一种三轴振动试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种环境试验设备，具体涉及一种三轴振动试验装置。

背景技术：

常规的单轴振动台只能实现x、y或z方向单独振动。但是，随着产品研发流程进一步完善，产品性能要求越来越高，对产品的可靠性验证也越来越重视，常规的单轴试验已经不能完全满足产品的振动试验要求。三轴同振试验相比单一轴向的振动，更加真实的模拟了产品的受力状态，也就更能暴露产品实际应用可能遇到的失效模式。所以，对三轴同振的试验装置的需求也越来越迫切。

对于三轴振动试验装置，本申请人进行了多年的深入研究，已有多项专利，可参见中国专利cn101487765b和cn102865987a。但上述现有的三轴振动试验装置，具有一个用来承载试验物品的工作台面，该工作台面在底部垂直的z轴方向上经z轴传振解耦装置连接z轴振动发生器，在侧部水平的x轴方向上经x轴传振解耦装置连接x轴振动发生器，在侧部水平的y轴方向上经y轴传振解耦装置连接y轴振动发生器，由工作台面以及试件的重量均承载于z向振动发生器（通常是电动振动台）上，限于z向振动台的吨位，现有的三轴振动试验装置仅能做较小型且质量轻的振动试验，难于满足大型且质量重的振动试验需求。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种三轴振动试验装置，以满足大型或重型试件的三轴同振试验需求。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种三轴振动试验装置，具有一个用来承载试验物品的工作台面，该工作台面在底部垂直的z轴方向上经z轴传振解耦装置连接z轴振动发生器，在侧部水平的x轴方向上经x轴传振解耦装置连接x轴振动发生器，在侧部水平的y轴方向上经y轴传振解耦装置连接y轴振动发生器；其特征在于：

所述工作台面通过一浮动支撑结构对地安装；

所述浮动支撑结构包括至少三个浮动机构，这至少三个浮动机构均布于工作台面下，每个浮动机构包括一上支撑板、一下支撑板、一空气弹簧以及多个导向保持单元；所述上支撑板和下支撑板上下相对平行设置，上支撑板工作台面固定连接，下支撑板相对地面固定安装，所述空气弹簧设于上支撑板和下支撑板之间，空气弹簧的顶部与上支撑板固定连接，空气弹簧的底部与下支撑板固定连接；所述上支撑板周向上的至少两个侧部上设置所述导向保持单元，所述导向保持单元包括导向杆、导向孔以及柱形橡胶，所述柱形橡胶的底端相对下支撑板固定连接，柱形橡胶的顶端与导向杆固定连接，导向杆于柱形橡胶的顶端中心向上延伸出，导向杆的上部经所述导向孔与上支撑板导向配合。

上述方案中，所述工作台面为矩形，所述浮动机构为四个，分设于工作台面的四个角部处。

进一步，所述上支撑板和下支撑板为矩形板，所述上支撑板的相邻的两侧部上设置所述导向保持单元，并且，所述设置所述导向保持单元的侧部正处于工作台面的外周处，以使导向保持单元外露。

由于采用上述方案，本实用新型具有以下优点：

本实用新型以特殊的浮动支撑结构将工作台面进行支撑，使工作台面呈浮动状态，工作台面及其上的工装及试件的重量不再承载于z轴振动发生器上，使z轴振动发生器与x轴、y轴振动发生器一样仅用于提供激振力，从而特别适用于大型且质量重的振动试验。

再者，本实用新型浮动机构采用空气弹簧和导向保持单元的组合，空气弹簧数量多、承载大，能够满足大尺寸、大质量试件的试验需求，且能够按具体的负载要求来实际调节空气弹簧内部气压，而导向保持单元包含的柱形橡胶和导向设计，在允许试件工装三轴同振的同时，能够防止大型试件工装在试验过程中可能的倾斜现象。

本实用新型三轴振动试验装置，设计机构简单，可靠性高，利于大批量设计和生产制造。

附图说明

图1为本实用新型实施例主视示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为本实用新型实施例的浮动机构的立体示意图；

图4为本实用新型实施例的浮动机构的主视局部剖示意图。

以上附图中：1、工作台面；2、z轴振动发生器；3、x轴振动发生器；4、y轴振动发生器；5、z轴传振解耦装置；6、x轴传振解耦装置；7、y轴传振解耦装置；8、浮动机构；81、上支撑板；82、下支撑板；83、空气弹簧；84、导向保持单元；841、导向杆；842、导向孔；843、柱形橡胶；8431、上金属板；8432、中间橡胶柱；8433、下金属板；844、上板；845、下板；9、钢性底板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：一种三轴振动试验装置：参见图1～4所示：

参见图1和图2所示，三轴振动试验装置具有一个用来承载试验物品的工作台面1，该工作台面1在底部垂直的z轴方向上经z轴传振解耦装置5连接z轴振动发生器2，在侧部水平的x轴方向上经x轴传振解耦装置6连接x轴振动发生器3，在侧部水平的y轴方向上经y轴传振解耦装置7连接y轴振动发生器4。

所述z轴传振解耦装置5、x轴传振解耦装置6和y轴传振解耦装置7采用电动振动台为佳，但实际也可以采用其他振动源。

本实施例的特点在于：

所述工作台面1通过一浮动支撑结构对地安装。

参见图3和图4所示，所述浮动支撑结构包括至少三个浮动机构8，这至少三个浮动机构8均布于工作台面1下，每个浮动机构8包括一上支撑板81、一下支撑板82、一空气弹簧83以及多个导向保持单元84。所述上支撑板81和下支撑板82上下相对平行设置，上支撑板81与工作台面1固定连接，下支撑板82相对地面固定安装，所述空气弹簧83设于上支撑板81和下支撑板82之间，空气弹簧83的顶部与上支撑板81固定连接，空气弹簧83的底部与下支撑板82固定连接。所述上支撑板81周向上的至少两个侧部上设置所述导向保持单元84，所述导向保持单元84包括导向杆841、导向孔842以及柱形橡胶843，所述柱形橡胶843的底端相对下支撑板82固定连接，柱形橡胶843的顶端与导向杆841固定连接，导向杆841于柱形橡胶843的顶端中心向上延伸出，导向杆841的上部经所述导向孔842与上支撑板81导向配合。

具体，所述浮动支撑结构还包括一钢性底板9，各个浮动机构8的下支撑板82均固定安装于该钢性底板9上，该钢性底板9再与地基连接达到与地面的固定连接。

具体，空气弹簧83为现成件，通常空气弹簧83的顶部设有金属的上盖板，其底部设有金属的下底板，使用时将其上盖板与与上支撑板81固定连接，连接方式可以是螺栓连接，将其上底板与与下支撑板82固定连接，连接方式可以是螺栓连接。

参见图4所示，所述柱形橡胶843由上金属板8431、中间橡胶柱8432、下金属板8433组成，中间橡胶柱8432顶端面与上金属板8431固定连接，其底端面与下金属板8433固定连接，但通常上金属板8431、中间橡胶柱8432、下金属板8433为橡胶制作时一体连接成型。

参见图3和图4所示，具体，所述导向保持单元84还包括一上板844及一下板845，所述上板844对接于上支撑板81的侧边上，且上板844与上支撑板81间通过螺钉固定连接；所述下板845对接于下支撑板82的侧边上，且下板845与下支撑板82间也通过螺钉固定连接，所述柱形橡胶843设于上板844和下板845之间，柱形橡胶843的底端与下板845经螺钉固定连接，而所述导向孔842对应开设于上板844上。上述为一较佳例子，但实际中，将上板844和上支撑板81一体连接为一整块也是可行的，将下板845和下支撑板82一体连接为一整块也是可行的，能达到相同的作用。

参见图1～4所示，所述工作台面1为矩形，所述浮动机构8为四个，分设于工作台面1的四个角部处，且所述上支撑板81和下支撑板82为矩形板，所述上支撑板81的相邻的两侧部上设置所述导向保持单元84，并且，所述设置所述导向保持单元84的侧部正处于工作台面1的外周处。以此，四个浮动机构8的导向保持单元84共同作用成一个整体，来保持工作台面1的平稳，防止工作台面1倾覆。且，每个浮动机构8的每一侧上各设两个导向保持单元84，此为较佳。

所述z轴传振解耦装置5、x轴传振解耦装置6、y轴传振解耦装置7均可以采用现的解耦装置，比如十字型直线导轨等，中国专利cn101487765b和cn102865987a中公开的具体解耦装置，在本案中也适用。

本实施例特别适用于大型且质量重的振动试验，且设计机构简单，可靠性高，利于大批量设计和生产制造。

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。