一种振动台台面转向装置的制作方法

1.本发明涉及一种振动台试验装置，尤其涉及一种针对样品实施全方向振动测试、需要便捷地转动试样方向的台面转向装置。


背景技术：

2.振动试验在不同行业科学技术进步、产品研制及质量跟踪、设计分析方面具有广阔的应用。尤其在各类水下探测设备、航天器类产品以及各类包装运输中，通过振动测试获得各自准确的抗振性能。而众所周知的是，振动测试并非单轴向施加动力的操作过程，而是多轴向开展的，从而模拟产品实际使用状态下应对各种环境、各种不同方向应力所能保持稳定性的程度。
3.目前，对样品进行水平振动试验完成一个方向后，常常需要拆卸样品及工装并旋转90度，再将样品、工装与振动台的水平滑台用螺栓紧固装接，进行另一个水平方向的振动试验。对于大型设备做振动试验时，常有多达几百个螺栓需要拆卸和安装，操作繁琐程度可想而知，安全性差、安装困难且不能保证安装精度，尚无法满足高精度的振动试验装配要求。


技术实现要素：

4.本发明的目的旨在提出一种振动台台面转向装置，解决在免拆试样和工装的前提下切换试验方向的问题。
5.本发明实现上述目的的技术解决方案是，一种振动台台面转向装置，所述振动台具有台体及其顶部活动装接的水平滑台，且待测样品通过工装安装固定于水平滑台的台面，其特征在于：所述台体内设有装接成一体的顶升单元和旋转单元，所述水平滑台由顶升单元抬升脱离台体，由旋转单元带动同步转动，且由顶升单元支撑降落接合台体。
6.上述振动台台面转向装置，进一步地，所述顶升单元为主体固接于底盘或地面的升降液压缸，所述旋转单元为装接于升降液压缸顶部的电动伺服转台，所述电动伺服转台的转盘表面与水平滑台的底面相隔空或重力方向上压靠。
7.上述振动台台面转向装置，进一步地，所述台体表面分布设有平行于振动测试方向的若干直线导轨，所述水平滑台底侧分布设有分段隔断的v型滚子滑块，随水平滑台90
°
的受驱转动，所述v型滚子滑块对位套接于直线导轨、自由滑动。
8.上述振动台台面转向装置，进一步地，所述水平滑台受驱转动90
°
，且水平滑台底侧设有相互平行的一对直线导轨，所述台体表面的四边设有适配直线导轨相容其中、自由滑动的导槽，且相邻两边的导槽垂直且端部相隔空。
9.上述振动台台面转向装置，进一步地，所述水平滑台的底部一体装接有套筒，所述旋转单元为设于台体内侧底端的电动伺服转台，所述升降单元由液压轴筒和升降轴组成，其中液压轴筒装接于电动伺服转台的转盘表面受驱转动，升降轴适配相容于套筒并传递轴向的支撑力和径向的转动力。
10.上述振动台台面转向装置，更进一步地，所述套筒为椭圆筒，所述升降轴的径向截面为适配相容于椭圆筒中的椭圆形。
11.上述振动台台面转向装置，更进一步地，所述套筒为正多棱柱筒，所述升降轴的径向截面为适配相容于正多棱柱筒中的正多边形。
12.上述振动台台面转向装置，更进一步地，所述套筒为内齿轮圆柱筒，所述升降轴为适配相容于内齿轮圆柱筒中并相啮合的齿轮圆轴。
13.上述振动台台面转向装置，进一步地，所述水平滑台上设有与待测样品一体随附装接的传感器、控制点、监测点，且在台面转动前后保留定位及装接状态。
14.上述振动台台面转向装置，进一步地，所述水平滑台受驱转动的角度范围为1
°
~180
°
。
15.应用本发明该台面转向装置的技术解决方案，具备突出的实质性特点和显著的进步性：该装置通过液压杆顶起水平滑台脱离台体并驱动按要求转动预设角度，省却了拆卸试样和工装的繁杂操作，节省了时间且能保障试验安全高效地完成。
附图说明
16.图1是本发明振动台台面转向装置一优选实施例的俯侧视结构示意图。
17.图2是图1所示优选实施例的仰侧视结构示意图。
18.图3是图1所示优选实施例局部分离展示的结构示意图。
19.图4是本发明振动台台面转向装置另一较佳实施例的正视结构示意图。
具体实施方式
20.以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，从而对本发明的保护范围做出更为清晰的界定。
21.鉴于前述振动试验变向时，在台面转向前后需要拆卸并复原安装大量螺栓的繁琐操作，而且在试样（或称为待测样品）的再次装接过程中，安全性和精度均无法得以可靠保障。为此，本技术人仰赖于长期振动台设计的经验，创新提出了一种振动台台面转向装置，在免拆试样和工装的前提下切换试验方向，可广泛应用于各种规格型号的振动台成品设备改造中，并满足各行各业、各种体积重量产品的振动试验所需。
22.如图1至图3所示优选实施例的各向结构示意图并参考图3所示可见，该振动台具有台体1及其顶部活动装接的水平滑台2，且待测样品9通过工装8安装固定于水平滑台2的台面。作为创新核心，其概述的技术特征为，其中台体1内设有装接成一体的顶升单元和旋转单元，以该两个单元为基础，该水平滑台2可由顶升单元抬升脱离台体，由旋转单元带动同步转动，且由顶升单元支撑降落接合台体1。从较为具体的角度来理解，由于水平滑台表面装载有工装和待测样品，总体重量相对可观，因此上述顶升单元所需输出的动力也要求能满足各类待测样品的规格重量，并将之平稳抬升、降落。而旋转单元的主要作用是驱动水平滑台按所需角度旋转。同样由于水平滑台及其所装接的承载物的总体重量，该转动单元在驱动信号的控制方面需要针对性地克服惯性作用，而使水平滑台能在旋转角度的精度范围内到位停转。
23.作为本发明振动台台面转向装置的优选实施例，如图1和图3所示，其中顶升单元
为主体固接于底盘11或地面的升降液压缸3，而旋转单元则为装接于升降液压缸3顶部的电动伺服转台4，该电动伺服转台4的转盘41表面与水平滑台2的底面在进行侧向振动试验时相隔空，而在需要进行水平滑台转向时两者沿重力方向上压靠。在支撑力和重力的相互作用下，水平滑台通过一定程度的滑动摩擦力带动转动。
24.特别地，振动试验为单一方向的线性振动，该水平滑台在与台体表面接合后需要保持侧向滑动的导向性，尤其在水平试验的换向时，通常为正交方向。因此，优选实施例中该台体1表面分布设有平行于振动测试方向的若干直线导轨5，而水平滑台2底侧分布设有分段隔断的若干v型滚子滑块。如图2所示可见，该v型滚子滑块呈线性槽状，且从装配方向可见，其部分v型滚子滑块62的线性槽方向与直线导轨5相平行，而另一部分v型滚子滑块61的线性槽方向与直线导轨相垂直。当水平滑台以v型滚子滑块62与直线导轨相接合的情况下，水平滑台可沿直线导轨滑动进行振动试验，而另一部分v型滚子滑块61则空置，在各条直线导轨之间的空余部分无干扰摆动；而随水平滑台受驱转动90
°
，水平滑台以v型滚子滑块61与直线导轨相接合，虽然水平滑台仍沿直线导轨滑动进行振动试验，但台面部分已然垂直变向。此时，上述全部v型滚子滑块62则为空置状态并无干扰摆动。
25.当然，除图示基于直线导轨和v型滚子滑块的导向实施外，参考图4所示可选的设计还包括：上述水平滑台2底侧设有相互平行的一对直线导轨5a，而台体表面的四边设有适配直线导轨相容其中、自由滑动的导槽（未图示）。相邻两边的导槽垂直且端部相隔空，即全部导槽围裹起来并不形成闭环，则直线导轨可对应任一对相互平行的导槽相容其中、导向滑动，与此同时另一对导槽则呈空置状态，本实施省略图示。
26.如图4所示，作为本发明振动台台面转向装置另一较佳实施例，其水平滑台2的底部一体装接有套筒7，而台体1内自下而上设有一体装接的电动伺服转台4a、液压轴筒3a及升降轴3b，分别构成前述旋转单元和升降单元两部分。该升降轴3b随本身单元一体受驱随旋转单元的转盘转动，且该升降轴3b适配相容于套筒7并传递轴向的支撑力和径向的转动力。具体地，升降轴先受驱抬升、适配相容于套筒、顶起水平滑台脱离台体并带动套筒同步转动；到达所需转动角度后，该升降轴再受驱降落、使水平滑台落座于台体并脱离套筒7。
27.并且，图示实施例中上述套筒5为椭圆筒，而升降轴3b的径向截面为适配相容于椭圆筒的椭圆形。这里，升降轴与套筒不能设为过盈配合，但也不能间隙过大，否则影响旋转精度。在套筒朝下开口预设导向斜角的基础上，套筒内壁与升降轴表面的间隙小于1mm；且通常需要保障两者轴向上高精度对齐。
28.上述台面转向装置，在进行水平切换方向振动试验时，无需拆卸安装试样与工装，仅需要旋转振动台的水平滑台，即可完成水平方向的转换，高效快速地进行振动试验。同时，从适用性角度出发，无论是大型试验样品还是复杂的安装方式，只需旋转水平滑台而省却拆卸安装，试验中的传感器、控制点、监测点都可以如常保留，无需更换，从而节省试验时间，简化试验流程，保证试验安全高效地完成，实现自动化转换试验方向。
29.除上述优选实施例外，其中套筒和升降轴还可以通过其它可选的造型实现同轴套接并一体化传动随转。例如套筒可以是正多棱柱筒，则升降轴的径向截面为适配相容于正多棱柱筒的正多边形。或者套筒为内齿轮圆柱筒，则升降轴为适配相容于内齿轮圆柱筒并相啮合的齿轮圆轴。旋转方向上的传动效率与优选实施例的椭圆形相近或更优。
30.而且，当振动试验的复杂度增加，需要在除90
°
等特定规则角度下的振动试验时，
该水平滑台还可以受驱转动的角度范围为1
°
~180
°
，通过对电动伺服转台的驱动信号控制实现。
31.综上关于本发明该台面转向装置的实施例详述可见，本方案具备突出的实质性特点和显著的进步性：该装置通过液压杆顶起水平滑台脱离台体并驱动按要求转动预设角度，省却了拆卸试样和工装的繁杂操作，节省了时间且能保障试验安全高效地完成。
32.除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。