啮合。液压作动器4固定在翻转轴上端面13上。配重块12固定在翻转轴下端面15上。配重块12的左端面为配重块外侧面16。

如图5所示，水平定位块2整体为“Z”形，下部的下端面为下端面19，上部的下端面为定位安装面18，上部的上端面设置有第一调节螺钉17。水平定位块2的上部开孔，第一调节螺钉17从孔中穿过。水平定位块2的下端面19固定在底座9的上端面上。

如图6所示，在轴座7的下方的底座9上开有方形开孔20。方形开孔20的右端面为垂直定位块8的定位安装面21。在定位安装面21上设置有第二调节螺钉22。定位安装面21上开有孔，第二调节螺钉22从孔中穿过。

如图7所示，换向阀块11包括手动换向阀23和平衡阀24，平衡阀24包括第一平衡阀24.1和第二平衡阀24.2。第一平衡阀24.1和第二平衡阀24.2各有两个油口，分别为a、b口，第一平衡阀24.1的b口与液压马达3的A腔连接，第二平衡阀24.2的b口与液压马达3的B腔连接。手动换向阀23有四个油口，分别是a、b、p、t口，p口与油源的P口连接，t口与油源的T口连接，a口与第一平衡阀24.1的a口连接，b口与第二平衡阀24.2的a口连接。

装置需要翻转时，扳动手动换向阀23的换向手柄，使其工作在左工位，手动换向阀23的p口与a口连通，t口与b口连通。此时油液经第一平衡阀24.1的a口进入第一平衡阀24.1，并最终进入液压马达3的A腔，带动液压马达3旋转，液压马达3的B腔油液经第二平衡阀24.2的b口进入手动换向阀23的b口，并经t口回到油源。需要向另一侧翻转时，扳动手动换向阀23的换向手柄，使其工作在右工位，手动换向阀23的p口与b口连通，t口与a口连通。此时油液经第二平衡阀24.2的b口进入第二平衡阀24.2，并最终进入液压马达3的B腔，带动液压马达3反向旋转，液压马达3的A腔油液经第一平衡阀24.1的b口进入手动换向阀23的a口，并经t口回到油源。

配重块12整体为长方体形，配重块12的质心与液压作动器4活塞杆的运动轴心重合。

轴肩6的下端面开有半圆形凹槽，轴座7的上端面开有半圆形凹槽，翻转轴10的圆柱形耳轴14安放于轴座7和轴肩6之间的半圆形凹槽内。轴肩6上 设置有紧固螺栓，用于将翻转轴10抱死。轴肩6上还开有注油孔，用于对翻转轴10添加润滑剂。

本装置具有自锁功能，可以在任意位置将翻转轴10锁定。

液压振动台需要从如图1所示的垂直方向翻转为如图3所示的水平方向时，首先旋松轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓，使翻转轴10处于可翻转状态。打开液压油源给液压马达3供油，扳动换向阀块11上的手动换向阀手柄，使液压马达3缓慢旋转，通过传动链条1带动翻转轴10缓慢旋转，直到配重块外侧面16与水平定位块2的定位安装面18贴合。此时将液压作动器4与水平滑台5刚性连接，并将轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓拧紧，翻转轴10被抱死。试运行液压作动器4，观察其运动轨迹是否流畅，如果运动卡涩，重新旋松轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓以及液压作动器4与水平滑台5之间的连接，调整水平定位块2上的第一调节螺钉17，再次紧固轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓以及液压作动器4与水平滑台5之间的连接，重复试运行，直到液压作动器4运行流畅，此时将第一调节螺钉17用螺母锁死。至此，液压振动台从垂直方向到水平方向的翻转全部完成。

液压振动台需要从如图3所示的水平方向翻转为如图1所示的垂直方向时，首先松开液压作动器4和水平滑台5之间的连接。同时旋松轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓，使翻转轴10处于可翻转状态。打开液压油源给液压马达3供油，扳动换向阀块11上的手动换向阀手柄，使液压马达3缓慢旋转，通过传动链条1带动翻转轴10缓慢旋转，直到配重块12的内侧面与垂直定位块8的定位安装面21贴合。此时将轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓拧紧，翻转轴10被抱死。测量液压作动器4的运动轨迹是否垂直，如果误差较大，重新旋松轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓，调整垂直定位块8上的调节螺钉22，再次紧固轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓将翻转轴10抱死，重复试运行，直到液压作动器4的运动轨迹在垂直误差范围内，此时将调节螺钉22用螺母锁死。至此，液压振动台从水平方向到垂直方向的翻转全部完成。

在系统需要将液压作动器4停留在水平和垂直之间的任意位置时，旋松轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓，使翻转轴10处于可翻转状态。打开液压油源给液压马达3供油，扳动换向阀块11上的手动换向阀手柄，使液压马达3旋转，通过传动链条1带动翻转轴10缓慢旋转。直到液压作动器4停留在指定位置， 松开手动换向阀的换向手柄，液压马达3自动锁死。此时将轴肩6和轴座7之间的紧固螺栓紧固，翻转轴10被抱死。至此，旋转动作完成。

本发明所述的液压振动台翻转装置原理简单，定位精准，操作简单易行，性能稳定。与现有技术相比，节省了一套作动器和伺服阀，节约了制造成本，减少了占地面积，采用的部件易于加工，无需定做特殊液压作动器，同时具有自锁功能，特殊需求时液压作动器可停置在任意位置。

本发明所述的翻转装置并不局限于液压振动台系统中，在不脱离本发明宗旨的前提下能做出各种变化和拓展，比如可应用于有相同翻转需求的各类机械结构、液压系统和试验设备中，可以起到同等效果，本发明中未作详细描述。