[實用新型]小型工程結構電動伺服缸地震模擬振動臺

有效

• 申請號: 201320657504.1
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN203587304U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 楊俊杰;王長陶;章雪峰;鐘綿新;李建華;金成;曹軍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學;杭州邦威機電控制工程有限公司
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

技術領域

本實用新型涉及地震模擬裝置，尤其是一種地震模擬振動臺。

背景技術

國內的振動臺分成兩類：

第一類是電磁激振的電動振動臺，這類振動臺主要用于被測試件抗振能力，該類振動臺最高頻率可達1000Hz，最大激振力可達50噸。但最大的缺點是最低頻率不能太低，一般不低于1Hz，最大振幅不能太大，一般不大于50mm，和地震模擬試驗振動臺屬于完全不同的兩個范疇，一般不用于土木結構的抗震能力的研究。

第二類是電液伺服振動臺。國內電液伺服振動臺的研究始于70年代，中國地震局工程力學所研制成功了第一臺國產6自由度振動臺，但只屬于自制科研設備的開發，沒有完成產品化研制，可靠性差，基本上沒有投入使用，現在地震局工程力學所投資5000多萬訂購了美國MTS公司的大型六自由度振動臺。真正國產的六自由度振動臺目前還是空白。國產的電液伺服振動臺是在近幾年發展起來的，但主要液壓控制系統仍依靠進口，且此類設備的特點仍是規模大，投資大，生產與單項試驗周期長，不適用于小型工程結構試驗及大學實驗教學使用。

發明內容

為了克服已有地震模擬振動臺的結構復雜、成本高、生產和單項試驗周期太長的不足，本實用新型提供一種簡化結構、降低成本、縮短生產和單項試驗周期的小型工程結構電動伺服缸地震模擬振動臺。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種小型工程結構電動伺服缸地震模擬振動臺，所述地震模擬振動臺包括振動臺底座、伺服電機、電動伺服作動器、振動臺臺面和預應力無間隙連接機構，所述振動臺底座上通過直線導軌副與振動臺臺面連接，所述振動臺臺面上放置被測試件，所述振動臺底座的下方安裝所述伺服電機，所述伺服電機的輸出軸與用以將轉動變換為直線運動的電動伺服作動器的輸入軸連接，所述電動伺服作動器的輸出軸與活塞桿連接，所述活塞桿的運動方向與所述直線導軌副的運動方向一致，所述活塞桿的前端安裝臺面驅動連接座和預應力無間隙連接機構，所述臺面驅動連接座的上端與所述振動臺臺面固定連接，所述預應力無間隙連接機構包括連接螺母、預緊墊片和預緊螺母，所述臺面驅動連接座的下端套裝在所述活塞桿的螺紋段上，所述臺面驅動連接座的一側的活塞桿上套裝連接螺母，所述臺面驅動連接座的另一側的活塞桿上依次套裝預緊墊片和預緊螺母，所述預緊墊片和預緊螺母之間設有間隙，所述預緊螺母的一圈開有至少三個預緊螺紋孔，預緊螺釘穿過所述預緊螺紋孔頂觸在所述預緊墊片上。

進一步，所述伺服電機為風冷式伺服電機。當然，也可以是其他類型的伺服電機。

更進一步，所述電動伺服作動器通過彎板安裝在所述振動臺底座的下方。

再進一步，所述電動伺服作動器為絲桿螺母機構。也可以選用其他運動關系轉換機構，只要能夠將電機的轉動轉換為活塞桿的直線往復運動即可。

本實用新型的技術構思為：用于電動伺服振動臺的激振器—電動伺服作動器和振動臺臺體連接的機械結構。所謂電動伺服振動臺是采用電動伺服作動器作為地震振動臺激振器的一類振動臺（見參考文獻1、2），該類振動臺的特點是設備規模小，行程大，低頻，可模擬地震波，且投資小。本專利的作用是消除電動振動臺之伺服驅動器和臺體連接之間的間隙，保證了地震模擬試驗在地震波的關鍵轉折點時驅動器和臺面之間沒有連接間隙，降低了地震模擬試驗的失真度，提高了電動振動臺的使用性能。

本實用新型的有益效果主要表現在：1、簡化結構、降低成本、縮短生產和單項試驗周期；2、提高了電動伺服振動臺的性能，擴大了適用范圍。對該類產品在小型工程抗震試驗和高校教學實驗中推廣應用，代替建設周期長、投資規模大的電液伺服振動臺具有重要意義。

附圖說明

圖1是小型工程結構電動伺服缸地震模擬振動臺的示意圖。

圖2是圖2的俯視圖。

圖3是預應力無間隙連接機構的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。