[發明專利]一種空間位姿可調的八驅動六自由度電動振動試驗裝置

在審

• 申請號: 202110886498.6
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113532782A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 劉軍;宋科杰;張奎華;曹小波;夏樹杰;李楊;底紅巖;徐利鋒
• 申請（專利權）人: 北京航天希爾測試技術有限公司;北京強度環境研究所
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06
• 代理公司: 北京知無憂專利代理有限公司 11880
• 代理人: 方燕玉

本發明公開了一種空間位姿可調的八驅動六自由度電動振動試驗裝置，包括機架中心底座，所述機架中心底座上方的方形腔體四角部位依次設置有振動臺五、振動臺六、振動臺七和振動臺八，機架中心底座一側壁上固定連接有機架側底座一。本發明中機架中心底座、機架側底座以及角連接座采用分體組合和環形連接設計，減小了整體運輸和加工和安裝的難度，而且采用環形緊固結構，具有高的共振頻率，可有效的降低裝置的低頻共振，輔助鉸接組件的使用，可以對工作平臺進行空間位姿控制，使平臺處于靜態和動態的對中位置，避免由于振動臺零位偏移引起的過位移故障或試驗失效，驅動六自由度振動臺采用電動振動臺作為驅動，具有振動頻率寬、波形失真小的優點。

技術領域

本發明涉及振動環境試驗設備領域，具體是一種空間位姿可調的八驅動六自由度電動振動試驗裝置。

背景技術

振動是航空航天、運輸裝備發生故障的主要因素之一。而產品實際處于多維振動環境中，而受限于試驗設備能力，傳統的試驗方法是分別進行單方向的振動試驗，但某些軍用裝備的故障機理是多軸環境特有的，單方向振動試驗無法再現其多維振動響應故障。某些慣性測量組件、航空航天發動機、彈頭引信、通信設備、車載電源等軍工產品，對于多軸振動試驗有極高需求。

多軸振動試驗裝置尤其是六自由度振動試驗裝置具有重大的需求，主要表現有：第一，傳統方式的振動試驗局限性顯現的更加突出，主要體現在一些已經按標準通過了單軸試驗的設備(如車載電源、通信設備和導彈引信等)在外場(運輸)或者使用(飛行)環境中不能承受多維振動環境；而簡易的多軸振動環境試驗揭示了單軸試驗未能發現的潛在故障。第二，一些運載火箭施加給衛星、飛船和航天飛機的載荷是非對稱的,為了進一步減輕結構重量,需要真實地模擬這些多維載荷。第三，慣性測量組合的成功應用需要借助于多維振動試驗；第四，重型武器及大型運載火箭、衛星、空間站進行大推力振動試驗，單振動臺推力無法滿足要求時，需要進行多振動臺聯合激勵試驗。

目前國內外三軸六自由度振動試驗裝置多采用8個液壓振動臺的方式實現，這種設備由于采用液壓振動臺作為激勵源存在振動頻率低，波形失真大的缺點。也有使用8個電動振動臺的方式實現的六自由度振動試驗系統，由于使用電動振動臺其運動部件對工作平臺的位姿控制只通過振動臺內部的空氣彈簧來實現，而空氣彈簧只可以提供驅動力無法提供回拉力。所以，以往所有的8驅動六自由度電動振動臺系統，其工作平臺的空間位姿無法實現任意控制和調整，這樣工作平臺往往會偏離平衡位置工作，如線位移方向偏移一定距離，或者具有一定的傾角，極易引起試驗失效或者設備運行到極限位置使設備或者試驗件損壞。

為次研發了一種空間位姿可調的八驅動六自由度電動振動試驗裝置，通過輔助鉸接組件的設計，使工作平臺具有12個驅動力來控制平臺的空間位姿。

發明內容

本發明的目的在于提供一種空間位姿可調的八驅動六自由度電動振動試驗裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種空間位姿可調的八驅動六自由度電動振動試驗裝置，包括機架中心底座，所述機架中心底座上方的方形腔體四角部位依次設置有振動臺五、振動臺六、振動臺七和振動臺八，機架中心底座一側壁上固定連接有機架側底座一，機架中心底座與機架側底座一相鄰一側壁上固定連接有機架側底座二，機架中心底座與機架側底座一相鄰另一側壁上固定連接有機架側底座四，機架中心底座與機架側底座一相對一側壁上固定連接有機架側底座三，機架側底座一、機架側底座二、機架側底座三以及機架側底座四均為方形結構，機架側底座一與機架側底座二相鄰的直角位通過螺釘連接有角連接座一，機架側底座二與機架側底座三相鄰的直角位通過螺釘連接有角連接座二，機架側底座三與機架側底座四相鄰的直角位通過螺釘連接有角連接座三，機架側底座四與機架側底座一相鄰的直角位通過螺釘連接有角連接座四。

作為本發明進一步的方案：所述機架側底座一、機架側底座二、機架側底座三以及機架側底座四底部兩側均通過螺釘安裝有隔振裝置，隔振裝置為隔振空氣彈簧。