[發明專利]寬頻帶扭振試驗系統

在審

• 申請號: 202010090976.8
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111103109A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 王東升;歐陽智江;肖世富;毛勇建;管鴻鈞;蔣寧;胡勇;王宇飛;黃海瑩;張志旭;劉青林;程家軍;范慶輝;何建軍;師偉鵬;農紹寧;趙懷耘;田光明
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 葉明博

本發明公開了一種寬頻帶扭振試驗系統，包括振動臺、滑臺、機座、固定底座、旋轉裝置，固定底座固定在機座上，固定底座上部設置安裝板，安裝板與固定底座側壁可轉動連接，固定底座內設置有靜壓軸承體，靜壓軸承體固定于安裝板下側面上，安裝板上設置安裝通孔；旋轉裝置包括的可調式旋轉座的下側面豎直固定軸承軸，軸承軸下端通過安裝通孔與靜壓軸承體配合安裝，可調式旋轉座通過柔性激振板與滑板連接，試件固定于可調式旋轉座上。本發明將振動臺的直線激振力通過機構的設置轉換為扭轉振動載荷，為大質量產品的寬頻帶正弦、隨機扭轉振動環境試驗提供了技術手段。

技術領域

本發明涉及扭振試驗技術領域，尤其涉及一種寬頻帶扭振試驗系統。

背景技術

在多層回轉體結構、汽車減振器、內燃機曲軸、汽輪機轉子、紡織等設備的工作過程中，扭轉振動是一種重要的環境載荷。扭轉振動引發的事故其后果往往是災難性的，損傷極為慘重。扭轉振動環境大多數是正弦振動，如內燃機曲軸、汽輪機轉子、紡紗設備等；也有隨機扭轉振動的環境，如偏心多層回轉體在飛行振動環境下的隨機扭轉振動，車輛受路面激勵下減振器的隨機扭轉振動等。

目前的扭轉振動試驗設備主要為機械凸輪式及電機式兩種。機械凸輪式能夠實現的扭轉振動載荷頻率上限為幾十赫茲，控制精度低。電機式載荷頻率上限較高，但能夠實現的扭矩普遍較低。兩種扭轉振動試驗設備只能夠實現正弦扭轉振動的加載，無法進行隨機扭轉振動載荷的加載。此外目前的扭轉振動試驗設備均屬于開環控制，當系統的振動響應發生變化時不能對載荷做出調整。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種寬頻帶扭振試驗系統。

為了實現上述目的，本公開提供一種寬頻帶扭振試驗系統，包括振動臺、滑臺和機座，振動臺和滑臺均設置于機座上，滑臺上設置滑板，滑板通過轉換牛頭與振動臺動圈連接，還包括：

固定底座，固定底座固定在機座上，固定底座上部設置安裝板，安裝板與固定底座側壁可轉動連接，固定底座內設置有靜壓軸承體，靜壓軸承體固定于安裝板下側面上，安裝板上設置有用于與靜壓軸承體配合的軸承軸穿過的的安裝通孔；

旋轉裝置，旋轉裝置包括可調式旋轉座，可調式旋轉座的下側面豎直固定軸承軸，軸承軸下端通過安裝通孔與靜壓軸承體配合安裝，可調式旋轉座通過柔性激振板與滑板連接，寬頻帶扭振試驗的試件固定于可調式旋轉座上；

用于承擔旋轉裝置重力的懸吊裝置，懸吊裝置下端與可調式旋轉座固定，懸吊裝置上端固定于旋轉裝置上方。

本發明的有益效果在于：

本發明涉及的寬頻帶扭振試驗系統，包括振動臺、滑臺和旋轉裝置，旋轉裝置通過柔性激勵板與滑臺上的滑板連接，旋轉裝置通過靜壓軸承的配合與固定底座連接，試驗的試件固定在旋轉裝置上，振動臺釋放的直線激振力通過滑板、柔性激振板向旋轉裝置傳遞，旋轉裝置相對固定底座發生扭轉，而旋轉裝置上固定的試件受扭轉振動載荷，即本系統實現將振動臺的直線激振力通過機構的設置轉換為扭轉振動載荷，且大幅提升了扭轉振動系統的載荷上限，實現5Hz～2000Hz寬頻帶的正弦、隨機振動的加載，通過振動控制器對扭轉振動載荷進行閉環控制。該系統具備高性能和高可靠性，為大質量產品的寬頻帶正弦、隨機扭轉振動環境試驗提供了技術手段，能夠實現高精度的扭轉振動試驗，提高扭轉振動環境試驗模擬的真實性，提高工作效率，解決了目前扭振試驗系統不能施加隨機扭轉振動及閉環控制等問題。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：

可選地，試驗系統還包括用于探測試件狀態的探測裝置，探測裝置包括攝像探頭和探頭支架，試件固定于可調式旋轉座中部，探頭支架固定于可調式旋轉座周部，攝像探頭固定安裝于探頭支架上。

可選地，試件包括上層結構和下層結構時，探頭支架上攝像探頭的安裝高度與試件上層結構和下層結構之間的銜接處高度同高。