航天器件检测同步振动冲击台的制作方法

1.本发明属于机械电子技术领域，具体涉及机械结构设计加工，电磁感应套件设计制造，柔性支撑结构设计制造，声发射传感器集成设计，夹具设计制造，冲击模块设计制造。


背景技术：

2.同类：现有的电磁振动台基本是通过电磁感应原理在永磁铁的磁场区域提供一个正弦交变电流，通过磁场推力产生振动，也能在不同的单次脉冲波形下产生冲击，但冲击加速度量级有限，最大为120g，g为重力加速度。如果电子器件要实现更大量级的测试要求需要另外选用单独的冲击台完成，也有部分振动台采用结构改进，能一定程度的提升振动冲击量级，但其冲击的原理是在振动台电枢上施加脉冲信号来实现，目前没有一种振动冲击台能在振动的同时施加高冲击加速度，不能满足航天及兵器，电子应用领域不断更新的检测需要。
3.相关：本发明中涉及的部分零部件国内有类似应用，但本发明中有特殊改动：
4.1.在台面基座上方加装电磁铁。
5.2.在电磁铁上方，设置弹簧片，并在弹簧片上固定冲击锤头。
6.3.在冲击锤头垂直轴线方向相聚10mm处设置冲击砧。
7.4.冲击砧和支撑台面固定。
8.5.支撑台面和声发生载物台固定轴线对中。
9.具体比较：国内及国外无能同时实现振动和高冲击加速度的振动冲击台。属于技术市场空白，不能满足航天，兵器，电子技术领域不断更新的检测需要。
10.国内急需发明一款能在振动的同时提供高冲击加速度的振动冲击台以满足对电子器件的可靠性检测需要。


技术实现要素：

11.本发明的目的是：提供一款能根据正弦交变电流信号振动，并且在振动的同时能产生高冲击加速度的振动冲击台，以满足航天，兵器，电子技术领域对不同器件的检测需求，提高元器件及系统的可靠性。
12.解决本发明的具体技术方案：
13.设计制造振动冲击台底板，并在底板支撑柱上方固定上磁铁和下磁铁，电磁铁中部镂空以放置电枢套件，电枢套件下方采用线性轴承固定保证电枢在垂直方向运动不偏心，电枢顶部采用柔性连接片固定在柔性支撑架上，当电枢中通过交变正弦电流时，电枢在磁场推力下振动，振动频率及振动加速度大小随正弦交变电流变化。
14.在电枢上方固定台面基座，在基座上方固定电磁铁，电磁铁上方设置弹簧片，弹簧片和冲击锤头固定，在和冲击锤头垂直方向同一轴线上相距10mm处设置冲击砧，冲击砧和支撑台面固定，支撑台面和声发射载物台固定，当电磁铁通电后吸附冲击锤头，电磁铁断电后冲击锤头反弹撞击冲击砧，从而在与其连接的支撑台面及声发射载物台上产生200g到
5000g的高冲击加速度。当冲击锤头为磁极化材料加工时，在电磁铁通电后，冲击锤头受到电磁推力直接撞击冲击砧，产生高冲击加速度。冲击砧的材料为尼龙，碳钢，碳化钨，可满足不同冲击量级的需求。冲击锤头冲击力的大小随电磁铁电流大小变化。
15.当电枢受到正弦交变电流作用振动的同时给电磁铁通电，冲击锤头撞击冲击砧，使得支撑台面及声发射载物台在振动的同时产生高冲击加速度。
16.本发明的有益效果组成：
17.1.台面基座上方安装电磁铁，电磁铁上方安装弹簧片，在弹簧片上方安装冲击锤头，冲击锤头与冲击砧相距10mm并轴线对中，冲击砧与支撑台面固定，当电枢在正弦交变电流的作用下与上磁铁、下磁铁的磁场作用产生振动推动支撑平台振动的同时电磁铁吸附冲击锤头然后释放，由弹簧片带动冲击锤头撞击冲击砧对支撑台面产生冲击。从而使与支撑台面固定的声发射载物台在振动的同时受到高加速度冲击。
18.2.电枢、台面基座、电磁铁、弹簧片、冲击锤头、冲击砧、支撑台面、声发射载物台在垂直方向上完全对中，轴心一致。并在电枢下方安装线性轴承保障了系统振动冲击过程的轴心对中，防止偏心。
19.3.冲击锤头可更换，当其材质为磁极化材料时能受到电磁铁的推力直接撞击冲击砧产生高加速度并通个弹簧复位以满足不同检测要求的需要。
20.4.冲击砧由尼龙，碳钢，碳化钨材料分别加工，在受到冲击锤头撞击时能在其固定的支撑平台和声发射载物台上产生高加速度，加速度范围200g到5000g，其中g为重力加速度。
附图说明
21.1.图1航天器件检测同步振动冲击台
22.(1)柔性连接片
23.(2)电磁铁
24.(3)弹簧片
25.(4)冲击锤头
26.(5)冲击砧
27.(6)声发射载物台
28.(7)橡胶隔离器
29.(8)支撑台面
30.(9)台面基座
31.(10)外壳
32.(11)电枢
33.(12)卡环
34.(13)过载限位环
35.(14)下磁铁
36.(15)直线轴承
37.(16)轴
38.(17)底板
39.(18)底板支撑柱
40.(19)上磁铁
41.(20)柔性支撑架
42.(21)空气过滤罩
43.2.图2台面基座底部视图
44.3.图3支撑台面顶部视图
具体实施方式
45.设计制造振动冲击台底板，在底板上采用3个底板支撑柱用以支撑电磁铁及电枢结构。上磁铁和下磁铁分别安装在外壳上部和下部，上磁铁和下磁铁中部为空心设计用以安装电枢套件，电枢下方用线性轴承固定在振动冲击台中心，保障振动冲击过程中不发生偏心，电枢上部和柔性连接片连接通过柔性支架固定在上磁铁上，电枢上方设置空气过滤罩，从而在振动的过程中提供清洁空气自然冷却运动部件。电枢中部固定台面基座，在基座的中心固定电磁铁，电磁铁上方为弹簧片，弹簧片和冲击锤头固定，在电磁铁通电的情况下冲击锤头向上运动撞击冲击砧，冲击砧采用尼龙，碳钢，及碳化钨加工，在受到冲击锤头的撞击时产生不同的冲击加速度，加速度范围从200g到5000g，g为重力加速度。支撑台面采用橡胶隔离器和螺柱连接，有效减小振动噪音对固定在支撑台面上的声发射载物台的信号干扰，保障检测精度。
46.实施例：
47.1.底板采用5mm厚铝镁合金高强度支撑板加工。
48.2.设计计算上下磁铁所需要磁场强度，加工上下磁铁。
49.3.设计电枢线圈匝数、直径、高度及电阻，绕制电枢。
50.4.根据电枢轴直径选择安装线性轴承。
51.5.设计柔性连接片直径、厚度、层数加工制作并确定柔性支架高度，制造安装。
52.6.根据台面基座直径确定电磁铁外形尺寸，通过冲击力大小确定线圈及推力，加工制作电磁铁。
53.7.设计制造并安装冲击锤头，分别制作碳钢锤头，带磁性锤头，锤头直径20mm，高度30mm。
54.8.设计加工冲击砧，加工材质为尼龙，碳钢及碳化钨。
55.9.加工制作声发射载物台并固定在支撑台面上。
56.10.安装电枢、电磁铁、冲击锤头、及冲击砧板并保证垂直方向轴线对中。


技术特征：
1.本发明是一种航天器件检测同步振动冲击台，包括柔性连接片(1)、电磁铁(2)、弹簧片(3)、冲击锤头(4)、冲击砧(5)、声发射载物台(6)、橡胶隔离器(7)、支撑台面(8)、台面基座(9)、外壳(10)、电枢(11)、卡环(12)、过载限位环(13)、下磁铁(14)、直线轴承(15)、轴(16)、底板(17)、底板支撑柱(18)、上磁铁(19)、柔性支撑架(20)、空气过滤罩(21)，其特征在于台面基座(9)上方安装电磁铁(2)，电磁铁上方安装弹簧片(3)，在弹簧片(3)上方安装冲击锤头(4)，冲击锤头(4)与冲击砧(5)相距10mm并轴线对中，冲击砧(5)与支撑台面(8)固定，当电枢(11)在正弦交变电流的作用下与上磁铁(19)下磁铁(14)的磁场作用产生振动推动支撑平台(8)振动的同时电磁铁(2)吸附冲击锤头(4)然后释放，由弹簧片(3)带动冲击锤头(4)撞击冲击砧(5)对支撑台面(8)产生冲击。从而使与支撑台面(8)固定的声发射载物台(6)在振动的同时受到高加速度冲击。2.根据权利要求1所述的航天器件检测同步振动冲击台，其特征是电枢(11)、台面基座(9)、电磁铁(2)、弹簧片(3)、冲击锤头(4)、冲击砧(5)、支撑台面(8)、声发射载物台(6)在垂直方向上完全对中，轴心一致。3.根据权利要求1所述的航天器件检测同步振动冲击台，其特征是冲击锤头(4)可更换，当其材质为磁极化材料时能受到电磁铁(2)的推力直接撞击冲击砧(5)产生高加速度。4.根据权利要求1所述的航天器件检测同步振动冲击台，其特征是冲击砧(5)由尼龙，碳钢，碳化钨材料分别加工并可更换，在受到冲击锤头(4)撞击时能在其固定的支撑平台(8)和声发射载物台(6)上产生高加速度，加速度范围200g到5000g，其中g为重力加速度。

技术总结
本发明公开了一种航天器件检测同步振动冲击台，在镂空的上下磁铁中部安装电枢，通入正弦交变信号使电枢在磁场作用下产生推力推动电枢上部固定的台面基座振动，同时在台面基座上方安装电磁铁，在电磁铁上方安装固定有冲击锤的弹簧片，在冲击锤垂直轴线上方10mm安装冲击砧，当电磁铁通电后推动冲击锤撞击冲击砧产生高加速度冲击作用在固定有声发射载物台的支撑台面上，使声发射载物台在振动的同时产生高冲击加速度，可以满足航天器件及兵器电子元件需要同时振动冲击的测试要求，提高被测产品的可靠性。本发明的有益效果：台面基座上方安装电磁铁，驱动冲击锤头撞击冲击砧产生高加速度冲击，电枢、台面基座、电磁铁、冲击锤头和冲击砧在垂直方向轴心一致，完全对中，冲击稳定。可更换冲击砧材质以满足不同脉宽的冲击要求，电枢和电磁铁独立工作，同时输入控制信号使安装在支撑台面的声发射载物台在振动的同时产生高冲击加速度满足对不同器件的同时振动冲击测试要求。动冲击测试要求。


技术研发人员：王首达 李艳
受保护的技术使用者：南京码尔够传动科技有限公司
技术研发日：2021.03.04
技术公布日：2022/9/6