一种航空工装振动测试装置

技术领域

本发明涉及振动检测技术领域，具体而言，涉及一种航空工装振动测试装置。

背景技术

据统计，飞行器（例如飞机或无人机）上机载设备故障中有大约三分之一的故障是由飞行器结构振动引起，确定飞行器结构在各工况下振动情况，对于机载设备的考核、设计、改进具有重要意义。

目前现有的振动测试装置仅能在水平状态下对飞行器结构进行振动测试，但是飞行器在起飞、着陆和转弯时也会产生飞行器结构振动，此时飞行器以及机载设备均处于非水平状态，若以水平状态对飞行器结构进行振动测试，将难以保证振动测试结果的准确性。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何在非水平条件下对测试对象进行振动测试。

本发明提供一种航空工装振动测试装置，包括：底座、中间台、弹性件、振动台、支撑机构、振动机构以及限位机构，所述中间台的底面四角处分别设置有所述支撑机构，且四个所述支撑机构分别与所述底座连接，其中所述支撑机构的高度可调节，且通过四个所述支撑机构用于将所述中间台由水平状态调整为预设倾斜状态，所述中间台的顶面四角处分别设置有所述弹性件，且四个所述弹性件分别与所述振动台连接，所述振动机构设置于所述中间台上，且用于对所述振动台施加振动，所述限位机构设置于所述振动台上，所述振动台上用于放置待测试物，其中所述限位机构用于将所述待测试物限位于所述振动台上；所述中间台包括台本体以及对称设置于所述台本体两侧的框架结构，每个所述框架结构上分别设置有所述振动机构，所述振动机构包括电机、转轴、偏心轮以及推杆结构，所述框架结构上设置有轴座，所述转轴转动连接于所述轴座，所述电机设置在所述台本体上，且所述电机的输出轴与所述转轴驱动连接，所述偏心轮连接在所述转轴上，所述推杆结构连接于所述偏心轮，所述推杆结构用于与所述振动台抵接，其中所述偏心轮用于带动所述推杆结构作往复直线运动，以用于对所述振动台施加振动。

本发明提供的一种航空工装振动测试装置，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：

本发明所述的航空工装振动测试装置，使用时，将待测试物放置于振动台上，然后通过限位机构将待测试物的位置固定，通过四个支撑机构可将中间台由水平状态调整为预设倾斜状态，使得待测试物处于倾斜状态，然后通过振动机构对振动台施加振动，振动测试过程中，弹性件可以起到缓冲作用，以及吸收来自振动台的振动。本发明的航空工装振动测试装置，相比于现有技术，将倾斜度作为实验条件，可以模拟更接近实际工况下的振动测试，以保证振动测试结果的准确性。

可选地，所述转轴上间隔设置有两个所述偏心轮，所述推杆结构包括水平杆和竖直杆，其中两个所述竖直杆间隔连接于所述水平杆，两个所述竖直杆分别与两个所述偏心轮连接，所述水平杆用于与所述振动台抵接。

可选地，所述振动机构还包括伸缩杆，两个所述伸缩杆间隔设置于所述框架结构上，其中所述伸缩杆的固定端连接于所述框架结构，所述伸缩杆的伸缩端连接于所述水平杆。

可选地，所述振动台的长度方向和/或宽度方向上间隔设置有两个所述限位机构，每个所述限位机构分别用于朝向所述振动台的中心位置移动，以将所述待测试物夹紧于所述振动台上。

可选地，所述振动台上开设有滑道，在所述振动台上且靠近所述滑道的位置处开设有长槽孔；所述限位机构包括底板和第一限位板，所述底板的底部设置有滑块，所述底板通过所述滑块滑动连接于所述滑道，所述第一限位板垂直连接于所述底板的端部，其中所述第一限位板用于与所述待测试物接触；所述底板上开设有通孔，所述通孔与所述长槽孔用于通过连接件连接，以将所述底板固定在所述振动台上。

可选地，所述限位机构还包括第二限位板、伸缩缸以及后侧板，所述后侧板垂直连接于所述底板远离所述第一限位板的端部，两个所述第二限位板分别铰接于所述第一限位板的两侧，两个所述伸缩缸的固定端分别连接于所述后侧板，两个所述伸缩缸的伸缩端分别连接于两个所述第二限位板，其中所述伸缩缸用于带动所述第二限位板抵接于所述待测试物。

附图说明

图1为本发明实施例的航空工装振动测试装置的结构示意图一；

图2为本发明实施例的航空工装振动测试装置的结构示意图二；

图3为本发明实施例的限位机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、底座；2、中间台；21、框架结构；3、弹性件；4、振动台；41、滑道；42、长槽孔；5、支撑机构；6、振动机构；61、电机；62、转轴；63、偏心轮；64、水平杆；65、竖直杆；66、伸缩杆；7、限位机构；71、底板；711、滑块；72、第一限位板；73、第二限位板；74、伸缩缸；75、后侧板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操控，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

而且，附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向（也就是Z轴的箭头指向）表示上，Z轴的负向（也就是与Z轴的正向相反的方向）表示下；附图中X轴表示横向，也就是左右位置，并且X轴的正向（也就是X轴的箭头指向）表示右，X轴的负向（也就是与X轴的正向相反的方向）表示左；附图中Y轴表示纵向，也就是前后位置，并且Y轴的正向（也就是Y轴的箭头指向）表示后，Y轴的负向（也就是与Y轴的正向相反的方向）表示前。

同时需要说明的是，前述Z轴、X轴和Y轴表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明实施例的航空工装振动测试装置，包括：底座1、中间台2、弹性件3、振动台4、支撑机构5、振动机构6以及限位机构7，所述中间台2的底面四角处分别设置有所述支撑机构5，且四个所述支撑机构5分别与所述底座1连接，其中所述支撑机构5的高度可调节，且通过四个所述支撑机构5用于将所述中间台2由水平状态调整为预设倾斜状态，所述中间台2的顶面四角处分别设置有所述弹性件3，且四个所述弹性件3分别与所述振动台4连接，所述振动机构6设置于所述中间台2上，且用于对所述振动台4施加振动，所述限位机构7设置于所述振动台4上，所述振动台4上用于放置待测试物，其中所述限位机构7用于将所述待测试物限位于所述振动台4上，四个所述支撑机构5均为可独立驱动以及控制的波纹管气缸。

在本实施例中，结合附图1所示，使用时，将待测试物放置于振动台4上，然后通过限位机构7将待测试物的位置固定，通过四个支撑机构5可将中间台2由水平状态调整为预设倾斜状态，使得待测试物处于倾斜状态，然后通过振动机构6对振动台4施加振动，振动测试过程中，弹性件3（例如弹簧）可以起到缓冲作用，以及吸收来自振动台4的振动。本发明的航空工装振动测试装置，相比于现有技术，将倾斜度作为实验条件，可以模拟更接近实际工况下的振动测试，以保证振动测试结果的准确性。另外，四个支撑机构5均为可独立驱动以及控制的波纹管气缸，其中波纹管气缸为现有技术，通过四个波纹管气缸可以实现对中间台2任意方向的倾斜。

需要说明的是，待测试物可以是任何航空航天领域的结构、器材、设备等。振动也不仅是在空中产生，例如通过车辆地面运输航空航天领域的结构、器材、设备等，车辆在形式的过程中也会对上述物体产生振动，而且道路不一定是水平的,有较多的道路是具有坡度的，故通过本航空工装振动测试装置可以模拟更接近实际环境的工况，从而保证振动测试结果的准确性。

可选地，所述中间台2包括台本体以及对称设置于所述台本体两侧的框架结构21，每个所述框架结构21上分别设置有所述振动机构6，所述振动机构6包括电机61、转轴62、偏心轮63以及推杆结构，所述框架结构21上设置有轴座，所述转轴62转动连接于所述轴座，所述电机61设置在所述台本体上，且所述电机61的输出轴与所述转轴62驱动连接，所述偏心轮63连接在所述转轴62上，所述推杆结构连接于所述偏心轮63，所述推杆结构用于与所述振动台4抵接，其中所述偏心轮63用于带动所述推杆结构作往复直线运动，以用于对所述振动台4施加振动。

在本实施例中，结合附图1和附图2所示，在台本体前后方向（附图1或附图2中Y轴方向）的两侧对称设置有框架结构21，且在每个框架结构21上分别设置有一个振动机构6，其中振动机构6的电机61可通过螺栓连接在台本体侧壁所延伸出的方板上，转轴62可通过轴承转动连接在框架结构21上的轴座上，偏心轮63包括内轮和外轮，其中内轮连接在转轴62上，且随转轴62转动，内轮进而带动外轮作上下往复运动（附图1或附图2中Z轴方向），偏心轮63的外轮从而带动推杆结构作上下往复运动，推杆结构反复撞击振动台4，从而对振动台4施加振动，通过调节电机61的转速，可以调节振动频率。

可选地，所述转轴62上间隔设置有两个所述偏心轮63，所述推杆结构包括水平杆64和竖直杆65，其中两个所述竖直杆65间隔连接于所述水平杆64，两个所述竖直杆65分别与两个所述偏心轮63连接，所述水平杆64用于与所述振动台4抵接。

在本实施例中，结合附图2所示，转轴62上间隔设置有两个偏心轮63，推杆结构的水平杆64为长条状杆结构，两个竖直杆65沿水平杆64的长度方向（附图2中X轴方向）垂直且间隔布置于水平杆64上，其中两个竖直杆65的上端可通过铰接的方式连接在水平杆64上，两个竖直杆65的下端可通过铰接的方式连接在两个偏心轮63上。

可选地，所述振动机构6还包括伸缩杆66，两个所述伸缩杆66间隔设置于所述框架结构21上，其中所述伸缩杆66的固定端连接于所述框架结构21，所述伸缩杆66的伸缩端连接于所述水平杆64。

在本实施例中，结合附图2所示，沿框架结构21的长度方向上间隔布置有两个伸缩杆66，其中伸缩杆66可随推杆结构往复伸缩，伸缩杆66起到推杆结构的导向作用，使得推杆结构每次都撞击在振动台4的固定位置。

可选地，所述振动台4的长度方向和/或宽度方向上间隔设置有两个所述限位机构7，每个所述限位机构7分别用于朝向所述振动台4的中心位置移动，以将所述待测试物夹紧于所述振动台4上。

在本实施例中，结合附图1所示，振动台4的长度方向（附图1中X轴方向）和/或宽度方向（附图1中Y轴方向）上可分别间隔布置有两个限位机构7，每个限位机构7可分别朝向振动台4的中心位置移动，以将待测试物夹紧于振动台4上。

可选地，所述振动台4上开设有滑道41，在所述振动台4上且靠近所述滑道41的位置处开设有长槽孔42；所述限位机构7包括底板71和第一限位板72，所述底板71的底部设置有滑块711，所述底板71通过所述滑块711滑动连接于所述滑道41，所述第一限位板72垂直连接于所述底板71的端部，其中所述第一限位板72用于与所述待测试物接触；所述底板71上开设有通孔，所述通孔与所述长槽孔42用于通过连接件连接，以将所述底板71固定在所述振动台4上。

在本实施例中，结合附图1和附图3所示，沿振动台4上表面的长度方向（附图1中X轴方向）和/或宽度方向（附图1中Y轴方向）上可分别间隔开设有两段滑道41，其中滑道41可以是呈等腰梯形的凹槽结构，在每个滑道41上可对应设置一个限位机构7，其中限位机构7的底板71的下表面设置有滑块711，其中滑块711可以是与滑道41形状相适配的等腰梯形的凸起，底板71通过滑块711可滑动连接于滑道41，即每个限位机构7的底板71可以沿滑道41的延伸方向向振动台4的中心位置滑动，使得垂直连接于底板71上的第一限位板72抵接在待测试物上，以将待测试物夹紧于振动台4上。振动台4的上表面且靠近滑道41的位置处开设有长槽孔42，且在每个滑道41的两侧可分别开设有长槽孔42，底板71上开设有用于与长槽孔42配合连接的通孔，可通过螺栓依次穿过底板71上的通孔以及振动台4上的长槽孔42，以将底板71固定在振动台4上，故在振动测试过程中，保证限位机构7可以保持对待测试物的夹紧状态。

可选地，所述限位机构7还包括第二限位板73、伸缩缸74以及后侧板75，所述后侧板75垂直连接于所述底板71远离所述第一限位板72的端部，两个所述第二限位板73分别铰接于所述第一限位板72的两侧，两个所述伸缩缸74的固定端分别连接于所述后侧板75，两个所述伸缩缸74的伸缩端分别连接于两个所述第二限位板73，其中所述伸缩缸74用于带动所述第二限位板73抵接于所述待测试物。

在本实施例中，结合附图3所示，第一限位板72的两侧分别铰接有第二限位板73，即第二限位板73可相对于第一限位板72偏转，后侧板75可以是长条状方板结构，其垂直连接于底板71远离第一限位板72方向的端部，两个伸缩缸74的固定端可铰接在后侧板75朝向第一限位板72方向的端面，两个伸缩缸74的伸缩端可分别与两个第二限位板73铰接，当待测试物为非规则物体时，可通过伸缩缸74驱动第二限位板73抵接在待测试物上，以将其限位固定。

可选地，四个所述支撑机构5均为可独立调节高度的支撑机构。

可选地，所述支撑机构5包括柱体以及楔形垫块，其中所述柱体连接于所述底座1与所述中间台2之间，所述楔形垫块可拆卸连接于所述柱体与所述中间台2之间。

在本实施例中，结合附图1所示，四个支撑机构5均为可独立调节高度的支撑机构，即通过对四个支撑机构5的高度调节，可以改变中间台2的倾斜度。支撑机构5包括柱体以及楔形垫块，其中柱体连接于底座1与中间台2之间，起到支撑作用，改变中间台2的倾斜度时，可在柱体与中间台2之间增设楔形垫块，通过改变不同斜度的楔形垫块可以调节中间台2的倾斜度。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。