应用于行波管的试件固定装置的制作方法

1.本技术涉及机械设计技术领域，尤其涉及一种应用于行波管的试件固定装置。


背景技术：

2.相关技术中，试件直接固定在行波管底部的安装底板上，但是进行非壁板类试件的噪声试验时，使用这种安装方式将会不可避免的引入机械振动和结构共振的问题，并且与安装底板连接的试件表面无法暴露在噪声激励下，造成噪声试验的不准确性。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术的目的在于提出一种应用于行波管的试件固定装置。
4.基于上述目的，本技术提供了一种应用于行波管的试件固定装置，包括：
5.安装底座；其中，所述安装底座，包括：多个安装孔；以及
6.垂直安装于所述多个安装孔的多个空气支撑柱；其中，每个空气支撑柱，包括：安装柱和环绕所述安装柱的气囊，所述气囊被配置为在充气后膨胀处于充气状态；
7.其中，所述试件被放置于所述多个空气支撑柱之间，处于所述充气状态的所述气囊夹持所述试件以使所述试件处于悬空状态。
8.在一种可能的实现方式中，所述固定装置，还包括：
9.物理锁；其中，所述物理锁，包括固定安装于所述安装底座的锁具本体，以及在钥匙旋拧下相对于所述锁具本体可转动的锁芯；以及
10.覆盖于所述多个安装孔的挡板；其中，所述挡板与所述锁芯连接，所述挡板被配置为在所述锁芯的转动驱动下，在遮挡所述多个安装孔的遮挡位置和使所述多个安装孔外露的外露位置之间切换。
11.在一种可能的实现方式中，所述挡板沿第一方向滑动安装于所述安装底座；所述挡板被配置为沿所述第一方向滑动过程中，在所述遮挡位置和所述外露位置之间切换。
12.在一种可能的实现方式中，所述锁芯绕第一轴线转动，所述挡板和所述锁芯之间设置有转换机构，所述锁芯绕所述第一轴线的转动通过所述转换机构转换为所述挡板沿所述第一方向的滑动。
13.在一种可能的实现方式中，所述第一轴线所在的第二方向和所述第一方向相互垂直，所述第一转换机构为凸轮机构、齿轮齿条机构或曲柄滑块机构。
14.在一种可能的实现方式中，所述第一轴线所在的第二方向与所述第一方向平行，所述第一转换机构为螺纹丝杠。
15.在一种可能的实现方式中，所述气囊被配置为根据充气量调整所述气囊的体积，在所述气囊的体积增大过程中，所述气囊挤压所述试件沿所述安装柱向远离所述安装底座的方向移动。
16.在一种可能的实现方式中，所述安装底座，还包括：压力传感器；所述压力传感器被配置为检测处于所述充气状态的所述气囊的压力值。
17.在一种可能的实现方式中，每个所述安装孔，还包括：设置于所述安装孔内的垫片。
18.在一种可能的实现方式中，所述安装柱，包括：分别设置于所述安装柱相对两端的第一安装部和第二安装部；所述空气支撑柱，还包括：设置于所述第一安装部和所述气囊之间的第一缓冲片，以及设置于所述第二安装部和所述气囊之间的第二缓冲片。
19.从上面所述可以看出，本技术提供的一种应用于行波管的试件固定装置，包括：安装底座；其中，所述安装底座，包括：多个安装孔；以及垂直安装于所述多个安装孔的多个空气支撑柱；其中，每个空气支撑柱，包括：安装柱和环绕所述安装柱的气囊，所述气囊被配置为在通过打气后膨胀处于充气状态；其中，所述试件被放置于所述多个空气支撑柱之间，处于所述充气状态的所述气囊夹持所述试件以使所述试件处于悬空状态。通过气囊的支撑，使试件再噪声环境下处于自由状态，利用空气支撑柱进行力的传递可以起到隔振作用，从而使试件的支撑频率降到10hz以下，并且可以使试件所有表面暴露在噪声激励下，提高了试件的测试效率和准确度。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的安装底座的结构示意图。
22.图2示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的空气支撑柱的结构示意图。
23.图3示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的侧视图。
24.图4示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的物理锁、挡板和转换机构的连接示意图。
25.图5示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的俯视图。
26.附图标记说明：
27.1-安装底座、101-安装孔、1011-垫片、102-压力传感器、2-空气支撑柱、201-安装柱、2011-第一安装部、2012-第二安装部、202-气囊、203-第一缓冲片、204-第二缓冲片、3-物理锁、301-锁具本体、302-锁芯、4-挡板、5-转换机构、6-钥匙。
具体实施方式
28.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。
29.需要说明的是，除非另外定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在
该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
30.如背景技术部分所述，噪声环境是指大幅度的空气压力脉动，通常，这些压力脉动在5kpa～87kpa的幅值范围和10hz～10khz的宽频带内是随机性的，航天器在发射和飞行过程中由于发动机在起飞阶段的排气噪声和气动噪声会引起结构振动，直接作用于航天器或者飞行器整流罩表面，这种严酷的声环境将诱发航天器严重的振动响应，导致结构破坏甚至失效。
31.噪声试验适用于必须在严酷噪声环境中工作/生存的系统、子系统和设备，也适用于综合使用噪声激励与机械振动激励或优先选取噪声激励模拟气动紊流的装备。由于技术上的局限性制约了实验室噪声环境的产生和控制，因而实验室声场会明显地不同于许多类于“声”的真实地脉动压力加载，一般实验室使用混响室模拟扩散场噪声，它可以更好地代表内腔的声，其中，局部的反射和振动结构的再反射占优势。对于暴露于气动紊流或喷气噪声中的蒙皮，使用行波管设备模拟的掠入射噪声，会更接近于代表流动/声波沿蒙皮表面的传播。
32.国内外针对噪声试验制定了许多标准，需要对试件进行弹性支撑，以模拟其在飞行状态下的自由边界条件，如gjb150.17a-2009《军用装备实验室环境试验方法》中第17部分噪声试验对被试品的安装有如下要求：
33.a)试件(例如壁板)的受试面作为行波管的一部分；
34.b)试件(例如飞机外挂)用弹性支承悬挂在管道的中间；
35.c)试件的刚体模态频率应小于25hz或1/4最低试验频率中的较小者；
36.d)试验支承系统或任何辅助结构不应引入附加噪声或振动。
37.试件直接固定在行波管底部的安装底板上，但是进行非壁板类试件的噪声试验时需满足上述b)～e)中要求，使用这种安装方式将会不可避免的引入机械振动和结构共振的问题，并且与安装底板连接的试件表面无法暴露在噪声激励下，造成噪声试验的不准确性的问题。
38.正因如此，本技术实施例提供了一种应用于行波管的试件固定装置，包括：安装底座；其中，所述安装底座，包括：多个安装孔；以及垂直安装于所述多个安装孔的多个空气支撑柱；其中，每个空气支撑柱，包括：安装柱和环绕所述安装柱的气囊，所述气囊被配置为在通过打气后膨胀处于充气状态；其中，所述试件被放置于所述多个空气支撑柱之间，处于所述充气状态的所述气囊夹持所述试件以使所述试件处于悬空状态。通过气囊的支撑，使试件再噪声环境下处于自由状态，利用空气支撑柱进行力的传递可以起到隔振作用，从而使试件的支撑频率降到10hz以下，并且可以使试件所有表面暴露在噪声激励下，提高了试件的测试效率和准确度。
39.本技术实施例所提供的一种应用于行波管的试件固定装置，可以包括安装底座；其中，所述安装底座，包括：多个安装孔；以及垂直安装于所述多个安装孔的多个空气支撑柱；其中，每个空气支撑柱，包括：安装柱和环绕所述安装柱的气囊，所述气囊被配置为在通过打气后膨胀处于充气状态；其中，所述试件被放置于所述多个空气支撑柱之间，处于所述
充气状态的所述气囊夹持所述试件以使所述试件处于悬空状态。
40.图1示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的安装底座1的结构示意图。
41.参考图1，本技术中的安装底座1可以为一个刚性底座，分布在安装底座1上的多个安装孔101可以为螺纹孔，用于连接空气支撑柱2。安装孔101可以均匀分布在安装底座1上，并且每个安装孔101内可以设置有垫片1011，用于在安装空气支撑柱2时，减少二者的摩擦以及碰撞，通过垫片1011的缓冲作用对器件起到保护的作用。
42.图2示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的空气支撑柱的结构示意图。
43.参考图2，空气支撑柱2的数量可以对应于安装孔101的数量进行设置，每个空气支撑柱2都包括有安装柱201和环绕安装柱设置的气囊202。安装柱201可以设置有与安装孔101内相匹配的螺纹，用于通过将安装柱201旋进安装孔101将空气支撑柱2安装于安装孔101内。进一步地，可以通过向气囊202中打入气体，而改变其内部压力，进而调节气囊202的内部状态。当气囊202在通过打气后膨胀并处于充气状态后，气囊202体积变大。
44.对于试件而言，试件是被多个空气支撑柱2所夹持的，具体地，可以通过螺母将试件固定在空气支撑柱2上，通过对空气支撑柱2上的气囊202内充入气体，使得气囊202膨胀，挤压试件，使其在多个空气支撑柱2之间保持水平状态。再进一步地，对气囊202进行压力微调，使得试件在噪声环境下处于自由状态，利用空气支撑柱202进行力的传递可以起到隔振作用，从而使试件的支撑频率降到10hz以下。
45.在一些实施例中，安装底座1上可以进一步设置压力传感器，将压力传感器设置在安装孔101边缘，用于检测处于充气状态的气囊202的压力值。通过调整向气囊202内充入的气体量，调整气囊202的体积，在气囊202的体积增大的过程中，气囊202可以挤压试件，使得试件能够沿安装柱201向远离安装底座1的方向移动。可以理解的是，在气囊202的体积减小的过程中，气囊202对试件的压力越来越小，使得试件能够沿安装柱201向靠近安装底座1的方向移动。从而通过控制向气囊202内冲入的气体的多少，控制试件相对于安装底座1的高低。具体地，可以通过对空气支撑柱2的充气和放气，调节试件在固定装置上的位置，为了保持试件在测试过程中各部位各表面所接受到的测试的一致性，可以通过气囊202将试件调节至位于行波管管道的中间位置。
46.在一些实施例中，安装柱201可以进一步包括分别设置于安装柱201相对两端的第一安装部2011和第二安装部2012。第一安装部2011可以设置有与安装孔101内部相匹配的螺纹，用于连接并固定空气支撑柱2和安装底座1。第二安装部2012可以设置有螺纹，通过螺母的配合，将试件固定在空气支撑柱2上。
47.需要说明的是，空气支撑柱2还可以包括第一缓冲片203和第二缓冲片204。其中，第一缓冲片203可以设置在第一安装部2011与气囊202之间，第二缓冲片204可以设置在第二安装部2012与气囊202之间。第一缓冲片203用于在将空气支撑柱2安装在安装孔101内时，在气囊202与安装孔101之间形成缓冲，避免器件损坏，而第二缓冲片204则是用于在将试件安装于第二安装部2012时，在试件与气囊202之间形成缓冲，从而避免器件的损坏。
48.图3示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的侧视图。
49.参考图3，固定装置还可以包括物理锁3和挡板4。其中，物理锁3可以包括固定安装
于安装底座1的锁具本体301，以及在钥匙6旋拧下相对于锁具本体301可转动的锁芯302。在钥匙6的旋拧下，物理锁3能够实现锁定状态和开启状态的切换。例如，钥匙6沿顺时针旋拧时，锁具本体301被锁定，处于锁定状态；钥匙6沿逆时针旋拧时，锁具本体301被开启，处于开启状态。
50.为了在不安装空气支撑柱2的情况下，对安装孔101进行保护，可以利用挡板4对其进行遮挡。进一步地，挡板4可以覆盖于多个安装孔101，挡板4与锁芯302传动连接，挡板4在锁芯302的转动驱动下，能够分别处于用于遮挡多个安装孔101的遮挡位置，以及使多个安装孔101外露的外露位置。
51.需要说明的是，可以保证在不使用钥匙6解除锁具本体301的锁定时，锁定挡板4的移动，使得只有有权限使用钥匙6解除锁具本体301的锁定的用户能够在需要使用安装孔101时，将物理锁3由锁定状态切换至开启状态，使得挡板4移动至外露位置，进而允许用户使用外露出的安装孔101，从而极大地提升了固定装置的使用安全。
52.图4示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的物理锁、挡板和转换机构的连接示意图。
53.参考图4，在一些实施例中，对于挡板4在遮挡位置和外露位置之间的切换，可以通过挡板4的滑动来实现。具体地，挡板4可以沿第一方向滑动安装于安装底座1的上表面，当挡板4沿第一方向滑动过程中，挡板4能够分别位于遮挡位置和外露位置，从而在位于遮挡位置时对安装孔101进行遮挡，在位于外露位置时使安装孔101能够外露。锁芯302可以在钥匙6的旋拧下绕第一轴线进行转动，挡板4和锁芯302之间可以设置有转换结构5，锁芯302绕第一轴线的转动可以通过转换机构5转换为挡板4沿第一方向的滑动。其中，当锁芯302为圆柱形锁芯时，第一轴线可以为锁芯302的中心轴线，第一轴线所在的延伸方向为第二方向。
54.图5示出了本技术实施例所提供的应用于行波管的试件固定装置的俯视图。
55.参考图5，在一些实施例中，第一方向与第二方向相互垂直，锁芯302绕第一轴线的转动需要通过转换机构5转换为挡板4沿第一方向的滑动，则转换机构5可以为凸轮机构、齿轮齿条机构或曲柄滑块机构中的一种。
56.当转换机构5为凸轮机构时，转换机构可以包括主动件、从动件和机架，其中主动件与锁芯302连接，从动件与挡板4连接。当锁芯302在钥匙6的旋拧下绕第一轴线转动时，驱动主动件绕第一轴线进行回转运动，传动至从动件，使得从动件带动挡板4沿第一方向进行往复运动，使得挡板4能够到达遮挡位置和外露位置。
57.当转换机构5为齿轮齿条机构时，转换机构可以包括相互啮合的齿轮和齿条，其中齿轮与锁芯302连接，齿条与挡板4连接，齿轮与齿条啮合。当锁芯302在钥匙6的旋拧下绕第一轴线转动时，驱动齿轮绕第一轴线转动，传动至齿条，使得齿条带动挡板4沿第一方向进行往复运动，使得挡板4能够到达遮挡位置和外露位置。
58.当转换机构5为曲柄滑块机构时，转换机构可以包括曲柄和滑块，其中曲柄的一端与滑块连接，另一端与锁芯302连接，滑块与挡板4连接。当锁芯302在钥匙6的旋拧下绕第一轴线转动时，驱动曲柄绕第一轴线转动，传动至滑块，使得滑块带动挡板4沿第一方向进行往复运动，使得挡板4能够到达遮挡位置和外露位置。
59.在一些实施例中，第一轴线所在的第二方向可以与第一方向平行，此时，第一转换机构可以为螺纹丝杠。其中，丝杠与锁芯1313连接，螺母与挡板132连接。当锁芯1313在钥匙
1312的旋拧下绕第一轴线转动时，驱动螺母绕第一轴线转动，传动至丝杠，使得丝杠带动挡板132沿第一方向进行往复运动，使得挡板132能够到达第一位置和第二位置。
60.在一些实施例中，第一轴线所在的第二方向可以与第一方向平行，此时，转换机构5可以为螺纹丝杠。其中，丝杠与锁芯302连接，螺母与挡板4连接。当锁芯302在钥匙6的旋拧下绕第一轴线转动时，驱动螺母绕第一轴线转动，传动至丝杠，使得丝杠带动挡板4沿第一方向进行往复运动，使得挡板4能够到达第一位置和第二位置。
61.从上面所述可以看出，本技术提供的一种应用于行波管的试件固定装置，包括：安装底座；其中，所述安装底座，包括：多个安装孔；以及垂直安装于所述多个安装孔的多个空气支撑柱；其中，每个空气支撑柱，包括：安装柱和环绕所述安装柱的气囊，所述气囊被配置为在通过打气后膨胀处于充气状态；其中，所述试件被放置于所述多个空气支撑柱之间，处于所述充气状态的所述气囊夹持所述试件以使所述试件处于悬空状态。通过气囊的支撑，使试件再噪声环境下处于自由状态，利用空气支撑柱进行力的传递可以起到隔振作用，从而使试件的支撑频率降到10hz以下，并且可以使试件所有表面暴露在噪声激励下，提高了试件的测试效率和准确度。
62.并且本技术所提供的试件固定装置还具有以下优点：可以通过该装置将试件固定在行波管内；可以降低系统支撑频率，使试件和该装置组成的整个系统的一阶固有频率低于10hz；可以对该装置空气支撑柱的气囊进行充、放气，调节高度，使固定在装置上的试件位于管道的中间位置；可以隔离振动源，避免试验时行波管的机械振动传入到试件上，使噪声环境模拟更加真实；改进固定方式，可以使试件尽可能多的表面暴露在噪声激励下。
63.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本技术的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
64.另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本技术实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本技术实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本技术实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本技术的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本技术实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
65.尽管已经结合了本技术的具体实施例对本技术进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。
66.本技术实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本技术实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。