專利名稱：一種大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振動(dòng)試驗(yàn)夾具，特別涉及一種大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具主要起到將衛(wèi)星固定在振動(dòng)臺(tái)上并傳遞振動(dòng)力的作用，為了避免夾具自身特性對振動(dòng)試驗(yàn)的影響，一般規(guī)定夾具的一階共振頻率應(yīng)高于試驗(yàn)最高頻率點(diǎn)，或者大于衛(wèi)星一階頻率的3倍以上。目前夾具的結(jié)構(gòu)形式可分為兩類，實(shí)體式和筋板式，前者是最常用的結(jié)構(gòu)形式，適用于接口擴(kuò)展不大，沒有高度要求的情況，后者通常適用于大接口擴(kuò)展、需要較高夾具高度的情況。夾具為了滿足頻率的要求，一般都將高度控制在 600mm的范圍內(nèi)，對用于100KN以上大型振動(dòng)臺(tái)的夾具來說，其規(guī)模已達(dá)大型夾具的范疇， 當(dāng)高度大于500mm時(shí)，如夾具仍以實(shí)體式出現(xiàn)，則其質(zhì)量將會(huì)相當(dāng)大，在試驗(yàn)中會(huì)過度消耗振動(dòng)臺(tái)的推力，很可能導(dǎo)致因推力不足而無法試驗(yàn)的情況。為了解決該問題，大多數(shù)高度大于500mm的夾具都采用了筋板式的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可有效降低夾具的質(zhì)量，但在某些特殊情況下較難保證夾具的頻率。該兩類夾具形式都具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，其使用場合并沒有十分明顯的分界線，需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行判斷和選取。目前針對例如Φ 990mm接口擴(kuò)展到Φ 2100mm接口的倍擴(kuò)式大型夾具來說，一般為了降低夾具質(zhì)量都采用筋板式結(jié)構(gòu)。對于像上例所述的大型夾具并需要接口擴(kuò)展一倍以上的情況，筋板式結(jié)構(gòu)很可能使高度過高，從而大幅降低夾具的剛度和頻率，影響試驗(yàn)效果。 此外，目前大多數(shù)衛(wèi)星都需要進(jìn)行充液狀態(tài)的振動(dòng)試驗(yàn)，一般做法都是通過在夾具上鋪設(shè)防水罩來防止漏水對振動(dòng)臺(tái)的損害，但此方法存在鋪設(shè)防水罩費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且安全性及可靠性不高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有筋板式大型振動(dòng)試驗(yàn)夾具在接口擴(kuò)展一倍以上的情況下無法降低高度、提高頻率的缺陷，并優(yōu)化夾具防漏水方式，使其更簡便、更安全，本發(fā)明提供了一種大接口擴(kuò)展、高頻、防漏水振動(dòng)試驗(yàn)夾具。利用本發(fā)明，在大接口擴(kuò)展的同時(shí)能控制高度、保證頻率，并使夾具的防漏水方式安全、可靠、無需人為操作。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于所述試驗(yàn)夾具為圓臺(tái)形，其上底部的直徑為Φ 2100mm，下底部的直徑為Φ990mm，在所述圓臺(tái)的底部向所述圓形內(nèi)部開設(shè)圓形槽，所述圓形槽的底部為所述夾具的頂部斜面4，在所述頂部斜面向所述圓臺(tái)的斜面開8個(gè)邊緣斜向減輕孔5，所述8個(gè)邊緣斜向減輕孔在所述頂部斜面沿周向均勻分布，所述邊緣斜向減輕孔為Φ 250mm的斜向通孔，向夾具外側(cè)傾斜，其一端開口位于所述頂部斜面4上，另一端開口位于所述圓臺(tái)的外周斜面上，其中心線與垂直向夾角為 10° -15°，所述頂部斜面4的斜度由中心向邊緣斜向減輕孔5傾斜，在所述試驗(yàn)夾具上還設(shè)置9個(gè)中心盲孔式減輕孔6，該中心盲孔式減輕孔6由試驗(yàn)夾具底部的下圓臺(tái)開始，在離試驗(yàn)夾具頂部斜面7mm-10mm距離處結(jié)束，其中8個(gè)中心盲孔式減輕孔6沿周向均勻分布， 直徑Φ 150mm，1個(gè)中心盲孔式減輕孔6位于所述試驗(yàn)夾具的中心，其中心軸與試驗(yàn)夾具的中心軸同軸，且所述8個(gè)中心盲孔式減輕孔6位于8個(gè)邊緣斜向減輕孔的徑向內(nèi)部，圍繞位于中心的1個(gè)中心盲孔式減輕孔；在所述多個(gè)邊緣斜向減輕孔5之間設(shè)置導(dǎo)流槽7，所述導(dǎo)流槽位于所述頂部斜面4上，連通各邊緣斜向減輕孔5，在所述試驗(yàn)夾具頂部的圓形槽壁的頂面沿周向設(shè)置多個(gè)頂部Φ 2100mm接口 3，在所述夾具底部設(shè)置多個(gè)底部Φ 990mm接口 2，在所述斜向減輕孔5和周向分布的8個(gè)中心盲孔式減輕孔之間沿周向設(shè)置一圈多個(gè)沉頭通孔，在所述8個(gè)中心盲孔式減輕孔與位于中心的1個(gè)中心盲孔式減輕孔之間沿周向設(shè)置 2圈多個(gè)沉頭通孔，所述沉頭通孔貫通所述試驗(yàn)夾具的上下表面，所述多個(gè)底部接頭與所述多個(gè)沉頭通孔連通。所述的試驗(yàn)夾具的高度和質(zhì)量分別為450mm和1180Kg。所述頂部斜面4的斜度由中心向邊緣斜向減輕孔5傾斜的傾斜角度為2° -3°。夾具結(jié)構(gòu)舍棄筋板式而采用實(shí)體式，并通過其上的16個(gè)大型減輕孔來減輕質(zhì)量， 如此一來將Φ990πιπι接口尺寸擴(kuò)展一倍以上達(dá)到Φ 2100mm接口尺寸后，該夾具高度僅為 450mm，質(zhì)量為1180Kg，其高度比筋板式設(shè)計(jì)的750mm降低了 300mm，質(zhì)量比筋板式設(shè)計(jì)的 900Kg增加了 ^OKg,高度的降低直接使其一階共振頻率由筋板式的135Hz提高到了 338Hz， 質(zhì)量的增加僅略微加重了振動(dòng)臺(tái)的推力消耗，并遠(yuǎn)沒達(dá)到振動(dòng)臺(tái)的推力極限。此外，夾具頂部采用斜面設(shè)計(jì)，其斜度由中心向邊緣減輕孔傾斜2° -3° ；邊緣減輕孔采用斜向設(shè)計(jì)，由 8個(gè)Φ250πιπι斜向通孔組成，減輕孔向夾具外側(cè)傾斜，其中心線與垂直向夾角為10° -15°， 各孔之間通過導(dǎo)流槽進(jìn)行連接；中心減輕孔采用盲孔式設(shè)計(jì)，由8個(gè)Φ 150mm盲孔組成，該盲孔由夾具底部開始，在離夾具頂部7mm-10mm距離處結(jié)束。夾具頂部斜面結(jié)合邊緣斜向減輕孔、倒流槽及中心盲孔式減輕孔使得衛(wèi)星水箱漏水時(shí)水流能夠沿著頂部斜面并經(jīng)由邊緣減輕孔的斜度導(dǎo)向振動(dòng)臺(tái)范圍外，并由于中心減輕孔是盲孔，不會(huì)發(fā)生漏水現(xiàn)象，導(dǎo)流槽起到了導(dǎo)流的作用，使得漏出的水不會(huì)囤積于夾具的邊緣，從而保護(hù)振動(dòng)臺(tái)不會(huì)因進(jìn)水而受損。本發(fā)明的有益效果是解決了現(xiàn)有筋板式大型振動(dòng)試驗(yàn)夾具在接口擴(kuò)展一倍以上的情況下無法降低高度、提高頻率的缺陷。在夾具質(zhì)量略微增加的情況下，大幅降低了夾具的高度，提高了頻率，擴(kuò)展了衛(wèi)星的有效試驗(yàn)頻率范圍。此外，增加的夾具防漏水設(shè)計(jì)，使其不需人為操作的情況下先天就具備了防漏水功能，大大提高了試驗(yàn)中的工作效率和安全性。


圖1為本發(fā)明大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具的示意圖；圖2為本發(fā)明大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具的剖視圖；其中1.振動(dòng)試驗(yàn)夾具，2. Φ 990mm接口，3. Φ 2100mm接口，4.頂部斜面，5.邊緣斜向減輕孔，6.中心盲孔式減輕孔，7.導(dǎo)流槽。
具體實(shí)施方式
參見圖1和圖2，本發(fā)明的大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具為加減輕孔的實(shí)體圓臺(tái)，其上圓臺(tái)的直徑為Φ 2100mm，下圓臺(tái)的直徑為Φ 990mm，在所述圓臺(tái)的底部向所述圓形內(nèi)部設(shè)置圓形槽，所述圓形槽的底部為所述夾具的頂部斜面4，在所述頂部斜面向所述圓臺(tái)的斜面開8個(gè)邊緣斜向減輕孔5，所述多個(gè)邊緣斜向減輕孔在所述頂部斜面沿周向均勻分布，所述邊緣斜向減輕孔為Φ 250mm的斜向通孔，向夾具外側(cè)傾斜，其一端開口位于所述頂部斜面4上，另一端開口位于所述圓臺(tái)斜面上，其中心線與垂直向夾角為 10° -15°，所述頂部斜面的斜度由中心向邊緣斜向減輕孔5傾斜2° -3°。在所述試驗(yàn)夾具上還設(shè)置9個(gè)中心盲孔式減輕孔6，該盲孔由夾具底部的下圓臺(tái)開始，在離夾具頂部斜面 7mm-10mm距離處結(jié)束，其中8個(gè)中心盲孔式減輕孔6沿周向均勻分布，直徑Φ 150mm, 1個(gè)中心盲孔式減輕孔6位于所述試驗(yàn)夾具的中心，其中心軸與試驗(yàn)夾具的中心軸同軸，且所述8 個(gè)中心盲孔式減輕孔6位于8個(gè)邊緣斜向減輕孔的徑向內(nèi)部，圍繞著位于中心的1個(gè)中心盲孔式減輕孔；在所述多個(gè)邊緣斜向減輕孔5之間設(shè)置導(dǎo)流槽7，所述導(dǎo)流槽將各邊緣斜向減輕孔5連接為一體。在所述夾具頂部的圓形槽壁上沿周向設(shè)置多個(gè)頂部Φ 2100mm接口 3，在所述夾具底部設(shè)置多個(gè)底部Φ990πιπι接口 2。在所述斜向減輕孔5和周向分布的8個(gè)中心盲孔式減輕孔之間沿周向設(shè)置一圈多個(gè)沉頭通孔，在所述8個(gè)中心盲孔式減輕孔與位于中心的1個(gè)中心盲孔式減輕孔之間沿周向設(shè)置2圈多個(gè)沉頭通孔。所述多個(gè)底部接頭與所述多個(gè)沉頭通孔連通。衛(wèi)星在進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，振動(dòng)試驗(yàn)夾具1通過底部Φ 990mm接口 2安裝在振動(dòng)臺(tái)上，衛(wèi)星通過夾具頂部Φ 2100mm接口 3安裝于振動(dòng)試驗(yàn)夾具1上。夾具結(jié)構(gòu)采用實(shí)體加減輕孔形式，使其高度限制為450mm，質(zhì)量限制為1180Kg，一階共振頻率高達(dá)338Hz，大幅擴(kuò)充了衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)的頻率上限。夾具頂部斜面4結(jié)合邊緣斜向減輕孔5、導(dǎo)流槽7及中心盲孔式減輕孔6使得衛(wèi)星水箱漏水時(shí)水流能夠沿著頂部斜面4并經(jīng)由邊緣斜向減輕孔5的斜度導(dǎo)向振動(dòng)臺(tái)范圍外， 并由于中心盲孔式減輕孔6的封蓋作用，不會(huì)發(fā)生漏水現(xiàn)象，導(dǎo)流槽7起到了導(dǎo)流的作用， 使得漏出的水不會(huì)囤積于夾具的邊緣，從而保護(hù)振動(dòng)臺(tái)不會(huì)因進(jìn)水而受損。綜上所述，本發(fā)明大接口擴(kuò)展、高頻、防漏水振動(dòng)試驗(yàn)夾具，可在大型夾具接口擴(kuò)展一倍以上的情況下，限制其高度，提高一階共振頻率，且其先天就具備的防漏水功能無需人為操作，大大提高了便利性、安全性和可靠性。
權(quán)利要求
1.一種大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于所述試驗(yàn)夾具為圓臺(tái)形，其上底部的直徑為Φ 2100mm，下底部的直徑為Φ 990mm，在所述圓臺(tái)的底部向所述圓形內(nèi)部開設(shè)圓形槽，所述圓形槽的底部為所述夾具的頂部斜面G)，在所述頂部斜面向所述圓臺(tái)的斜面開8個(gè)邊緣斜向減輕孔( ，所述8個(gè)邊緣斜向減輕孔在所述頂部斜面沿周向均勻分布，所述邊緣斜向減輕孔為Φ 250mm的斜向通孔，向夾具外側(cè)傾斜，其一端開口位于所述頂部斜面(4)上，另一端開口位于所述圓臺(tái)的外周斜面上，其中心線與垂直向夾角為 10° -15°，所述頂部斜面(4)的斜度由中心向邊緣斜向減輕孔( 傾斜，在所述試驗(yàn)夾具上還設(shè)置9個(gè)中心盲孔式減輕孔(6)，該中心盲孔式減輕孔(6)由試驗(yàn)夾具底部的下圓臺(tái)開始，在離試驗(yàn)夾具頂部斜面7mm-10mm距離處結(jié)束，其中8個(gè)中心盲孔式減輕孔(6)沿周向均勻分布，直徑Φ 150mm，1個(gè)中心盲孔式減輕孔(6)位于所述試驗(yàn)夾具的中心，其中心軸與試驗(yàn)夾具的中心軸同軸，且所述8個(gè)中心盲孔式減輕孔(6)位于8個(gè)邊緣斜向減輕孔的徑向內(nèi)部，圍繞位于中心的1個(gè)中心盲孔式減輕孔；在所述多個(gè)邊緣斜向減輕孔( 之間設(shè)置導(dǎo)流槽(7)，所述導(dǎo)流槽位于所述頂部斜面(4)上，連通各邊緣斜向減輕孔(5)，在所述試驗(yàn)夾具頂部的圓形槽壁的頂面沿周向設(shè)置多個(gè)頂部Φ 2100mm接口(3)，在所述夾具底部設(shè)置多個(gè)底部Φ990πιπι接口 O)，在所述斜向減輕孔( 和周向分布的(8)個(gè)中心盲孔式減輕孔之間沿周向設(shè)置一圈多個(gè)沉頭通孔，在所述8個(gè)中心盲孔式減輕孔與位于中心的1個(gè)中心盲孔式減輕孔之間沿周向設(shè)置2圈多個(gè)沉頭通孔，所述沉頭通孔貫通所述試驗(yàn)夾具的上下表面，所述多個(gè)底部接頭與所述多個(gè)沉頭通孔連通。
2.如權(quán)利要求1所述的大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于 所述的試驗(yàn)夾具的高度和質(zhì)量分別為450mm和1180Kg。
3.如權(quán)利要求1所述的大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具，其特征在于 所述頂部斜面的斜度由中心向邊緣斜向減輕孔( 傾斜的傾斜角度為2° -3°。
全文摘要
一種大接口擴(kuò)展的高頻防漏水的衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)夾具[1]主要用于在衛(wèi)星振動(dòng)試驗(yàn)中將振動(dòng)臺(tái)φ990mm的接口尺寸擴(kuò)展一倍以上以適應(yīng)衛(wèi)星φ2000mm以上大接口的安裝并能夠防止振動(dòng)臺(tái)受衛(wèi)星水箱漏水的危害，此外，該夾具一階共振頻率達(dá)200Hz以上可滿足衛(wèi)星高頻振動(dòng)試驗(yàn)的要求。該夾具結(jié)構(gòu)通過實(shí)體加減輕孔的形式在控制高度與質(zhì)量的情況下，將原有φ990mm接口[2]再擴(kuò)展一倍以上達(dá)到φ2100mm接口[3]，并保證了較高的剛度和頻率，解決了原有筋板式夾具在大接口擴(kuò)展的情況下，無法降低高度，從而導(dǎo)致頻率及剛度大幅下降的缺陷。夾具頂部斜面[4]由中心向邊緣減輕孔傾斜，結(jié)合邊緣斜向減輕孔[5]、中心盲孔式減輕孔[6]及導(dǎo)流槽[7]使得衛(wèi)星水箱漏水時(shí)水流能夠沿著頂部斜面并經(jīng)由邊緣減輕孔的斜度導(dǎo)向振動(dòng)臺(tái)范圍外，從而保護(hù)振動(dòng)臺(tái)不會(huì)因進(jìn)水而受損，去除了原有夾具為了保護(hù)振動(dòng)臺(tái)，必須在夾具上鋪設(shè)防水罩的繁瑣工作。取得了制作成本低、性能優(yōu)良、使用方便直觀、適應(yīng)性和通用性強(qiáng)等有益效果。
文檔編號G01M7/02GK102539095SQ201110362428
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者倪躍, 張逸波, 朱國君, 黃亞忠 申請人:上海衛(wèi)星工程研究所