專利名稱：垂直振動臺加載導向一體化組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及環(huán)境力學試驗設備中的垂直振動試驗臺，特別涉及應用于 大臺面、大負載垂直振動試驗臺的一種臺面輔助支撐和導向結構。
技術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 動，無輔助導向的大臺面，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 授權了一件名稱為"力學結構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，激振才幾構由四 個回轉油缸、液控單向閥連接構成，臺面與底座之間的支撐機構由四個空氣 彈簧支撐機構組成，導向機構由臺面下部所設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 設有輔助支撐機構和輔助導向機構，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向機構的精度不夠，不能滿足試驗的偏載力 矩及均勻度的要求。此外，該方案激振機構采用了四個油缸同步工作，使液 壓激振機構變得復雜，設備成本較高。 發(fā)明內容本實用新型提供一種垂直振動臺加載導向一體化組件，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方案是 一種垂直振動臺加載導 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有空氣 彈簧和儲氣筒，儲氣筒直立作為支撐體，內腔為氣室；空氣彈簧設在儲氣筒 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 振動臺底座之間構成垂直方向的空氣彈簧輔助支撐結構；在支撐中心線位置 上設置一個導柱和一個導套，導柱與導套滑動配合構成振動臺臺面與振動臺 底座之間的導向結構，導柱和導套兩者中， 一個相對振動臺臺面固定，另一 個相對振動臺底座固定。上述技術方案中的有關內容解釋如下1、上述方案中，所述空氣彈簧和儲氣筒構成的支撐結構與導柱和導套構
成的導向結構之間的相對位置以及連接關系有以下四種變化(1) 、空氣彈簧設在儲氣筒領部，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；導套固定在儲氣筒上，導柱的頂部固定 在振動臺臺面上，導柱的配合段穿過空氣彈簧的氣囊插入導套滑動配合。(2) 、所述空氣彈簧設在儲氣筒頂部，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；導柱固定在儲氣筒上，導套的頂部固 定在振動臺臺面上，導套的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢套在導柱上滑動配合。(3) 、空氣彈簧設在儲氣筒底部，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；導套固定在儲氣筒上，導柱的底部固定 在振動臺底座上，導柱的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢插入導套滑動配合。(4) 、空氣彈簧設在儲氣筒底部，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；導柱固定在儲氣筒上，導套的底部固定 在振動臺底座上，導套的配合段穿過空氣彈簧的氣囊套在導柱上滑動配合。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向一體化組件，在實 際應用時， 一個垂直振動臺至少需要^f吏用三套本方案加載導向一體化組件。 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，使加載導向一體化組件的導向運動軸線與驅動件運動軸線嚴格保持平行。本實用新型原理是將導柱和導套構成的精確導向結構與空氣彈簧和儲氣 筒構成的支撐結構組合成一體構成一個支撐導向結構，利用空氣彈簧支撐機 構來平衡試驗負栽，利用導柱導套機構來實現精確導向，由于在臺面鋼性足 夠的前提下，導向機構的摩擦阻尼可以忽略，不會對正常試驗產生影響，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。由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優(yōu)點1、 本實用新型不僅具有精確導向功能，還具有加栽功能。由于采用了空 氣彈簧，當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、 本實用新型具有結構簡單、新穎、實用、經濟的特點，而且制造、安 裝、使用方便。3、 本實用新型應用于液壓振動臺可以使用一個油缸進行中心驅動，與原
來采用多油缸平^f亍驅動的、液壓振動臺相比，節(jié)省了油缸，簡化了結構，降j氐 了成本。

附圖1為本實用新型實施例結構示意圖。以上附圖中1、振動臺臺面；2、空氣彈簧；3、導柱；4、導套；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、導柱固定座。
具體實施方式
以下結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向一體化組件，由支撐 結構和導向結構兩部分組合構成，其中，支撐結構由橡膠空氣彈簧2、儲氣筒 5、頂蓋9、底蓋IO、固定圏ll組成；導向結構由導柱3和導套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內腔為氣室8?？諝鈴椈?設在頂蓋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)。導套4固定 在頂蓋9的孔中，導柱3通過導柱固定座12固定在振動臺臺面l底面上。導 柱3的配合段穿過空氣彈簧2的氣嚢7插入導套4滑動配合?？諝鈴椈?頂 部用固定圏11固定在導柱固定座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之間構成垂直方向的 空氣彈簧輔助支撐結構，導柱3和導套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成垂直方向的精確導向結構。當氣室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，導向機構的摩擦阻尼可以忽略，不會對正 常試驗產生影響，因此本方案的精確導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。在實際應用中，可以采用三套本實施例加栽導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向一體化組件的導向運動軸線與驅動件運動軸線嚴 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向一體化組件顛倒安裝，即將導柱固定座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，這里不再重復描述。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此 項沖支術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實 用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都 應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1、一種垂直振動臺加載導向一體化組件，在振動臺臺面與振動臺底座之間的垂直支撐方向上設有空氣彈簧和儲氣筒，儲氣筒直立作為支撐體，內腔為氣室；空氣彈簧設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成垂直方向的空氣彈簧輔助支撐結構，其特征在于在支撐中心線位置上設置一個導柱和一個導套，導柱與導套滑動配合構成振動臺臺面與振動臺底座之間的導向結構，導柱和導套兩者中，一個相對振動臺臺面固定，另一個相對振動臺底座固定。
2、 根據權利要求l所述的垂直振動臺加載導向一體化組件，其特征在于 所述空氣彈簧設在儲氣筒頂部，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；導套固定在儲氣筒上，導柱的頂部固定在振 動臺臺面上，導柱的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢插入導套滑動配合。
3、 根據權利要求l所述的垂直振動臺加載導向一體化組件，其特征在于 所述所述空氣彈簧設在儲氣筒頂部，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；導柱固定在儲氣筒上，導套的頂部固定 在振動臺臺面上，導套的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢套在導柱上滑動配合。
4、 根據權利要求l所述的垂直振動臺加栽導向一體化組件，其特征在于 所述空氣彈簧設在儲氣筒底部，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；導套固定在儲氣筒上，導柱的底部固定在振 動臺底座上，導柱的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢插入導套滑動配合。
5、 根據權利要求l所述的垂直振動臺加栽導向一體化組件，其特征在于 所述空氣彈簧設在儲氣筒底部，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；導柱固定在儲氣筒上，導套的底部固定在振 動臺底座上，導套的配合段穿過空氣彈簧的氣嚢套在導柱上滑動配合。
專利摘要一種垂直振動臺加載導向一體化組件，在振動臺臺面與振動臺底座之間的垂直支撐方向上設有空氣彈簧和儲氣筒，儲氣筒直立作為支撐體，內腔為氣室；空氣彈簧設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成垂直方向的空氣彈簧輔助支撐結構，其特征在于在支撐中心線位置上設置一個導柱和一個導套，導柱與導套滑動配合構成振動臺臺面與振動臺底座之間的導向結構，導柱和導套兩者中，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來平衡試驗負載，利用導柱導套機構來實現精確導向，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