一种离心振动试验系统技术方案

技术编号：41280121 阅读：3 留言：0更新日期：2024-05-11 09:31

本发明专利技术涉及力学环境试验技术领域，公开一种离心振动试验系统。该离心振动试验系统包括三轴振动试验装置、离心环境驱动装置和散热装置，三轴振动试验装置包括安装架、工作台、X向振动机构、Y向振动机构和Z向振动机构，X向振动机构、Y向振动机构和Z向振动机构分别被配置为驱动工作台沿X向、Y向及Z向振动；离心环境驱动装置包括离心驱动器和设置于离心驱动器的输出端的离心转臂，安装架连接于离心转臂的一端；散热装置包括散热风机和散热风管组件，散热风机与离心驱动器之间的距离小于散热风机与安装架之间的距离，散热风机通过散热风管组件对三轴振动试验装置进行散热。离心振动试验系统能够降低离心力对散热风机组件的影响。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及力学环境试验，尤其涉及一种离心振动试验系统。

技术介绍

1、随着航天技术的飞速发展，航天器作为人类探索宇宙的重要工具，其性能与可靠性要求日益提高。在航天器的设计与研发过程中，振动试验是评估航天器性能的关键环节之一。其中，三轴振动试验是模拟航天器在发射、飞行和返回过程中可能遇到的各种振动环境，以检验其结构强度、功能稳定性和安全性的重要手段。如图1所示，现有技术中的三轴振动试验装置包括工作台100＇、x轴振动发生器200＇、y轴振动发生器300＇以及z轴振动发生器400＇，工作台100＇用于承载待试验件，x轴振动发生器200＇、y轴振动发生器300＇以及z轴振动发生器400＇用于驱动工作台100＇在对应方向上发生振动。x轴振动发生器200＇、y轴振动发生器300＇以及z轴振动发生器400＇在工作过程中会产生大量的热量，因此，三轴振动试验装置还包括散热风机组件，散热风机组件用于对各振动发生器进行散热。

2、相较于传统的单轴振动试验装置，三轴振动试验装置可实现航天器产品一次安装后再三轴向同时加载激励的效果，一方面将更加真实再现航天器产品的实际使用环境，另一方面还可以减少传统单轴试验反复吊装的时间，力学试验效率将实现重大提升。但是，对于航天器产品来说，除了需要考虑振动环境，还需考虑离心环境，而在离心环境下同时对工作台100＇进行振动试验时，散热风机组件受到离心力的影响，会产生较大的背压，从而导致工作性能下降、散热效果不好且使用寿命缩短的问题。

3、因此，亟需提出一种离心振动试验系统，以解决上述问题。</p>

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种离心振动试验系统，可以在离心环境下对产品进行振动试验，以真实模拟产品的使用环境，同时能够降低离心力对散热风机组件的影响，保证其具有良好的工作性能，延长散热风机组件的使用寿命。

2、如上构思，本专利技术所采用的技术方案是：

3、一种离心振动试验系统，包括：

4、三轴振动试验装置，包括安装架、工作台、x向振动机构、y向振动机构和z向振动机构，所述x向振动机构、所述y向振动机构和所述z向振动机构均设置于所述安装架上，所述工作台用于承载待试件，所述x向振动机构被配置为驱动所述工作台沿x方向振动，所述y向振动机构被配置为驱动所述工作台沿y方向振动，所述z向振动机构被配置为驱动所述工作台沿z方向振动；

5、离心环境驱动装置，包括离心驱动器和离心转臂，所述离心驱动器的输出端与所述离心转臂的中部相连接，以驱动所述离心转臂转动，所述安装架连接于所述离心转臂的一端；

6、散热装置，包括散热风机和散热风管组件，所述散热风机设置于所述离心转臂上，且所述散热风机与所述离心驱动器之间的距离小于所述散热风机与所述安装架之间的距离，所述散热风机通过所述散热风管组件对所述三轴振动试验装置进行散热；

7、其中，所述x方向、所述y方向和所述z方向两两互相垂直，所述y方向与所述离心转臂的长度方向相平行。

8、作为本专利技术提供的离心振动试验系统的一种优选方案，所述散热风机的叶轮的旋转轴线与所述离心转臂的旋转轴线平行。

9、作为本专利技术提供的离心振动试验系统的一种优选方案，所述散热风管组件包括连通风管、四通接头和分风管，所述连通风管的两端分别连接所述散热风机的出风口和所述四通接头的进口，所述四通接头的三个出口均连接有所述分风管，并分别通过对应的分风管连通于所述x向振动机构的散热口、所述y向振动机构的散热口和所述z向振动机构的散热口。

10、作为本专利技术提供的离心振动试验系统的一种优选方案，所述x向振动机构包括x向振动发生器、x向支撑气囊和第一x向解耦组件，所述x向振动发生器和所述x向支撑气囊分别位于所述工作台沿所述y方向的两侧，且所述x向振动发生器的输出端通过所述第一x向解耦组件与所述工作台相连接；

11、所述y向振动机构包括y向振动发生器、y向支撑气囊和第一y向解耦组件，所述y向振动发生器和所述y向支撑气囊分别位于所述工作台沿所述x方向的两侧，所述y向振动发生器的输出端通过所述第一y向解耦组件与所述工作台相连接。

12、作为本专利技术提供的离心振动试验系统的一种优选方案，所述y向振动发生器设置于所述安装架远离所述离心驱动器的一侧。

13、作为本专利技术提供的离心振动试验系统的一种优选方案，所述y向振动发生器设置于所述安装架靠近所述离心驱动器的一侧，所述x向支撑气囊通过第二x向解耦组件与所述工作台相连接，所述y向支撑气囊通过第二y向解耦组件与所述工作台相连接。

14、作为本专利技术提供的离心振动试验系统的一种优选方案，所述三轴振动试验装置还包括气源，所述气源用于向所述x向振动机构的x向中心气囊、所述x向支撑气囊、所述y向振动机构的y向中心气囊、所述y向支撑气囊和所述z向振动机构的z向中心气囊供气，所述气源与所述离心驱动器之间的距离小于所述气源与所述安装架之间的距离。

15、作为本专利技术提供的离心振动试验系统的一种优选方案，所述安装架包括：

16、u形支架，包括横臂和分别连接于所述横臂两端的两个竖臂；

17、支撑板，设置于所述u形支架的一侧开口，并与所述横臂以及两个所述竖臂连接，且所述支撑板上设置有用于避让所述x向振动机构的第一避让孔、用于避让所述y向振动机构的第二避让孔以及用于避让所述z向振动机构的第三避让孔。

18、作为本专利技术提供的离心振动试验系统的一种优选方案，在所述横臂与所述竖臂之间、所述横臂与所述支撑板之间以及所述竖臂与所述支撑板之间均设置有加强筋。

19、作为本专利技术提供的离心振动试验系统的一种优选方案，所述离心环境驱动装置还包括配重结构，所述配重结构设置于所述离心转臂远离所述三轴振动试验装置的一端。

20、本专利技术的有益效果为：

21、本专利技术提供一种离心振动试验系统，通过三轴振动试验装置和离心环境驱动装置之间的相互配合，可以实现在离心环境下对工作台上承载的待试件进行振动试验，以真实模拟待试件的使用环境，保证试验结果的精确性；通过设置散热装置，可以对x向振动机构、y向振动机构以及z向振动机构进行散热，以及时将各振动机构工作时产生的热量散出，避免高温影响各振动机构的使用性能；通过将散热风机设置于靠近离心驱动器的一侧，可以降低离心力对散热风机的影响，保证其具有良好的工作性能，还能延长散热风机的使用寿命。

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【技术保护点】

1.一种离心振动试验系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述散热风机（310）的叶轮的旋转轴线与所述离心转臂（220）的旋转轴线平行。

3.根据权利要求1所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述散热风管组件（320）包括连通风管（321）、四通接头（322）和分风管（323），所述连通风管（321）的两端分别连接所述散热风机（310）的出风口和所述四通接头（322）的进口，所述四通接头（322）的三个出口均连接有所述分风管（323），并分别通过对应的分风管（323）连通于所述X向振动机构（120）的散热口、所述Y向振动机构（130）的散热口和所述Z向振动机构的散热口。

4.根据权利要求1所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述X向振动机构（120）包括X向振动发生器（121）、X向支撑气囊（122）和第一X向解耦组件（123），所述X向振动发生器（121）和所述X向支撑气囊（122）分别位于所述工作台（110）沿所述Y方向的两侧，且所述X向振动发生器（121）的输出端通过所述第一X向解耦组件（123）

5.根据权利要求4所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述Y向振动发生器（131）设置于所述安装架（140）远离所述离心驱动器（210）的一侧。

6.根据权利要求4所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述Y向振动发生器（131）设置于所述安装架（140）靠近所述离心驱动器（210）的一侧，所述X向支撑气囊（122）通过第二X向解耦组件（124）与所述工作台（110）相连接，所述Y向支撑气囊（132）通过第二Y向解耦组件（134）与所述工作台（110）相连接。

7.根据权利要求4所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述三轴振动试验装置（100）还包括气源（150），所述气源（150）用于向所述X向振动机构（120）的X向中心气囊（126）、所述X向支撑气囊（122）、所述Y向振动机构（130）的Y向中心气囊（136）、所述Y向支撑气囊（132）和所述Z向振动机构的Z向中心气囊（190）供气，所述气源（150）与所述离心驱动器（210）之间的距离小于所述气源（150）与所述安装架（140）之间的距离。

8.根据权利要求1所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述安装架（140）包括：

9.根据权利要求8所述的离心振动试验系统，其特征在于，在所述横臂（1411）与所述竖臂（1412）之间、所述横臂（1411）与所述支撑板（142）之间以及所述竖臂（1412）与所述支撑板（142）之间均设置有加强筋（143）。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述离心环境驱动装置（200）还包括配重结构，所述配重结构设置于所述离心转臂（220）远离所述三轴振动试验装置（100）的一端。

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【技术特征摘要】

1.一种离心振动试验系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述散热风机（310）的叶轮的旋转轴线与所述离心转臂（220）的旋转轴线平行。

3.根据权利要求1所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述散热风管组件（320）包括连通风管（321）、四通接头（322）和分风管（323），所述连通风管（321）的两端分别连接所述散热风机（310）的出风口和所述四通接头（322）的进口，所述四通接头（322）的三个出口均连接有所述分风管（323），并分别通过对应的分风管（323）连通于所述x向振动机构（120）的散热口、所述y向振动机构（130）的散热口和所述z向振动机构的散热口。

4.根据权利要求1所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述x向振动机构（120）包括x向振动发生器（121）、x向支撑气囊（122）和第一x向解耦组件（123），所述x向振动发生器（121）和所述x向支撑气囊（122）分别位于所述工作台（110）沿所述y方向的两侧，且所述x向振动发生器（121）的输出端通过所述第一x向解耦组件（123）与所述工作台（110）相连接；和/或

5.根据权利要求4所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述y向振动发生器（131）设置于所述安装架（140）远离所述离心驱动器（210）的一侧。

6.根据权利要求4所述的离心振动试验系统，其特征在于，所述y...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶腾波，唐金龙，府晓宏，
申请(专利权)人：苏州东菱振动试验仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：

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