技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于振動測試技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種可調(diào)節(jié)偏心質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)激振器。

背景技術(shù)

隨著我國科學(xué)技術(shù)事業(yè)的不斷發(fā)展，高端機械裝備，如大型壓縮機、航空發(fā)動機、燃氣輪機、高檔數(shù)控機床、高速列車、大型工程機械裝備、水面艦艇、深水潛艇等，其工作狀態(tài)大都處于連續(xù)的運轉(zhuǎn)過程中，而且這些裝備及其關(guān)鍵零、部件的工作速度越來越高，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，結(jié)構(gòu)部件越來越精密、精度越來越高、功能越來越齊全，對其工作的可靠性與安全性，對外界及自身振動抑制的需求也越來越迫切。

在對上述高端機械裝備及其關(guān)鍵零、部件進行振動抑制的過程中，首先需要通過各種激勵設(shè)備有效激發(fā)其產(chǎn)生振動，進而通過各種傳感器獲得其振動響應(yīng)特點，以便對其振動特性進行了解和掌握，提出振動抑制的方法和手段。

然而，傳統(tǒng)的激勵設(shè)備存在著一定的不足，具體表現(xiàn)在，對于力錘等脈沖激勵設(shè)備來說，其每次敲擊“力道”不同，難以控制激勵幅度，容易出現(xiàn)雙擊；對于傳統(tǒng)的電磁激振器來說，其通常需要頂桿實現(xiàn)振動激勵，安裝較為繁瑣，且激勵力往往集中于結(jié)構(gòu)的一點或較小范圍，造成激勵能量分布不均勻，影響結(jié)構(gòu)頻率和阻尼測試的準確性；對于壓電陶瓷激振器來說，其單點激勵能量有限，多點激勵較為繁瑣，響應(yīng)信號信噪比不高，通常只能適用于激勵能量要求不高的場合；對于振動臺來說，其激勵頻率范圍一般受到限制（1Hz~2000Hz），且往往只能應(yīng)用于實驗室環(huán)境，該類型設(shè)備的購買及維護成本都非常高。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明是一種可調(diào)節(jié)偏心質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)激振器，該發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有振動激勵設(shè)備中存在的難以控制激勵幅度、安裝較為繁瑣、激勵能量分布不均勻、購買及維護成本較高等問題。

技術(shù)方案：

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種可調(diào)節(jié)偏心質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)激振器，包括機架、安裝在機架上防護罩、固定在機架底面中間位置的水箱、安裝在機架上的雙軸電機、控制器，其特征在于：所述雙軸電機的兩個輸出軸端部安裝有套筒；所述套筒內(nèi)有活塞，活塞上固定有絲杠；所述絲杠通過螺紋副與絲杠螺母配合；所述絲杠螺母安裝在大齒輪上，并通過軸承安裝在軸承座上；所述軸承座固定在套筒上；套筒上安裝有馬達；所述馬達的軸上安裝有小齒輪；所述小齒輪與大齒輪嚙合。

所述的可調(diào)節(jié)偏心質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)激振器，其特征在于：所述套筒上安裝有旋轉(zhuǎn)接頭，所述旋轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)圈與套筒通過螺紋連接，并與雙軸電機的輸出軸同心；所述旋轉(zhuǎn)接頭的外圈與防護罩固定；所述旋轉(zhuǎn)接頭通過管路與水箱連接。

所述的可調(diào)節(jié)偏心質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)激振器，其特征在于：所述機架上固定有滑環(huán)固定套；所述滑環(huán)固定套內(nèi)有滑環(huán)，所述滑環(huán)的外圈與滑環(huán)固定套相連接，滑環(huán)的內(nèi)圈與雙軸電機的輸出軸緊配合；所述滑環(huán)的內(nèi)圈通過電纜與馬達連接，滑環(huán)外圈上的接線端通過電纜與控制器連接。

所述的可調(diào)節(jié)偏心質(zhì)量的旋轉(zhuǎn)激振器，其特征在于：所述機架的底部安裝有磁鐵。

優(yōu)點及效果：本發(fā)明的優(yōu)點在于激勵幅度連續(xù)可調(diào)、激勵頻率范圍較寬且可以自動調(diào)整、安裝方便，易于實現(xiàn)多點激勵。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標注：1機架；2磁鐵；3水箱；4套筒；5旋轉(zhuǎn)接頭；6活塞；7絲杠；8馬達；9絲杠螺母；10小齒輪；11大齒輪；12軸承座；13防護罩；14雙軸電機；15滑環(huán)；16滑環(huán)固定套。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行說明。

本發(fā)明的技術(shù)思想為：通過與水箱3相連的套筒4作為振動激勵器的旋轉(zhuǎn)部分，通過套筒4內(nèi)的活塞6的移動，改變套筒4中液體的質(zhì)量，從而對振動進行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)為：

包括機架1、安裝在機架1上防護罩13、固定在機架1底面中間位置的水箱3、安裝在機架1上的雙軸電機14、控制器，其特征在于：所述雙軸電機14的兩個輸出軸端部安裝有套筒4；所述套筒4內(nèi)有活塞6，活塞6上固定有絲杠7；所述絲杠7通過螺紋副與絲杠螺母9配合；所述絲杠螺母9安裝在大齒輪11上，并通過軸承安裝在軸承座12上；所述軸承座12固定在套筒4上；套筒4上安裝有馬達8；所述馬達8的軸上安裝有小齒輪10；所述小齒輪10與大齒輪11嚙合。

所述套筒4上安裝有旋轉(zhuǎn)接頭5，所述旋轉(zhuǎn)接頭5的內(nèi)圈與套筒4通過螺紋連接，并與雙軸電機14的輸出軸同心；所述旋轉(zhuǎn)接頭5的外圈與防護罩13固定；所述旋轉(zhuǎn)接頭5通過管路與水箱3連接。

所述機架1上固定有滑環(huán)固定套16；所述滑環(huán)固定套16內(nèi)有滑環(huán)15，所述滑環(huán)15的外圈與滑環(huán)固定套16相連接，滑環(huán)15的內(nèi)圈與雙軸電機14的輸出軸緊配合；所述滑環(huán)15的內(nèi)圈通過電纜與馬達8連接，滑環(huán)15外圈上的接線端通過電纜與控制器連接。

所述機架1的底部安裝有磁鐵。

本發(fā)明的作用方式為：

雙軸電機14可在控制器作用下無級變速，變速范圍為0rpm~12000rpm,一般激振頻率可達為0Hz~2000Hz。

安裝在機架1底部的磁鐵2可吸附在鐵磁性物質(zhì)表面，用于安裝。機架1底部還有一些槽口，也可以通過螺栓連接安裝在被測件表面。

安裝在雙軸電機14輸出軸上的滑環(huán)15可以解決馬達8的布線問題。在雙軸電機14的驅(qū)動下，激振器左右兩端的旋轉(zhuǎn)部分以電機轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生特定的激振力。馬達8驅(qū)動小齒輪10旋轉(zhuǎn)，從而帶動大齒輪11轉(zhuǎn)動，大齒輪11和與之固連的絲杠螺母9同步旋轉(zhuǎn)。由于絲杠7與絲杠螺母9形成螺旋副，并且絲杠螺母9固定在軸承座12的內(nèi)圈上，因此，絲杠7和與之固連的活塞6在套筒4里面移動。套筒4內(nèi)部充滿液體，并且通過旋轉(zhuǎn)接頭5與水箱3連通?；钊?在套筒4里面沿著遠離雙軸電機14軸心的方向移動，可使套筒4里面的液體體積變大，套筒4內(nèi)部壓強變小，從而從水箱3里面吸取液體，因此旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量變大，激振力變大。同理，活塞6在套筒4里面沿著靠近雙軸電機14軸心的方向移動，可使套筒4里面的液體體積變小，從而將套筒4里面的液體排出到水箱3，因此旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量變小，激振力變小。