一种六自由度激振器的简易吊装装置的制作方法

本发明涉及一种六自由度激振器的简易吊装装置，属于激振器的安装领域。

背景技术：

激振器是一种用于结构振动试验中激发试验对象产生强迫振动的试验设备。目前对机械结构进行振动模态等的分析试验时，通常使用激振器进行单点激励多点响应的试验方法，常常需要在激振器主轴的轴向和周向均匀布置多个测点，通过激振器对每个测点进行激励，再根据激振器激励后结构构件各测点处的响应，对结构的振动模态等进行分析及预报。而现有的激振器大多数是在托盘式的安装架上使用，由于激振器的硬性连接，导致安装架的连接处在使用一段时间后会发生松动，从而影响激振器的工作状况。此外，现有的激振器固定方法也不能使激振器实现各个位置的精确安装，在测试不同测点时十分麻烦，给操作带来诸多不便。因此，实现激振器的稳定安装在工程试验中具有重要的意义。

通过对现有技术的文献检索发现，近年来，关于激振器固定安装方法相类似的专利文献鲜有发表，与本发明申请有关的公开资料主要包括：1、可升降、平移、转位的激振器支架(专利号：201520103741.2)；2、一种激振器安装底座(专利号：201220518796.6)；3、一种激振器固定安装装置及其使用方法(专利号：201410822352.5)。

专利1发明的是一种可升降、平移、转位的激振器支架。该发明可以实现装置底座绕着导向槽一侧的定位槽上的连接螺栓9周向转动、支架座水平方向的连续移动，激振器托盘沿着导向杆上下方向连续移动，并通过螺栓进行定位夹紧。这个支架可以实现水平、竖直及周向转动三个方向上位置的连续调节，与本专利存在很大的差异。专利2发明的是一种激振器的安装基座。该装置采用蜗轮蜗杆的传动方式，可以通过旋转蜗杆上的螺母，实现工作台沿四个支撑丝杆的平稳升降。同时可以通过底座上的举升装置调整激振器的空间高度，与本专利存在较大的差异。专利3发明的是一种激振器的固定安装装置及其使用方法。该发明能通过调节手动升降装置将顶部安装的激振器举升至规定的高度，同时该装置可以转动至不同角度和移动至不同位置，基本可以实现升起后在伸缩区间任意高度和一定方向上保持激振器可靠工作，与本专利存在较大的差异。

综上所述，已公开发表的文献或专利与本发明均存在较大的差异，并且尚无相关申请专利，本发明对一种六自由度激振器的简易吊装装置进行了介绍，为激振器的精准安装提供了一种全新的方法，而且本发明具有吊装方法简便、安装调节灵活、适应能力强、稳定程度高等优点，对激振器的稳定吊装有着重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种六自由度激振器的简易吊装装置，用于工程试验中激振器的稳定吊装，既能实现激振器在任意位置的灵活吊装，同时也能实现激振器的稳定固位，保证了激振器在激振过程中产生稳定且持续的激振力。

本发明的目的是这样实现的：包括由内置滑道的四根支撑桁架、八根水平桁架组成的方形框架，在方形框架的下端的四个角分别安装有转向轮，方形框架的上端面上设置有两根可调位置的水平型材，每根水平型材上安装有两个一号吊耳，每个一号吊耳上铰接有螺纹锁紧构件，四个螺纹锁紧构件的端部分别与四个二号吊耳铰接，且四个二号吊耳安装在激振器上。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述螺纹锁紧构件包括具有内螺纹的锁紧壳体和两根具有外螺纹的锁紧轴，且两根锁紧轴通过螺纹配合安装在锁紧壳体的两端，螺纹锁紧构件通过两根锁紧轴与对应的吊耳铰接连接。

2.相邻的支撑桁架与水平桁架的连接处设置有卡固式角件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的这种简易的吊装装置与结构构件共同构成一多自由度振动系统，通常要求该振动系统的固有频率低于激振器工作频率下限的3－4倍。当要求作较高频率的激振时，应尽量降低吊装系统的固有频率，使其低于激振频率的1/3以上。当要求作较低频率的激振时，应尽量增加激振器与水平安装桁架之间连接的刚性。本发明由于水平安装桁架的结构特点，可以实现不同量级激振器的吊装，并能通过调节各构件之间的连接关系，确定激振器安装位置的合理化，保证激振器在空中稳定、安全地工作；本发明通过利用简易的吊装装置实现了激振器的稳定吊装，具有结构简单，吊装方便、调节灵活、适应能力强、拆装方便、稳定程度高等优点，对激振器的稳定吊装有着重要的意义。

附图说明

图1是本发明的激振器简易吊装装置结构正视图；

图2是本发明的激振器简易吊装装置结构侧视图；

图3是本发明的激振器简易吊装装置结构俯视图；

图4是本发明的桁架结构图；

图5是本发明的螺纹锁紧构件图；

图6是本发明的吊耳结构图；

图7是本发明的卡固式角件结构图；

图8是本发明的激振器简易吊装装置的立体图；

图9是支撑桁架与水平桁架垂直搭接的局部放大示意图；

图10是吊耳4与螺纹锁紧构件间连接的局部放大示意图。

图中：1.水平桁架，2.定位螺栓，3.激振器，4.吊耳，5.螺纹锁紧构件，6.卡固式角件，7.支撑桁架，8.转向轮，9.连接螺栓，10.水平型材。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1～图10，以JZK-20型号激振器的吊装为例，对本发明的六自由度激振器的简易吊装装置进行详细描述。本发明的吊装装置由具有内置滑道的支撑桁架7及水平桁架1、卡固式角件6、吊耳4、螺纹锁紧构件5、转向轮8、连接螺栓9、定位螺栓2、水平型材10构成，其中螺纹锁紧构件5由一个内置螺纹的锁紧壳体和两个外置螺纹的锁紧轴，通过螺纹啮合作用而构成。通过设置卡固式角件实现支撑桁架与水平桁架垂直搭接，也即在各搭接节点处通过设置卡固式角件将其连接成一个立体框架，在各支撑桁架的最下端安装转向轮8，在立体框架上端的水平桁架安装平面内安装两根水平型材10，在这两根水平型材10及激振器3安装面板上通过设置定位螺栓2实现吊耳4的安装，再通过连接螺栓9实现吊耳4与螺纹锁紧构件间的相对转动连接。最后通过调节水平桁架间的相对滑动距离及螺纹锁紧构件的伸缩长度(伸缩长度是指锁紧轴与锁紧壳体间螺纹啮合的长度)，实现激振器不同吊装位置的可调化，同时也能实现激振器垂向激励的可控化。

根据设计要求，该吊装装置机器构件的具体尺寸：水平安装桁架的长度L＝0.7m，支撑桁架7的高度H＝1.2m，桁架的截面面积为50×50mm²，转向轮的直径φ＝10mm，螺纹锁紧构件的最大长度为0.2m，其中锁紧轴的最大长度为0.05m，锁紧壳体的长度为0.1m，所有螺孔的尺寸为φ＝6mm。吊装装置的材料选为钢材，具体属性为：杨氏模量E＝2.10×e¹¹GN/m²，泊松比μ＝0.3，密度为ρ＝7800Kg/m³，该简易吊装装置的质量M约为35kg。

本发明的具体工作过程是：

(1)首先将支撑桁架7与水平桁架1垂直搭接，在各搭接节点处通过设置卡固式角件将其连接成一个立体框架，在各支撑桁架7的最下端安装转向轮。

(2)根据激振器3的吊装高度，确定水平安装桁架A、B相对于支撑桁架7的向下滑动距离。再根据激振器的吊装位置，确定水平安装桁架内两根水平型材C、D之间的相对滑动距离，从而能够实现激振器吊装位置的初步确定。支撑桁架7与水平桁架1垂直搭接的局部放大图如图9所示。

(3)通过设置定位螺栓2和连接螺栓9，实现吊耳4与激振器之间的固定连接、吊耳4与两根水平型材10之间的相对滑动连接以及螺纹锁紧构件与吊耳4之间的相对转动连接，根据激振器的吊装位置，确定水平型材间的相对滑动距离，从而实现激振器吊装位置的进一步确定。螺纹锁紧构件是由一个内置螺纹的锁紧壳体和两个外置螺纹的锁紧轴，通过螺纹啮合作用构成。吊耳4与螺纹锁紧构件间连接的局部放大图如图10所示。

(4)通过调节水平桁架1上吊耳4间的相对滑动距离及锁紧轴与锁紧壳体间螺纹啮合的长度，使激振器顶杆与激励点在同一条铅垂线上。实现激振器不同吊装位置的可调化，同时也能实现激振器垂向激励的可控化。