專利名稱：垂直振動臺加載導(dǎo)向一體化組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及環(huán)境力學(xué)試驗設(shè)備中的垂直振動試驗臺，特別涉及應(yīng)用于 大臺面、大負載垂直振動試驗臺的一種臺面輔助支撐和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景目前市場上的垂直振動試驗臺都有偏載力矩及均勻度的要求。對于中心驅(qū) 動，無輔助導(dǎo)向的大臺面，大負栽試驗場合，要滿足試驗的偏栽力矩及均勻度的要求，生產(chǎn)制造的難度就大大增加。中國專利于2005年3月23日公告 授權(quán)了一件名稱為"力學(xué)結(jié)構(gòu)抗振性能仿真試驗平臺"的實用新型專利 (CN2687649Y )。該專利7>開了 一種液壓振動試驗臺，其中，激振才幾構(gòu)由四 個回轉(zhuǎn)油缸、液控單向閥連接構(gòu)成，臺面與底座之間的支撐機構(gòu)由四個空氣 彈簧支撐機構(gòu)組成，導(dǎo)向機構(gòu)由臺面下部所設(shè)的四個定位活塞分別與四個呈 環(huán)形的空氣彈簧配合形成。總之，該專利可以作為垂直振動試驗臺使用，也 設(shè)有輔助支撐機構(gòu)和輔助導(dǎo)向機構(gòu)，但是存在的明顯不足是在大臺面、大 負載垂直振動試驗場合下由于導(dǎo)向機構(gòu)的精度不夠，不能滿足試驗的偏載力 矩及均勻度的要求。此外，該方案激振機構(gòu)采用了四個油缸同步工作，使液 壓激振機構(gòu)變得復(fù)雜，設(shè)備成本較高。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種垂直振動臺加載導(dǎo)向一體化組件，其目的是要解決垂 直振動試驗臺在大臺面、大負栽試驗場合下，因試件重心偏置而引起偏栽力 矩超差的問題，從而滿足試驗的偏載力矩及均勻度的要求。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是 一種垂直振動臺加載導(dǎo) 向 一體化組件，在振動臺臺面與振動臺底座之間的垂直支撐方向上設(shè)有空氣 彈簧和儲氣筒，儲氣筒直立作為支撐體，內(nèi)腔為氣室；空氣彈簧設(shè)在儲氣筒 頂部或底部，且空氣彈簧的氣嚢與儲氣筒的氣室連通，以此在振動臺臺面與 振動臺底座之間構(gòu)成垂直方向的空氣彈簧輔助支撐結(jié)構(gòu)；在支撐中心線位置 上設(shè)置一個導(dǎo)柱和一個導(dǎo)套，導(dǎo)柱與導(dǎo)套滑動配合構(gòu)成振動臺臺面與振動臺 底座之間的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩者中， 一個相對振動臺臺面固定，另一 個相對振動臺底座固定。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，所述空氣彈簧和儲氣筒構(gòu)成的支撐結(jié)構(gòu)與導(dǎo)柱和導(dǎo)套構(gòu)
成的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)之間的相對位置以及連接關(guān)系有以下四種變化(1) 、空氣彈簧設(shè)在儲氣筒領(lǐng)部，空氣彈簧的頂部與振動臺臺面連接，儲 氣筒的底部與振動臺底座固定連接；導(dǎo)套固定在儲氣筒上，導(dǎo)柱的頂部固定 在振動臺臺面上，導(dǎo)柱的配合段穿過空氣彈簧的氣囊插入導(dǎo)套滑動配合。(2) 、所述空氣彈簧設(shè)在儲氣筒頂部，空氣彈簧的頂部與振動臺臺面連接，儲氣筒的底部與振動臺底座固定連接；導(dǎo)柱固定在儲氣筒上，導(dǎo)套的頂部固 定在振動臺臺面上，導(dǎo)套的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢套在導(dǎo)柱上滑動配合。(3) 、空氣彈簧設(shè)在儲氣筒底部，儲氣筒的頂部與振動臺臺面固定連接， 空氣彈簧的底部與振動臺底座連接；導(dǎo)套固定在儲氣筒上，導(dǎo)柱的底部固定 在振動臺底座上，導(dǎo)柱的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢插入導(dǎo)套滑動配合。(4) 、空氣彈簧設(shè)在儲氣筒底部，儲氣筒的頂部與振動臺臺面固定連接， 空氣彈簧的底部與振動臺底座連接；導(dǎo)柱固定在儲氣筒上，導(dǎo)套的底部固定 在振動臺底座上，導(dǎo)套的配合段穿過空氣彈簧的氣囊套在導(dǎo)柱上滑動配合。2、 上述方案中，所述振動臺臺面通常位于振動臺底座上方，而振動臺底 座通常位于振動臺臺面下方。3、 上述方案給出的是一套用于垂直振動臺的加載導(dǎo)向一體化組件，在實 際應(yīng)用時， 一個垂直振動臺至少需要^f吏用三套本方案加載導(dǎo)向一體化組件。 比如，用三套來支撐圓臺面，用四套來支撐正方形或矩形臺面。使用時還須 注意將加栽導(dǎo)向一體化組件牢固地安裝于振動臺臺面與振動臺底座之間，使加載導(dǎo)向一體化組件的導(dǎo)向運動軸線與驅(qū)動件運動軸線嚴格保持平行。本實用新型原理是將導(dǎo)柱和導(dǎo)套構(gòu)成的精確導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與空氣彈簧和儲氣 筒構(gòu)成的支撐結(jié)構(gòu)組合成一體構(gòu)成一個支撐導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，利用空氣彈簧支撐機 構(gòu)來平衡試驗負栽，利用導(dǎo)柱導(dǎo)套機構(gòu)來實現(xiàn)精確導(dǎo)向，由于在臺面鋼性足 夠的前提下，導(dǎo)向機構(gòu)的摩擦阻尼可以忽略，不會對正常試驗產(chǎn)生影響，因 此本方案可以有效克服試件重心偏置時臺面偏栽力矩超差的問題。由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、 本實用新型不僅具有精確導(dǎo)向功能，還具有加栽功能。由于采用了空 氣彈簧，當(dāng)充以不同壓力的空氣時，可以平衡不同重量的試驗負栽，降低了垂直振動時因試驗負栽重力單向作用時引起的控制難度。2、 本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、新穎、實用、經(jīng)濟的特點，而且制造、安 裝、使用方便。3、 本實用新型應(yīng)用于液壓振動臺可以使用一個油缸進行中心驅(qū)動，與原
來采用多油缸平^f亍驅(qū)動的、液壓振動臺相比，節(jié)省了油缸，簡化了結(jié)構(gòu)，降j氐 了成本。

附圖1為本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖。以上附圖中1、振動臺臺面；2、空氣彈簧；3、導(dǎo)柱；4、導(dǎo)套；5、儲 氣筒；6、振動臺底座；7、氣嚢；8、氣室；9、頂蓋；10、底蓋；11、固定圏； 12、導(dǎo)柱固定座。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見圖l所示， 一種垂直振動臺加栽導(dǎo)向一體化組件，由支撐 結(jié)構(gòu)和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)兩部分組合構(gòu)成，其中，支撐結(jié)構(gòu)由橡膠空氣彈簧2、儲氣筒 5、頂蓋9、底蓋IO、固定圏ll組成；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)由導(dǎo)柱3和導(dǎo)套4組成。儲氣筒5直立作為支撐體，底部通過底蓋10固定在振動臺底座6上，上 部固定有頂蓋9，儲氣筒5內(nèi)腔為氣室8?？諝鈴椈?設(shè)在頂蓋9頂部，且空 氣彈簧2的氣嚢7與儲氣筒5的氣室8通過小孔連通(未畫出)。導(dǎo)套4固定 在頂蓋9的孔中，導(dǎo)柱3通過導(dǎo)柱固定座12固定在振動臺臺面l底面上。導(dǎo) 柱3的配合段穿過空氣彈簧2的氣嚢7插入導(dǎo)套4滑動配合。空氣彈簧2頂 部用固定圏11固定在導(dǎo)柱固定座12上，底部用固定圏11固定在頂蓋9上。 空氣彈簧2和儲氣筒5在振動臺臺面1與振動臺底座6之間構(gòu)成垂直方向的 空氣彈簧輔助支撐結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱3和導(dǎo)套4在振動臺臺面1與振動臺底座6之 間的支撐中心線位置上構(gòu)成垂直方向的精確導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。當(dāng)氣室8充以不同壓 力的空氣時，氣壓通過小孔傳遞到氣嚢7中，從而通過空氣彈簧2平衡不同 重量的試驗負載，降低了垂直振動時因試驗負載重力單向作用時引起的控制 難度。在臺面鋼性足夠的前提下，導(dǎo)向機構(gòu)的摩擦阻尼可以忽略，不會對正 常試驗產(chǎn)生影響，因此本方案的精確導(dǎo)向可以有效克服試件重心偏置時臺面偏載力矩超差的問題。在實際應(yīng)用中，可以采用三套本實施例加栽導(dǎo)向一體化組件來支撐圓形臺 面，可以采用四套本實施例加載導(dǎo)向一體化組件來支撐正方形或矩形臺面。 使用時特別注意使加栽導(dǎo)向一體化組件的導(dǎo)向運動軸線與驅(qū)動件運動軸線嚴 格保持平行。實施例二 一種垂直振動臺加栽導(dǎo)向一體化組件，與實施例一的不同之處 是將實施例一的整個加栽導(dǎo)向一體化組件顛倒安裝，即將導(dǎo)柱固定座12固 定在振動臺底座6上，將底蓋10固定在振動臺臺面1上。其它與實施例一相 同，這里不再重復(fù)描述。上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此 項沖支術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實 用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都 應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種垂直振動臺加載導(dǎo)向一體化組件，在振動臺臺面與振動臺底座之間的垂直支撐方向上設(shè)有空氣彈簧和儲氣筒，儲氣筒直立作為支撐體，內(nèi)腔為氣室；空氣彈簧設(shè)在儲氣筒頂部或底部，且空氣彈簧的氣囊與儲氣筒的氣室連通，以此在振動臺臺面與振動臺底座之間構(gòu)成垂直方向的空氣彈簧輔助支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于在支撐中心線位置上設(shè)置一個導(dǎo)柱和一個導(dǎo)套，導(dǎo)柱與導(dǎo)套滑動配合構(gòu)成振動臺臺面與振動臺底座之間的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩者中，一個相對振動臺臺面固定，另一個相對振動臺底座固定。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直振動臺加載導(dǎo)向一體化組件，其特征在于 所述空氣彈簧設(shè)在儲氣筒頂部，空氣彈簧的頂部與振動臺臺面連接，儲氣筒 的底部與振動臺底座固定連接；導(dǎo)套固定在儲氣筒上，導(dǎo)柱的頂部固定在振 動臺臺面上，導(dǎo)柱的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢插入導(dǎo)套滑動配合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直振動臺加載導(dǎo)向一體化組件，其特征在于 所述所述空氣彈簧設(shè)在儲氣筒頂部，空氣彈黃的頂部與振動臺臺面連接，儲 氣筒的底部與振動臺底座固定連接；導(dǎo)柱固定在儲氣筒上，導(dǎo)套的頂部固定 在振動臺臺面上，導(dǎo)套的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢套在導(dǎo)柱上滑動配合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直振動臺加栽導(dǎo)向一體化組件，其特征在于 所述空氣彈簧設(shè)在儲氣筒底部，儲氣筒的頂部與振動臺臺面固定連接，空氣 彈簧的底部與振動臺底座連接；導(dǎo)套固定在儲氣筒上，導(dǎo)柱的底部固定在振 動臺底座上，導(dǎo)柱的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢插入導(dǎo)套滑動配合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直振動臺加栽導(dǎo)向一體化組件，其特征在于 所述空氣彈簧設(shè)在儲氣筒底部，儲氣筒的頂部與振動臺臺面固定連接，空氣 彈簧的底部與振動臺底座連接；導(dǎo)柱固定在儲氣筒上，導(dǎo)套的底部固定在振 動臺底座上，導(dǎo)套的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢套在導(dǎo)柱上滑動配合。
專利摘要一種垂直振動臺加載導(dǎo)向一體化組件，在振動臺臺面與振動臺底座之間的垂直支撐方向上設(shè)有空氣彈簧和儲氣筒，儲氣筒直立作為支撐體，內(nèi)腔為氣室；空氣彈簧設(shè)在儲氣筒頂部或底部，且空氣彈簧的氣囊與儲氣筒的氣室連通，以此在振動臺臺面與振動臺底座之間構(gòu)成垂直方向的空氣彈簧輔助支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于在支撐中心線位置上設(shè)置一個導(dǎo)柱和一個導(dǎo)套，導(dǎo)柱與導(dǎo)套滑動配合構(gòu)成振動臺臺面與振動臺底座之間的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩者中，一個相對振動臺臺面固定，另一個相對振動臺底座固定。本方案利用空氣彈簧支撐機構(gòu)來平衡試驗負載，利用導(dǎo)柱導(dǎo)套機構(gòu)來實現(xiàn)精確導(dǎo)向，可以有效克服試件重心偏置時臺面偏載力矩超差的問題，適合于大臺面、大負載垂直振動試驗場合。
文檔編號G01M7/02GK201004007SQ20062015236
公開日2008年1月9日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月31日
發(fā)明者胡新華 申請人:蘇州試驗儀器總廠