倒置振动复合环境试验系统的制作方法

1.本实用新型涉及力学环境试验技术领域，具体涉及一种倒置振动复合环境试验系统。


背景技术：

2.振动试验是环境力学试验的典型试验，广泛的用于汽车零部件、航空航天产品等力学模拟验证和可靠性验证。为了更加真实地模拟产品的实际力学环境，通常会对产品同时进行振动试验和其他环境试验，例如气压试验、温度试验、湿度试验、盐雾试验、光照试验等。
3.振动发生装置在振动过程中会对周围环境产生巨大的振动影响，振动发生装置对外输出推力，它的基座也就受到反作用力，而试验箱无法承受该反作用力，因此，需要对振动发生装置与试验箱进行隔振。因此，常常将振动发生装置从下部伸入试验箱内进行振动试验。
4.然而，对于吊装类的试件(如航空产品的挂载物)，则难以采用上述安装方式进行试验，如果将试件悬挂在附加支架上再将附加支架连接到振动发生装置，试件固定点远离激励源，振动传递性能差，无法获得良好的试验结果。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种倒置振动复合环境试验系统，以解决上述问题。
6.本实用新型所采用的技术方案为：
7.一种倒置振动复合环境试验系统，包括支架、激振组件、气压平衡组件、设置在支架下方的试验箱，所述激振组件包括安装在支架上做垂向振动的激振器，所述激振器的输出端连接有动圈转接板，所述试验箱用于进行环境试验；
8.所述气压平衡组件包括设置于支架上的底板及设置于底板上的若干空气弹簧，若干所述空气弹簧以激振器的轴线为中心周向均布，所述空气弹簧的上部与动圈转接板连接；
9.所述动圈转接板的底端连接有连接器，所述连接器与试验箱之间设置有密封组件进行密封，所述激振器通过连接器将振动从试验箱的上方传递至试验箱内。
10.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述连接器包括中心环、自中心环径向向外延伸的若干肋板，若干所述肋板均匀分布。
11.作为本实用新型进一步改进的技术方案，每两个相邻的肋板之间设置有至少一个第一加强板，每个所述第一加强板与其相接的两个肋板形成三角形结构。
12.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述连接器的中部设置有与中心环同轴的第二加强板，所述第二加强板为圆形板，自所述第二加强板的外边缘向试验箱内部延伸形成加强环，所述加强环与肋板相接。
13.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述底板上开设有第三通孔和以第三通
孔为中心周向均布的若干让位槽，所述让位槽用于供连接器的肋板通过。
14.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述底板上还设置有若干周向均布的导向机构，所述导向机构包括转轴、可转动的设置于转轴上的滚轮和用于安装转轴的转轴安装座，所述转轴安装座固定于底板上，所述连接器的肋板在激振运动过程中抵靠滚轮并与滚轮发生滚动摩擦。
15.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述导向机构具有上下设置的两个滚轮。
16.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述密封组件包括套设在加强环上的第一压环、第二压环，所述第一压环位于第二压环的上方，所述第一压环的内圈直径小于第二压环的外圈直径，所述第一压环、第二压环与加强环之间设置有第一密封圈进行密封。
17.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一密封圈包括折叠部、平展部、第一连接端和第二连接端，所述折叠部位于第二压环和连接器的加强环之间且被第二压环和加强环压紧，所述平展部位于第一压环与第二压环之间且被第一压环和第二压环压紧，所述第一连接端固定于第一压环上，所述第二连接端固定于加强环上。
18.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一压环的上端面还设置有密封槽，所述密封槽内设置有第二密封圈，所述第二密封圈用于将第一压环与试验箱的顶壁密封在一起。
19.本实用新型所具有的有益效果为：
20.本实用新型所提供的技术方案，通过上述结构，使得吊装类试件安装便捷，具备良好的支撑与气压平衡能力，提高了系统抗偏载抗倾覆的性能，密封性高，可同时进行振动试验和环境试验。
附图说明
21.图1是倒置振动复合环境试验系统的整体结构示意图；
22.图2是支架的结构示意图；
23.图3是激振组件、气压平衡组件与密封组件的结构示意图；
24.图4是气压平衡组件与动圈连接板的结构示意图；
25.图5是气压平衡组件与连接器的俯视图；
26.图6连接器的上视图；
27.图7是连接器的下视图；
28.图8是底板的上视图；
29.图9是底板的下视图；
30.图10导向机构的结构示意图；
31.图11是气压平衡组件与密封组件安装在试验箱上的示意图；
32.图12是图11中a处的剖切放大图；
33.图13是图12中b处的放大图。
34.其中：1-支架，101-垂向支架，102-水平支架，103-第一通孔，2-激振组件， 201-激振器，202-激振器安装座，3-气压平衡组件，301-底板，302-空气弹簧， 303-空气弹簧安装座，304-第三通孔，305-第三加强板，306-让位槽，307-转轴， 308-滚轮，309-转轴安装座，
4-试验箱，5-动圈转接板，6-连接器，601-中心环， 602-肋板，603-第一加强板，604-第二加强板，605-加强环，7-密封组件，701
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第一压环，702-第二压环，703-第一密封圈，7031-折叠部，7032-平展部，7033
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第一连接端，7034-第二连接端，704-第二密封圈。
具体实施方式
35.以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
36.如果本实用新型在表述的时候涉及方位(例如，上、下、左、右、前、后、外、内等)，则需要对涉及到的方位进行定义，例如“为清楚地表达本实用新型内所描述的位置与方向，以器械操作者作为参照，靠近操作者的一端为近端，远离操作者的一端为远端。”或者以纸面作为参照等进行定义。当然，如果在后续描述时，是通过相互参照来定义两者之间的位置关系的，则可不在此定义。
37.一种倒置振动复合环境试验系统，如图1所示，包括支架1、激振组件2、气压平衡组件3、设置在支架1下方的试验箱4，所述激振组件2包括安装在支架1上做垂向振动的激振器201，所述激振器201的输出端连接有动圈转接板5，所述试验箱4用于进行环境试验；
38.所述气压平衡组件3包括设置于支架1上的底板301及设置于底板301上的若干空气弹簧302，若干所述空气弹簧302以激振器201的轴线为中心周向均布，所述空气弹簧302的上部与动圈转接板5连接；
39.所述动圈转接板5的底端连接有连接器6，所述连接器6与试验箱4之间设置有密封组件7进行密封，所述激振器201通过连接器6将振动从试验箱4 的上方传递至试验箱4内。
40.所述试验箱4包括但不限于气压试验箱、温度试验箱、湿度试验箱、盐雾试验箱、光照试验箱，所述试验箱4依据需求用于对试件进行环境试验，在本实施例中，所述试验箱4为低气压试验箱。
41.在进行试验时，所述试验箱4内的气压降低，所述试验箱4内的气压低于试验箱4外的大气气压，因此，在大气压力的作用下，所述激振组件2、动圈转接板5、连接器6、试件均呈现向试验箱4内移动的趋势，此时，所述空气弹簧302提供支撑力支撑住动圈转接板5及与动圈转接板5固定的激振组件2、连接器6、试件，使得激振组件2、连接器6、试件的受力平衡，实现了振动的稳定。
42.如图2所示的一种支架1的实施例，所述支架1包括相对设置的两个垂向支架101与架设在两个垂向支架101上的水平支架102，所述试验箱4设置于该倒u型的支架1下方。所述水平支架102上设置有供所述激振器201通过的第一通孔103，所述试验箱4的顶部设置有与第一通孔103同轴的第二通孔。
43.所述垂向支架101正向视图呈直角梯形状，靠近所述试验箱4的一侧为直角，另一侧具有倾斜角度，对所述激振组件2等部件具备更加良好的支撑力。在保证刚度的同时，所述垂向支架101和水平支架102的表面均设置有若干凹部，用以降低质量。
44.如图3所示，所述激振组件2还包括用于安装激振器201的激振器安装座 202，所述激振器安装座202设置在水平支架102上。
45.如图4、图5所示，所述底板301设置于第一通孔103内，所述底板301 与水平支架
102相固定，所述底板301上设置有供连接器6通过的第三通孔304，若干所述空气弹簧302以第三通孔304的轴线为中心周向均布。所述空气弹簧302的数量不少于2组。所述空气弹簧302内的气压根据试验箱4的气压进行调整。
46.所述试件固定于连接器6的底部，所述连接器6用于将激振器201的振动传递给试件，所述连接器6穿过第三通孔304和第二通孔伸入试验箱4内。
47.如图6、图7所示，所述连接器6包括中心环601、自中心环601径向向外延伸的若干肋板602，若干所述肋板602以中心环601为中心均匀分布，所述空气弹簧302设置于相邻的肋板602之间。
48.每两个相邻的肋板602之间设置有至少一个第一加强板603，每个所述第一加强板603与其相接的两个肋板602形成三角形结构，以提高所述连接器 6的强度。优选的，所述三角形结构为以两个肋板602的平分线为对称轴的等腰三角形结构。此时，若干所述第一加强板603形成与中心环601同轴的环形结构。进一步优选的，当每两个相邻的肋板602之间的第一加强板603不止一个时，所述环形结构也不止一个。
49.作为本实用新型的进一步改进，所述连接器6的中部设置有与中心环601 同轴的第二加强板604，所述第二加强板604为圆形板，所述第二加强板604 的外边缘不超出肋板602，自所述第二加强板604的外边缘向试验箱4内部延伸形成加强环605，所述加强环605与肋板602相接，所述加强环605不超出中心环601底端。所述连接器6整体呈对称设计，可以均匀的传递振动力，结构强度高。
50.如图8、图9所示，所述底板301上设置有若干空气弹簧安装座303，所述空气弹簧302安装于空气弹簧安装座303上。所述空气弹簧安装座303的底部还设置有若干第三加强板305，用以提高对所述空气弹簧302的支撑强度。
51.所述底板301上开设有若干让位槽306，所述让位槽306用于供连接器6 的肋板602通过。在本实施例中，所述空气弹簧302的数量与肋板602的数量相等，所述空气弹簧安装座303与让位槽306依次间隔设置，每两个相邻的所述肋板602之间均设置有一个空气弹簧302。
52.所述底板301上还设置有若干周向均布的导向机构，所述导向机构用于对连接器6的竖直运动进行导向。如图10所示，所述导向机构包括转轴307、可转动的设置于转轴307上的滚轮308和用于安装转轴307的转轴安装座309，所述转轴安装座309固定于底板301上，所述连接器6的肋板602在激振运动过程中抵靠滚轮308并与滚轮308发生滚动摩擦，所述滚轮308对肋板602进行导向限位，提高了所述连接器6与激振组件2的抗偏载抗倾覆能力。优选的，所述导向机构具有上下设置的两个滚轮308。
53.如图11、图12、图13所示，所述密封组件7包括第一压环701、第二压环702及第一密封圈703，所述第一压环701和第二压环702套设在连接器6 的加强环605上，所述第一压环701设置于试验箱4的顶板的内壁上，所述第一压环701设置于第二压环702的上方，所述第一压环701的内圈直径小于第二压环702的外圈直径，所述第一密封圈703设置于第一压环701、第二压环 702与加强环605之间。
54.所述第一密封圈703包括折叠部7031、平展部7032、第一连接端7033和第二连接端7034，所述折叠部7031位于第二压环702和加强环605之间且被第二压环702和加强环605压紧，所述平展部7032位于第一压环701与第二压环702之间且被第一压环701和第二压环702
压紧，所述第一连接端7033固定于第一压环701上，所述第二连接端7034固定于加强环605上。所述第一密封圈703减小了第一压环701、第二压环702与加强环605之间的间隙，降低了所述第一密封圈703自身承受的压力差。
55.所述第一压环701的上端面还设置有密封槽，所述密封槽内设置有第二密封圈704，所述第二密封圈704用于将第一压环701与试验箱4的顶壁密封在一起。所述密封组件7提高了连接器6与试验箱4之间的密封性，保证了试验的精度。
56.本实用新型所提供的技术方案，通过上述结构，使得吊装类试件安装便捷，具备良好的支撑与气压平衡能力，提高了系统抗偏载抗倾覆的性能，密封性高，可同时进行振动试验和环境试验。
57.应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
58.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非是用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围内。