專利名稱：一種靜壓球形聯(lián)接器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備 與試品間聯(lián)接用的靜壓球形聯(lián)接器裝置。
背景技術(shù)：
力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備是用來模擬產(chǎn)品、包裝及元器件在使用、裝卸和運輸過 程中可能遭受的振動、沖擊、搖擺等力學(xué)環(huán)境的設(shè)備。試驗中使用的力學(xué)環(huán)境 試驗設(shè)備主要包括振動試驗臺、沖擊試驗臺、碰撞試驗臺、離心式恒加速試驗 臺、以及能模擬運輸過程中的搖擺、傾倒、彈跳及自由跌落等力學(xué)環(huán)境的一系 列試驗設(shè)備。
在多維振動的振動試驗中，即采用多臺單自由度振動試驗設(shè)備對同 一產(chǎn)品 進(jìn)行振動試驗時，在水平滑臺與激振器的聯(lián)接中都有一個同步聯(lián)接的問題。另 外，當(dāng)被試產(chǎn)品質(zhì)量過大時，由于單個振動試驗設(shè)備提供的試驗力有限，用一 臺振動試驗設(shè)備無法完成必要的試驗項目。這就需要多臺振動試驗設(shè)備對同一 產(chǎn)品進(jìn)行同步工作。上述試驗方法中都涉及到一個振動試驗設(shè)備和試品間的同 步聯(lián)接問題。
振動設(shè)備與試品間的聯(lián)接剛度要求較高，通常的滑動聯(lián)接不能使振動試驗 設(shè)備可靠工作，有些情況下甚至不能進(jìn)行振動試驗。目前普遍采用機械剛度聯(lián) 接，通過電氣的同步來解決同步聯(lián)接的問題，在單自由度水平振動的振動設(shè)備 與滑臺的連接中，為保證同步，需要加工精度較高的機械臂進(jìn)行聯(lián)接，但提高 精度會大大增加聯(lián)接器的制造成本，而該配作又同時降低了機械臂零部件的互 換性，給聯(lián)接器的維修保養(yǎng)帶來困難。當(dāng)采用兩臺甚至更多的振動試驗設(shè)備對 同一大質(zhì)量試品進(jìn)行同步工作時，由于各振動試驗設(shè)備所提供的激振力的頻率 無法保證時刻同步，需要相應(yīng)的對傳遞給試品的激振力進(jìn)行同步微調(diào)修整，而
機械臂的剛性聯(lián)接無法對該激振力進(jìn)行調(diào)整，也無法保證各激振力的同步。此 時，整個振動試驗是在極不安全的情況下進(jìn)行的，任何時間包括瞬間的不同步
將會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供能保證多個振動試驗設(shè)備同步聯(lián)接、傳動效率高、 聯(lián)接平穩(wěn)、精度高的靜壓球形聯(lián)接器裝置，它能保證振動試驗設(shè)備的聯(lián)接剛度， 使用壽命長。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下
--種靜壓球形聯(lián)接器裝置，包括一末端為球體的連接軸，其特征在于該聯(lián) 接器裝置的本體上設(shè)置球殼，連接軸的球體端嵌裝入容納球體的該球殼內(nèi)，球 殼腔內(nèi)壁分布有承壓油腔，承壓油腔通過球殼上開設(shè)的通孔與壓力供油系統(tǒng)連 接，壓力供油系統(tǒng)與每個通孔間設(shè)置節(jié)流器。
所述聯(lián)接器的球體與球殼間隙配合，所述球殼腔內(nèi)壁開設(shè)凹部在球體和球 殼內(nèi)壁間形成承壓油腔。
所述承壓油腔的個數(shù)為偶數(shù)個，承壓油腔沿球殼腔體的內(nèi)壁均勻?qū)ΨQ分布。
所述節(jié)流器選自毛細(xì)管節(jié)流器、小孔節(jié)流器、滑閥節(jié)流器或膜片反饋節(jié)流器。
所述激振器的壓力供油系統(tǒng)包括油泵、單向閥門、蓄能器和壓控繼電器組 件，油泵經(jīng)供油管線依次聯(lián)接單向閥門、蓄能器、壓力表和壓力繼電器組成的 壓控繼電器，然后與節(jié)流器聯(lián)接。
所述每個節(jié)流器通過供油管線與兩個沿球體的球心對稱設(shè)置的承壓油腔相連通。
該靜壓球形聯(lián)接器裝置主要包括球形關(guān)節(jié)、節(jié)流器及供油系統(tǒng)三部分，球 形關(guān)節(jié)的球殼設(shè)置在聯(lián)接器本體上，該聯(lián)接器的本體通常為振動試驗設(shè)備的動 圈骨架體或擴展臺。連接軸的球體可在球殼內(nèi)一定角度范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，承壓 油腔中的壓力油形成承壓油膜將連接軸的球體托起，使其處于懸浮狀態(tài)，承壓 油腔內(nèi)的壓力油由壓力供油系統(tǒng)提供，壓力供油系統(tǒng)可以提供一恒壓的油源， 壓力油經(jīng)過節(jié)流器進(jìn)入到承壓油腔內(nèi)。由于節(jié)流器的節(jié)流作用，在靜壓球形聯(lián)
接器裝置工作時，工作載荷通過球殼、承壓油膜和球體傳遞給另一端。承受載 荷一方的承壓油腔內(nèi)的油壓會升高，而相對稱一方承壓油腔內(nèi)的油壓會下降， 對稱的承壓油腔就形成一個壓力差，該壓力差作用于承受負(fù)載。由于在連接軸 末端的球體和球殼間始終充滿著壓力油，該壓力油的可壓縮性有很小，所以球 體和球殼間在傳動的過程中產(chǎn)生的位移極其微小，甚至沒有位移，保證了振動 試驗的聯(lián)接剛度。
在采用多臺振動試驗設(shè)備對質(zhì)量較大試品進(jìn)行同步聯(lián)接時，各振動試驗設(shè) 備提供的激振力無法保證始終同步，有時會出現(xiàn)微小的偏差，由于連接軸的球 體可在球殼內(nèi)作一定范圍的自由轉(zhuǎn)動，該轉(zhuǎn)動可以補償同步偏差，始終保證各 振動試驗設(shè)備的同步聯(lián)接。
所述承壓油腔的個數(shù)可以為2個、4個、6個、8個、10個、12個，或者 更多的偶數(shù)個，承壓油腔的個數(shù)是根據(jù)該聯(lián)接器裝置的負(fù)載能力、振動頻率和 振動試驗設(shè)備的大小設(shè)計，承壓油腔的均勻?qū)ΨQ設(shè)置能更好的保證球體和球殼 間各方位的摩擦均為液體摩擦。壓力油膜的摩擦力小，功率損耗低，傳動效率 高。只要能保證壓力油的正常供應(yīng)，該靜壓球形聯(lián)接器裝置在作用力的方向上 頻繁高速改變也不會出現(xiàn)球體和殼體間的直接接觸而造成磨損問題，始終保持 聯(lián)接剛度和精度，使用壽命較長。
連接軸的球體和球殼間的承壓油膜有良好的抗振性能，能保證聯(lián)接平穩(wěn)。 在各種相對運動速度下，承壓油膜都具有較高的承載能力，二者速度的變化對 油膜剛度的變化影響很小，同時該承壓油膜具有補償球體和球殼定位誤差的作 用，能減少球體和球殼在制作過程中的誤差對同步聯(lián)接的影響。承壓油腔內(nèi)的 油壓可以根據(jù)該聯(lián)接器裝置的承載能力、傳動速度和載荷進(jìn)行調(diào)整，油壓可以 是2.5Mpa以下的中低壓，也可以是2.5Mpa至25Mpa的中高壓。
本實用新型的有益效果在于，該靜壓球形聯(lián)接器裝置在保證聯(lián)接剛度的同 時，能夠?qū)Χ鄠€振動試驗設(shè)備作用于一試品的激振力進(jìn)行同步的微調(diào)，保證同 步聯(lián)接和試驗的正常進(jìn)行，同時該裝置通過承壓油膜解決了聯(lián)接間的摩擦問題， 提高了傳動精度和效率。該裝置可用于多自由度的振動試驗設(shè)備的同步聯(lián)接， 也用于多個振動試驗設(shè)備作用于一試品的同步聯(lián)接。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步的闡述。

圖1是本實用新型的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖，該靜壓球形聯(lián)接器裝置1主要由球形聯(lián)接器、節(jié)流器和壓力供油系 統(tǒng)三部分組成，聯(lián)接器裝置的本體16上設(shè)置球殼15， 一末端為球體13的連接 軸11的球體端嵌裝入容納球體的球殼15內(nèi)，球殼腔內(nèi)壁分布有承壓油腔14， 該承壓油腔是在球殼腔內(nèi)壁開設(shè)凹部在球體和球殼內(nèi)壁間形成的，承壓油腔沿 球殼腔體的內(nèi)壁均勻?qū)ΨQ分布。承壓油腔通過球殼上開設(shè)的通孔12和供油管線 21與壓力供油系統(tǒng)連接，供油管線上設(shè)置有膜片反饋節(jié)流器22，每個節(jié)流器通 過供油管線與兩個沿球體的球心對稱設(shè)置的承壓油腔相連通。
振動試驗設(shè)備的壓力供油系統(tǒng)包括油泵34、單向閥門33、蓄能器39和壓 控繼電器等組件，儲油器36與油泵34通過供油管線聯(lián)接，其間設(shè)置進(jìn)油過濾 器35，油泵還并聯(lián)有與儲油器相通的溢流閥37，油泵34與節(jié)流器的供油管線 上依次聯(lián)接單向閥門33、蓄能器39、高壓精濾器38、壓力表31和壓力繼電器 32組成的壓控繼電器。
如圖2，采用該靜壓球形聯(lián)接器裝置1對試品進(jìn)行三維的振動試驗，兩振 動試驗設(shè)備4和5通過靜壓球形聯(lián)接器裝置與試品6垂直聯(lián)接。進(jìn)行振動試驗 時，兩振動試驗設(shè)備通過靜壓球形聯(lián)接器裝置的連接軸11傳遞給試品6 —定頻 率的激振力。承壓油腔中的壓力油形成承壓油膜將連接軸的球體托起，使其處 于懸浮狀態(tài)，工作載荷通過球殼、承壓油膜和球體傳遞給另一端。承受載荷一 方的承壓油腔內(nèi)的油壓會升高，而相對稱一方承壓油腔內(nèi)的油壓會下降，對稱 的承壓油腔就形成一個壓力差，該壓力差作用于承受負(fù)載。該壓力油膜的可壓 縮性很小，所以球體和球殼間在傳動的過程中產(chǎn)生的位移極其微小，甚至沒有 位移，保證了振動試驗的聯(lián)接剛度。
由于試驗過程中無法保證兩振動試驗設(shè)備與試品始終保持同步聯(lián)接，當(dāng)二 者傳遞給試品的激振力頻率出現(xiàn)偏差時，連接軸的球體連接軸的球體可在球殼 內(nèi)一定角度范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，對該偏差進(jìn)行補償，消除負(fù)面影響。
權(quán)利要求1.一種靜壓球形聯(lián)接器裝置，包括一末端為球體的連接軸，其特征在于該聯(lián)接器裝置的本體上設(shè)置球殼，連接軸的球體端嵌裝入容納球體的該球殼內(nèi)，球殼腔內(nèi)壁分布有承壓油腔，承壓油腔通過球殼上開設(shè)的通孔與壓力供油系統(tǒng)連接，壓力供油系統(tǒng)與每個通孔間設(shè)置節(jié)流器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓球形聯(lián)接器裝置，其特征在于所述聯(lián)接器的 球體與球殼間隙配合，所述球殼腔內(nèi)壁開設(shè)凹部在球體和球殼內(nèi)壁間形成承壓油腔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓球形聯(lián)接器裝置，其特征在于所述承壓油腔 的個數(shù)為偶數(shù)個，承壓油腔沿球殼腔體的內(nèi)壁均勻?qū)ΨQ分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓球形聯(lián)接器裝置，其特征在于所述節(jié)流器選 自毛細(xì)管節(jié)流器、小孔節(jié)流器、滑閥節(jié)流器或膜片反饋節(jié)流器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓球形聯(lián)接器裝置，其特征在于所述壓力供油 系統(tǒng)包括油泵、單向閥門、蓄能器和壓控繼電器組件，油泵經(jīng)供油管線依次聯(lián) 接單向閥門、蓄能器、壓力表和壓力繼電器組成的壓控繼電器，然后與節(jié)流器 聯(lián)接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜壓球形聯(lián)接器裝置，其特征在于所述每個節(jié)流 器通過供油管線與兩個沿球體的球心對稱設(shè)置的承壓油腔相連通。
專利摘要一種靜壓球形聯(lián)接器裝置，屬于力學(xué)環(huán)境試驗設(shè)備領(lǐng)域。包括一末端為球體的連接軸，其特征在于該聯(lián)接器裝置的本體上設(shè)置球殼，連接軸的球體端嵌裝入容納球體的該球殼內(nèi)，球殼腔內(nèi)壁分布有承壓油腔，承壓油腔通過球殼上開設(shè)的通孔與壓力供油系統(tǒng)連接，壓力供油系統(tǒng)與每個通孔間設(shè)置節(jié)流器。該靜壓球形聯(lián)接器裝置在保證聯(lián)接剛度的同時，能夠?qū)Χ鄠€振動試驗設(shè)備作用于一試品的激振力進(jìn)行同步的微調(diào)，保證同步聯(lián)接和試驗的正常進(jìn)行，同時該裝置通過承壓油膜解決了聯(lián)接間的摩擦問題，提高了傳動精度和效率。該裝置可用于多自由度的振動試驗設(shè)備的同步聯(lián)接，也用于多個振動試驗設(shè)備作用于一試品的同步聯(lián)接。
文檔編號G01N3/00GK201004048SQ200620175169
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)明者吳大仕, 袁傳大 申請人:蘇州東菱振動試驗儀器有限公司