一種電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的下部導(dǎo)向支撐裝置制造方法
【專利摘要】一種電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的下部導(dǎo)向支撐裝置，由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（10）和空氣彈簧（20）組成，空氣彈簧（20）的下端與氣室（40）的頂板固定連接；其特征在于：空氣彈簧（20）上端經(jīng)空氣彈簧安裝板（21）與電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈（50）底部固定連接；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（10）設(shè)置在空氣彈簧（20）的內(nèi)部，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（10）中的導(dǎo)向柱（11）和導(dǎo)向配合件（12）兩者中，一者相對(duì)空氣彈簧（20）安裝板固定連接，另一者相對(duì)氣室（40）的頂板固定連接。本發(fā)明開拓性地將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)置于空氣彈簧內(nèi)部，大幅減小了動(dòng)圈至空氣彈簧頂部的空氣彈簧安裝板之間的長(zhǎng)度L，提高了動(dòng)圈固有頻率（即一階諧振頻率）f0，改善了振動(dòng)特性。
【專利說明】-種電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的下部導(dǎo)向支撐裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境力學(xué)試驗(yàn)中的電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)裝置，具體涉及電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的下 部導(dǎo)向支撐裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)）是一種對(duì)產(chǎn)品或部件進(jìn)行振動(dòng)模擬試驗(yàn) 的設(shè)備，通過這樣的試驗(yàn)可以評(píng)定一個(gè)產(chǎn)品的抗震性能，為考核該產(chǎn)品質(zhì)量提供合理依據(jù)， 因此現(xiàn)廣泛應(yīng)用于航天、航空、船舶、汽車、電子、通訊、家電和儀器儀表等行業(yè)。
[0003]電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)主要由臺(tái)體、上勵(lì)磁線圈、下勵(lì)磁線圈、動(dòng)圈、上導(dǎo)向裝置、下導(dǎo)向 支撐裝置等組成。臺(tái)體由磁缸環(huán)、中心磁極、上極板、下極板、上部罩和底罩組成。其工作原 理是：勵(lì)磁線圈通以直流電流產(chǎn)生固定磁場(chǎng)，對(duì)裝在該磁場(chǎng)中通有電流的動(dòng)圈產(chǎn)生激振力， 當(dāng)動(dòng)圈線圈通以交變電流時(shí)動(dòng)圈產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的交變運(yùn)動(dòng)。
[0004] 動(dòng)圈在電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)中起到很重要的作用，它通過導(dǎo)向裝置和支撐裝置安裝在臺(tái)體 上。導(dǎo)向裝置是一種運(yùn)動(dòng)約束機(jī)構(gòu)，其作用是對(duì)動(dòng)圈進(jìn)行定位并限制不必要的橫向運(yùn)動(dòng)，從 而保證動(dòng)圈在振動(dòng)方向上來回振動(dòng)。通常在振動(dòng)臺(tái)中，導(dǎo)向裝置分為上導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和下導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)兩種，上導(dǎo)向機(jī)構(gòu)位于動(dòng)圈的上部，下導(dǎo)向機(jī)構(gòu)位于動(dòng)圈的下部。而支撐裝置起到支承 作用，用以平衡動(dòng)圈上的負(fù)載。因下導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和支撐裝置相靠設(shè)置于動(dòng)圈的下方，故通常將 下導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和支撐裝置合并稱為下部導(dǎo)向支撐裝置。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，下部導(dǎo)向支撐裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，由一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和一空氣彈簧3組 成，具體導(dǎo)向機(jī)構(gòu)又由導(dǎo)輪1和導(dǎo)向柱2組成，導(dǎo)輪1由導(dǎo)輪軸和滾子組成，導(dǎo)輪軸固定在 中心磁極4上，滾子繞著導(dǎo)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)；導(dǎo)向柱2嵌在導(dǎo)輪1間滑動(dòng)，導(dǎo)向柱2的上端連接動(dòng) 圈5底部中心，其下端連接空氣彈簧3上端的空氣彈簧安裝板6 ;空氣彈簧3另一端(有進(jìn) 氣孔)與氣室7頂端連接，即總得來說導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和空氣彈簧3為上下布置。該種上下設(shè)置形 式的下部導(dǎo)向支撐裝置，延用了多年，已成為了電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)上的一標(biāo)準(zhǔn)式部分。
[0006] 然而，上述現(xiàn)有下部導(dǎo)向支撐裝置結(jié)構(gòu)具有以下問題：由于動(dòng)圈5、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、空 氣彈簧3從上至下依次布置，空氣彈簧3及空氣彈簧安裝板6又具有一定重量，且遠(yuǎn)離動(dòng) 圈，如圖1所示，動(dòng)圈5至空氣彈簧3頂部的空氣彈簧安裝板6之間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，這限制 了動(dòng)圈固有頻率(一階諧振頻率）的提高。原理分析如下：動(dòng)圈固有頻率(即一階諧振頻率） ^ ，其中剛度k由振動(dòng)體(動(dòng)圈及其上、下導(dǎo)向機(jī)構(gòu)）的彈性模量E及振動(dòng)體的長(zhǎng)度 (即動(dòng)圈5至空氣彈簧3頂部的空氣彈簧安裝板6之間的長(zhǎng)度L)決定，在動(dòng)圈及上、下導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)及支撐裝置材料不變即彈性模量E值固定的情況下，L值越大，其剛度k越小，對(duì)應(yīng)的 一階諧振頻率f(!越小。
[0007]而在電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的設(shè)計(jì)中，動(dòng)圈固有頻率直接影響著電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的工作頻率的上 限，而提升振動(dòng)臺(tái)的工作頻率在應(yīng)對(duì)高頻率振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)是非常必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的下部導(dǎo)向支撐裝置，以提高動(dòng)圈固有頻 率(一階諧振頻率)，改善振動(dòng)特性。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的下部導(dǎo)向支撐裝 置，由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和空氣彈簧組成，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向柱和沿著導(dǎo)向柱運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向配合 件；所述空氣彈簧設(shè)置于電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的中心磁極內(nèi)，且空氣彈簧上端設(shè)有空氣彈簧安裝板， 空氣彈簧的下端與氣室的頂板固定連接； 所述空氣彈簧上端經(jīng)空氣彈簧安裝板與電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈底部固定連接；所述導(dǎo)向機(jī) 構(gòu)設(shè)置在空氣彈簧的內(nèi)部，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向配合件兩者中，一者相對(duì)空氣彈簧 安裝板固定連接，另一者相對(duì)氣室頂板固定連接。
[0010] 上述方案中，所述導(dǎo)向柱的上端與空氣彈簧安裝板的底部中心固定連接，而所述 氣室頂板上對(duì)應(yīng)導(dǎo)向柱下端開設(shè)有避讓孔，所述導(dǎo)向柱下端經(jīng)該避讓孔伸入氣室中；所述 導(dǎo)向配合件與氣室頂板固定連接。
[0011] 進(jìn)一步，所述導(dǎo)向柱為一圓柱軸狀件，而導(dǎo)向配合件為一直線軸承或靜壓軸承。
[0012] 本發(fā)明設(shè)計(jì)原理以及效果如下： 本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中上下并列布置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和空氣彈簧的固定模式打破，開拓性地將 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)置于空氣彈簧內(nèi)部，將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和空氣彈簧這兩個(gè)原來獨(dú)立的部件有機(jī)結(jié)合為一 體。帶來的突出地效果是：大幅減小了動(dòng)圈至空氣彈簧頂部的空氣彈簧安裝板之間的長(zhǎng)度 L，在使用材質(zhì)不變的情況下（即彈性模量E不變)，提高了剛度K，即最終提高了動(dòng)圈固有頻 率（即一階諧振頻率）f〇,改善了振動(dòng)特性。并且，雖本發(fā)明將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)置于空氣彈簧內(nèi)部， 但經(jīng)實(shí)踐證明只要保證空氣彈簧的內(nèi)腔及氣室有一定的容積，就不會(huì)影響空氣彈簧的工作 效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 以上附圖中：1、導(dǎo)輪；2、導(dǎo)向柱；3、空氣彈黃；4、中心磁極；5、動(dòng)圈；6、空氣彈黃 安裝板；7、氣室。10、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；11、導(dǎo)向柱；12、導(dǎo)向配合件；20、空氣彈簧；21、空氣彈簧安 裝板；30、中心磁極；40、氣室；41、避讓孔；42、上層氣室；43、下層氣室；50、動(dòng)圈。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 實(shí)施例：參見圖2所示： 一種電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的下部導(dǎo)向支撐裝置，參見附圖2所示，由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10和空氣彈簧20 組成。
[0016] 參見圖2所示，所述空氣彈簧20設(shè)置于電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的中心磁極30內(nèi)，且空氣彈簧 20上端設(shè)有空氣彈簧安裝板21，空氣彈簧20上端經(jīng)空氣彈簧安裝板21與電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng) 圈50底部固定連接；空氣彈簧20的下端與氣室40的頂板固定連接，且空氣彈簧20內(nèi)腔與 氣室40連通。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10設(shè)置在空氣彈簧20的內(nèi)部，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10包括導(dǎo)向柱11和沿著 導(dǎo)向柱11運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向配合件12,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10中的導(dǎo)向柱11和導(dǎo)向配合件12兩者中，一者 相對(duì)空氣彈簧20安裝板固定連接，另一者相對(duì)氣室40的頂板固定連接。
[0017] 具體，如圖2所示，導(dǎo)向柱11沿電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈50的中心軸線設(shè)置，導(dǎo)向柱11 的上端與空氣彈簧安裝板21的底部中心固定連接，而所述氣室40的頂板上對(duì)應(yīng)導(dǎo)向柱11 下端開設(shè)有避讓孔41，所述導(dǎo)向柱11下端經(jīng)該避讓孔41伸入氣室40中，空氣彈簧20的內(nèi) 腔也經(jīng)避讓孔41連接通氣室40 ;導(dǎo)向配合件12套在導(dǎo)向柱11上，與氣室40頂板固定連 接。具體，如圖2所示，所述導(dǎo)向柱11為一圓柱軸狀件，而導(dǎo)向配合件12為一直線軸承或 靜壓軸承為佳。
[0018] 實(shí)際中，導(dǎo)向柱11可以是其他截面的柱狀體，譬如：矩形截面柱、三角形截面柱， 甚至是一長(zhǎng)條狀體，只要導(dǎo)向柱11與導(dǎo)向配合件12相配即可。
[0019] 本實(shí)施例突破性地將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)置于空氣彈簧內(nèi)部，將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和空氣彈簧這兩 個(gè)獨(dú)立的部件有機(jī)結(jié)合為一體，減小了動(dòng)圈至空氣彈簧頂部的空氣彈簧安裝板之間的長(zhǎng)度 L，如圖2所示，動(dòng)圈50至空氣彈簧20頂部的空氣彈簧安裝板21之間的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,較背景 技術(shù)圖1中所述Ll明顯縮短，在使用材質(zhì)不變的情況下（即彈性模量E不變)，提高了剛度 K，即最終提高了動(dòng)圈固有頻率（即一階諧振頻率）&，改善了振動(dòng)特性。并且，雖本實(shí)施例 將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)置于空氣彈簧內(nèi)部，但經(jīng)實(shí)踐證明只要保證空氣彈簧的內(nèi)腔及氣室有一定的容 積，就不會(huì)影響空氣彈簧的工作效果。
[0020] 如圖2所示，所述氣室40被設(shè)計(jì)為上層氣室42、下層氣室43兩層結(jié)構(gòu)，上層氣室 42和下層氣室43之間相連通。實(shí)際中直接設(shè)一大氣室也可。
[0021] 實(shí)際中，所述導(dǎo)向柱11可相對(duì)氣室40的頂板固定連接，而導(dǎo)向配合件12相對(duì)空 氣彈簧20安裝板固定連接也可。所述導(dǎo)向配合件12實(shí)際中還可采用導(dǎo)輪，或者，導(dǎo)向柱11 采用導(dǎo)軌，而導(dǎo)向配合件12采用滑塊，即導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為一套直線導(dǎo)軌，這些變化均涵蓋在本 發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0022] 上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明 精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的下部導(dǎo)向支撐裝置，由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（10)和空氣彈簧（20)組成，所 述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（10)包括導(dǎo)向柱（11)和沿著導(dǎo)向柱（11)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向配合件（12);所述空氣彈 簧（20)設(shè)置于電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的中心磁極（30)內(nèi)，且空氣彈簧（20)上端設(shè)有空氣彈簧安裝板 (21)，空氣彈簧（20)的下端與氣室（40)的頂板固定連接；其特征在于： 所述空氣彈簧（20 )上端經(jīng)空氣彈簧安裝板（21)與電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的動(dòng)圈（50)底部固定連 接；所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（10)設(shè)置在空氣彈簧（20)的內(nèi)部，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（10)中的導(dǎo)向柱（11)和導(dǎo) 向配合件（12)兩者中，一者相對(duì)空氣彈簧（20)安裝板固定連接，另一者相對(duì)氣室（40)的頂 板固定連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的下部導(dǎo)向支撐裝置，其特征在于：所述導(dǎo)向 柱（11)的上端與空氣彈簧安裝板（21)的底部中心固定連接，而所述氣室（40)的頂板上對(duì) 應(yīng)導(dǎo)向柱（11)下端開設(shè)有避讓孔（41)，所述導(dǎo)向柱（11)下端經(jīng)該避讓孔（41)伸入氣室 (40)中；所述導(dǎo)向配合件（12)與氣室（40)頂板固定連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的下部導(dǎo)向支撐裝置，其特征在于：所述導(dǎo)向 柱（11)為一圓柱軸狀件，而導(dǎo)向配合件（12)為一直線軸承或靜壓軸承。
【文檔編號(hào)】G01M7/02GK104483084SQ201410741325
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】張雷雷, 鐘瓊?cè)A 申請(qǐng)人:蘇州蘇試試驗(yàn)儀器股份有限公司