本發(fā)明屬力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)主要為運(yùn)載火箭在飛行過程中提供動(dòng)力，其中二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)在一級(jí)搭載段會(huì)承受一級(jí)飛行段的振動(dòng)環(huán)境，如何檢驗(yàn)二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)在一級(jí)飛行段的可靠性變得尤為重要。

目前進(jìn)行大型航天產(chǎn)品的振動(dòng)試驗(yàn)主要是采用大型振動(dòng)臺(tái)，如35T振動(dòng)臺(tái)；若推力不能滿足，一般通過多臺(tái)并激的方式來滿足大型航天產(chǎn)品振動(dòng)試驗(yàn)推力不足的問題。隨著大運(yùn)載火箭的研制，單獨(dú)振動(dòng)臺(tái)的隨機(jī)推力難以滿足試驗(yàn)要求，而推-推雙臺(tái)并激水平振動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量太大。

目前國內(nèi)外水平向雙臺(tái)并激振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)都采用同步相位控制，臺(tái)面尺寸較大，運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量較大，適合進(jìn)行大型航天產(chǎn)品正弦振動(dòng)試驗(yàn)，但對(duì)于大質(zhì)量航天產(chǎn)品進(jìn)行大量級(jí)隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)均不符合要求，因此研制一套滿足Φ3500產(chǎn)品安裝尺寸要求，負(fù)載3T下，隨機(jī)振動(dòng)均方根值不小于15Grms的“一推一拉”雙臺(tái)并激試驗(yàn)系統(tǒng)非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問題而提供一種用于火箭液體二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)大量級(jí)振動(dòng)試驗(yàn)的一推一拉的雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括兩個(gè)垂向支撐座、兩個(gè)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿、水平滑臺(tái)基座、水平滑臺(tái)和若干為使所述水平滑臺(tái)沿著激勵(lì)方向單向振動(dòng)的靜壓軸承；兩個(gè)所述振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體分別位于所述水平滑臺(tái)兩側(cè)并分別支撐在所述垂向支撐座上；兩個(gè)所述振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體分別通過所述驅(qū)動(dòng)桿與設(shè)在所述靜壓軸承上方的所述水平滑臺(tái)兩端拆卸連接；所述靜壓軸承固定在水平滑臺(tái)基座安裝板上；所述水平滑臺(tái)基座和垂向支撐座固定在振動(dòng)臺(tái)地基上。

所述水平滑臺(tái)兩側(cè)通過斜螺栓連接所述驅(qū)動(dòng)桿，所述水平滑臺(tái)通過沉孔螺栓與所述靜壓軸承連接。

所述靜壓軸承包括單自由度的靜壓軸承和雙自由度的靜壓軸承；所述單自由度的靜壓軸承安裝在所述水平滑臺(tái)中軸線下方，所述雙自由度的靜壓軸承安裝在所述水平滑臺(tái)中軸線兩側(cè)對(duì)稱區(qū)域下方。

兩個(gè)所述振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體呈相互對(duì)稱的結(jié)構(gòu)安裝。

所述水平滑臺(tái)采用AZ31B鎂合金板整體加工形成，所述驅(qū)動(dòng)桿采用ZM5鑄造加工而成。

所述垂向支撐座及水平滑臺(tái)基座均由鋼板焊接而成。

所述水平滑臺(tái)基座內(nèi)澆注用于增加水平滑臺(tái)基座的支撐剛度的混泥土。

本發(fā)明雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)是應(yīng)用單振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)系統(tǒng)，可以進(jìn)行雙臺(tái)并激水平向振動(dòng)試驗(yàn)，也可以進(jìn)行單臺(tái)水平振動(dòng)試驗(yàn)和垂向振動(dòng)試驗(yàn)，具備匹配性好，試驗(yàn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的俯視圖；

圖2是本發(fā)明雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的正視圖；

圖3是本發(fā)明雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的靜壓軸承的俯視圖；

圖4是本發(fā)明雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的水平滑臺(tái)開設(shè)的與靜壓軸承連接的沉孔的示意圖；

圖5是本發(fā)明雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的水平滑臺(tái)開設(shè)的與驅(qū)動(dòng)桿連接的斜孔的示意圖；

圖中：1.垂向支撐座，2.振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體，3.驅(qū)動(dòng)桿，4.水平滑臺(tái)，5.水平滑臺(tái)基座，6.靜壓軸承。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明并不局限于所列的實(shí)施例。

參見圖1-5所示，一種雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，包括兩個(gè)垂向支撐座1、兩個(gè)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體2、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿3、水平滑臺(tái)4、水平滑臺(tái)基座5、若干靜壓軸承6；其中，兩個(gè)所述振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體2分別支撐在所述垂向支撐座1上，并分別位于所述水平滑臺(tái)4兩側(cè)，兩個(gè)所述振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體2分別通過所述一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿3與設(shè)在所述靜壓軸承6上方的水平滑臺(tái)4的兩端拆卸連接；所述靜壓軸承6為使水平滑臺(tái)4沿著激勵(lì)方向單向振動(dòng)的軸承；所述靜壓軸承6固定在水平滑臺(tái)基座安裝板上，所述水平滑臺(tái)基座5和垂向支撐座1通過螺釘固定在振動(dòng)臺(tái)地基上，為雙臺(tái)并激試驗(yàn)系統(tǒng)提供剛性支撐。

在一具體實(shí)施方式中，所述水平滑臺(tái)基座5內(nèi)部空腔內(nèi)澆注混泥土，提高質(zhì)量并提高系統(tǒng)的支撐剛度。

優(yōu)選的，兩個(gè)所述振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體呈相互對(duì)稱的結(jié)構(gòu)安裝。所述水平滑臺(tái)可采用AZ31B鎂合金板整體加工形成，所述驅(qū)動(dòng)桿可采用ZM5鑄造加工而成。

其中，所述垂向支撐座及水平滑臺(tái)基座均由鋼板焊接而成。

本發(fā)明中，所述振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體通過法蘭與垂向支撐座連接。在進(jìn)行水平向振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，兩個(gè)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體分別通過驅(qū)動(dòng)桿與水平滑臺(tái)兩端連接，通過相位相反、幅值相同的電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)水平滑臺(tái)、振動(dòng)夾具、試驗(yàn)產(chǎn)品沿著激勵(lì)方向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行水平向振動(dòng)試驗(yàn)；本發(fā)明中，一個(gè)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體以及驅(qū)動(dòng)桿可以脫開與水平滑臺(tái)的連接，進(jìn)行單臺(tái)水平向振動(dòng)試驗(yàn)；振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體脫開與驅(qū)動(dòng)桿的連接螺釘，通過翻轉(zhuǎn)裝置可將振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體翻轉(zhuǎn)到垂直位置，進(jìn)行單臺(tái)垂向振動(dòng)試驗(yàn)。

在再一具體實(shí)施方式中，所述靜壓軸承通過螺栓連接在水平滑臺(tái)基座安裝板上，水平滑臺(tái)基座安裝板平面度誤差小于0.05mm。具體的，所述水平滑臺(tái)的下表面通過沉孔螺栓與靜壓軸承連接，所述水平滑臺(tái)采用鎂合金整板加工，平面度誤差小于0.05mm。

本發(fā)明中，所述靜壓軸承可參照中國專利CN201410746245.9中公開的軸承結(jié)構(gòu)。所述靜壓軸承可采用了T型軸承，T型軸承分為單自由度靜壓軸承和雙自由度靜壓軸承，其中單自由度軸承安裝于同軸于振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體中軸線的水平滑臺(tái)基座安裝板上(即安裝在所述水平滑臺(tái)中軸線下方)，主要為水平滑臺(tái)提供導(dǎo)向作用；雙自由度軸承能夠在水平滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向和側(cè)向運(yùn)動(dòng)，安裝于水平滑臺(tái)基座安裝板上中軸線兩側(cè)對(duì)稱區(qū)域(即安裝在所述水平滑臺(tái)中軸線兩側(cè)對(duì)稱區(qū)域下方)，主要為水平滑臺(tái)提供靜載支撐及抗傾覆作用。

優(yōu)選的，所述靜壓軸承的個(gè)數(shù)為25個(gè)，按5×5矩形狀進(jìn)行均勻布置。

在再一具體實(shí)施方式中，所述水平滑臺(tái)形狀可采用長方形，為保證水平能沿著振動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)，所述水平滑臺(tái)的平面度直接影響水平滑臺(tái)的工作性能，本發(fā)明中水平滑臺(tái)與靜壓軸承的連接面(水平滑臺(tái)下表面)平面度誤差小于0.05mm，振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)與試驗(yàn)夾具的連接面(水平滑臺(tái)上表面)平面誤差小于0.07mm。

參見圖4所示，為了將所述水平滑臺(tái)與所述靜壓軸承連接，所述水平滑臺(tái)在平面上開設(shè)若干沉孔41，通過若干對(duì)應(yīng)的沉孔螺栓與所述靜壓軸承連接，且保證螺栓表面不超過所述水平滑臺(tái)上表面。

參見圖5所示，為了將所述水平滑臺(tái)與所述驅(qū)動(dòng)桿連接，所述水平滑臺(tái)在兩端開設(shè)若干斜孔，該斜孔包括傾斜的圓孔部42以及與該圓孔部42連通的截面為直角三角狀的槽部43，通過若干斜螺栓穿過斜孔與所述驅(qū)動(dòng)桿一側(cè)對(duì)應(yīng)的斜螺孔連接，保證螺栓不超過所述水平滑臺(tái)上表面。

本發(fā)明是一種能夠進(jìn)行大型航天結(jié)構(gòu)件振動(dòng)試驗(yàn)的雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了“一推一拉”的雙臺(tái)并激水平振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具有以下試驗(yàn)效果：臺(tái)面尺寸3100mm×2500mm；靜承載不小于15T；3T負(fù)載下水平方向隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)均方根值不小于15Grms；水平運(yùn)動(dòng)方向最大抗傾覆力矩為1050kNm。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。