[實用新型]氣動式高加速度垂直沖擊設備

有效

• 申請號: 201220443663.7
• 申請日: 2012-09-03
• 公開（公告）號: CN202853873U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 劉建平;吳斌;郁南;元建學;張隴杰
• 申請（專利權）人: 蘇州世力源科技有限公司
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 孫東風

技術領域

本實用新型涉及力學環境試驗技術的沖擊試驗，具體涉及一種氣動式高加速度垂直沖擊設備?。

背景技術

沖擊試驗機主要用于產品的力學環境試驗，可以模擬實際的沖擊脈沖和沖擊能量，考核產品在使用、裝卸和運輸過程中預期可能遭受的沖擊環境，以確定產品對各種沖擊環境的適應能力。

國內外的垂直沖擊試驗機主要采用自由跌落的方式，原理是試驗產品安裝在一個平臺上，采用某種方式將平臺提升到一定的高度，然后釋放平臺，使平臺和產品一起自由跌落到砧座上，砧座上安裝沖擊墊，產生需要的沖擊波形。根據平臺提升方式的不同，垂直沖擊臺分為液壓提升、氣動提升或者絲杠提升方式，不管采用何種提升方式，自由跌落式沖擊臺沖擊能力較小。為了增加沖擊時平臺的初始速度，也采用了一些加速裝置，比如安裝反壓彈簧、采用多股橡皮繩預拉平臺、采用汽缸預壓平臺等方式，安裝了加速裝置的跌落式沖擊臺初始速度一般可達到12m/s。選用200×200mm的平臺，其最大沖擊過載和脈沖持續時間可達到1500g，1～2ms。

還有一種高加速度沖擊臺，或者安裝在垂直沖擊臺上的高加速度放大器，均是采用臺面二次碰撞的原理，增大臺面的相對碰撞速度，達到大的沖擊加速度。高加速度沖擊臺主要是為了達到高的沖擊加速度，最大沖擊加速度可達50000g，但是脈沖持續時間小，一般在0.05～0.1ms之間。

能實現高加速度和長脈沖持續時間的裝置目前主要采用氣體炮，氣體炮產生強沖擊有兩種方式，一種是將安裝試品的彈丸用發射管發射，高壓氣體作用在彈丸底部，在彈丸加速段產生所需要的強沖擊加速度，這種方法可以得到寬的脈沖持續時間，但是靠彈丸底壓產生高加速度有一定的局限，一般加速度在10000g以下，持續時間可以達10ms。一種是將加速后的彈丸碰撞到一個靶標上，在彈丸上產生近似半正弦的波形，通過改變靶標上安裝的緩沖材料可以調節沖擊脈沖持續時間，這種方式可以產生大的沖擊加速度，沖擊加速度可以達到50000g，脈沖持續時間可達1～3ms。不管采用哪種方式，氣體炮發射管加上緩沖段均很長，根據不同的發射試驗要求，長度在20m～100m，占地面積大，造價高，準備時間長，因此很難得到推廣應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種氣動式高加速度垂直沖擊設備，其能模擬高能量沖擊環境，解決了跌落式垂直沖擊臺只能產生高加速而不能達到較寬的脈沖持續時間，又可在一定范圍內達到水平氣體炮的技術條件，克服氣體炮占地面積大，造價昂貴的缺點，可以用于引信、電子元器件等小試品高加速度沖擊試驗。該氣動式高加速度垂直沖擊設備最大沖擊加速度可達到5000g，脈沖持續時間1～5ms。

為實現上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案如下：

該氣動式高加速度垂直沖擊設備包括：

一沖擊筒，其固定安裝于一支架上，所述沖擊筒上部設有沖擊筒進氣口，且所述沖擊筒進氣口與用以提供壓縮氣體的氣源連通，同時，所述沖擊筒上還設有沖擊筒出氣口；

一活塞組件，其設于沖擊筒內，并與沖擊筒內壁密封配合，且還可在沖擊筒兩端之間的一選定位置與沖擊筒下端之間自由滑動，所述選定位置位于沖擊筒進氣口下方，同時所述活塞組件上端還設有至少一試品安裝位；

一活塞限位釋放機構，其用于在第一工作狀態下將活塞組件鎖止于所述沖擊筒上的選定位置，以及在第二工作狀態下將活塞組件于所述沖擊筒上的選定位置釋放；

一砧座，其設于沖擊筒正下方，且所述砧座上設有沖擊墊。

作為優選方案之一，所述沖擊筒是通過對稱分布的兩個水平旋轉軸安裝在支架上，且所述沖擊筒可繞所述旋轉軸任意旋轉。

作為優選方案之一，所述沖擊筒通過緩沖機構安裝在支架上，所述緩沖機構包括旋轉支撐塊、緩沖墊板和緩沖支座，其中，所述旋轉支撐塊內設有旋轉軸承，所述旋轉軸承與安裝在沖擊筒上的水平旋轉軸配合，并且，所述旋轉支撐塊上部安裝有彈簧導向柱，下部設置于緩沖墊板上，所述彈簧導向柱上安裝有緩沖彈簧，所述緩沖彈簧上方設有上擋塊，所述緩沖墊板安裝在緩沖支座上。

作為優選方案之一，所述支架包括支架側板，所述旋轉支撐塊和上擋塊均活動設置于分布在支架側板上的卡槽中，并均可沿豎直方向運動。

作為優選方案之一，所述活塞組件包括：

一活塞，其上端面部設有至少一試品安裝位，外壁上設有一道以上密封槽，所述密封槽內安裝有活塞密封圈；

至少一緩沖墊片，其覆設在所述試品上；

以及，至少一個用于將所述緩沖墊片和試品壓緊固定在活塞上的壓緊螺母。