CN210689987U - 一种太阳电池翼垂向振动试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳电池翼垂向振动试验系统，其包括扩展机构、辅助支撑机构及辅助导向机构，扩展机构结构下端与振动试验设备的运动部件连接，上端用于安装待测试的太阳电池翼，同时扩展机构结构两侧均经多组辅助支撑机构及辅助导向机构与基座连接，振动试验设备的台体也与基座固定连接，辅助支撑机构包括空气弹簧组件，辅助导向机构包括导向轴承组件。本实用新型采用钢结构焊接形式的扩展结构，一方面可以将振动试验设备的安装面扩大，与模拟墙的安装面协调，在保证其共振频率的前提下减轻重量。另一方面还可使其基频提高到了130Hz，同时还利用辅助支撑机构及辅助导向机构有效提升了自身承载能力和抗倾覆力矩，从而显著提升振动试验效果。

Description

一种太阳电池翼垂向振动试验系统

技术领域

本实用新型涉及振动试验设备技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种太阳电池翼垂向振动试验系统。

背景技术

对能量的需要，几乎在所有的航天器，如卫星、飞船、空间探测器、空间站等，都带有大型复杂挠性太阳能电池翼结构，这些结构往往具有大尺寸、轻质量、高柔性、复杂结构等特点，在飞行过程中将引起非常复杂而危险的振动。

由于不可避免的制造装配误差、结构阻尼、连接间隙和大型化等产生的非线性特征和不精确性，极易产生低频谐振，不仅会给航天器的正常飞行和任务执行带来严重干扰，甚至可能对航天器的生存带来重大威胁，故需要对太阳电池翼进行振动测试，掌握振动特性，有利于对这些结构进行有效的振动抑制。

传统的垂向振动试验系统使用时承载能力低，抗倾覆力矩和共振频率效果不佳，影响整体的试验效果。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种太阳电池翼垂向振动试验系统，通过设置扩展机构，采用导向轴承形式的导向轴承组件固定在扩展机构上，可以允许一定的变形量，扩展机构采用钢结构焊接形式，对其进行结构优化，使其基频提高到了130Hz，导向轴承组件和空气弹簧有效的提升了本实用新型的承载能力和抗倾覆力矩，从而提高了整体的试验效果，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种太阳电池翼垂向振动试验系统，其包括扩展机构、辅助支撑机构及辅助导向机构，所述扩展机构结构的下端与振动试验设备的运动部件连接，上端用于安装待测试的太阳电池翼，同时所述扩展机构结构两侧均经两组以上辅助支撑机构及两组以上辅助导向机构与基座连接，所述振动试验设备的台体也与基座固定连接，所述辅助支撑机构包括空气弹簧组件，所述辅助导向机构包括导向轴承组件。

在一些实施方案中，所述辅助支撑机构及辅助导向机构安装在下支撑钢板上，所述下支撑钢板经固定板与基座连接，同时所述下支撑钢板还经所述空气弹簧组件和导向轴承组件与扩展机构连接，

在一些实施方案中，所述扩展机构包括固定连接板，所述固定连接板顶部固定设有第一垂直方钢，所述第一垂直方钢两侧均固定设有横向方钢，所述第一横向方钢一侧固定设有第二垂直方钢，所述第二垂直方钢一侧设有第一倾斜方钢，所述第一倾斜方钢一侧固定设有第三垂直方钢，所述第三垂直方钢一侧固定设有第二倾斜方钢，所述第一垂直方钢、第二垂直方钢和第三垂直方钢正面均固定设有加强筋板，所述第二倾斜方钢、第一垂直方钢、第二垂直方钢、第三垂直方钢和加强筋板顶部设有顶部方钢，所述顶部方钢两侧均固定设有侧位方钢，所述第一垂直方钢和第二垂直方钢之间固定设有第一连接方钢，所述第三垂直方钢与第二垂直方钢之间固定设有倾斜连接方钢，所述第一垂直方钢、第二垂直方钢和第三垂直方钢背面均固定设有第二连接方钢。

在一些实施方案中，所述第一垂直方钢、第二垂直方钢、第三垂直方钢、第一倾斜方钢、第二倾斜方钢、第一连接方钢、第二连接方钢和倾斜连接方钢数量均设置为多个。

在一些实施方案中，所述下支撑钢板还与底部钢板和空气弹簧固定连接。

在一些实施方案中，所述顶部方钢顶部固定设有定位连接板。

在一些实施方案中，所述定位连接板顶部块固定设有模拟墙。

在一些实施方案中，所述第一垂直方钢、第二垂直方钢、第三垂直方钢、第一倾斜方钢、第二倾斜方钢、第一连接方钢、第二连接方钢和倾斜连接方钢均设置为中空。

在一些实施方案中，所述侧位方钢横截面形状设置为矩形。

在一些实施方案中，所述导向轴承组件包括辅助导向安装座，所述辅助导向安装座经固定板与固定基座连接，所述辅助导向安装座顶部固定设有顶部设有导向柱，所述导向柱外侧套接有直线轴承，所述直线轴承外侧套接有导向套，所述导向套外侧套接有橡胶套，所述橡胶套外侧套接有导向座，所述导向柱与扩展机构连接。

在一些实施方案中，所述振动试验设备包括电动振动台。

较之现有技术，本实用新型采用钢结构焊接形式的扩展结构，一方面可以将振动试验设备的安装面扩大，与模拟墙的安装面协调，在保证其共振频率的前提下减轻重量。另一方面还可使其基频提高到了130Hz，同时还利用辅助支撑机构及辅助导向机构有效提升了自身承载能力和抗倾覆力矩，从而显著提升振动试验效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的扩展机构立体示意图。

图3为本实用新型的扩展机构底视图。

图4为本实用新型的导向轴承组件结构示意图。

图5为本实用新型的空气弹簧结构示意图。

附图标记为：1固定基座、2固定板、3垂向振动试验机构、4电动振动台、5下支撑钢板、6空气弹簧、7导向轴承组件、8辅助导向安装座、9导向柱、10直线轴承、11导向套、12橡胶套、13扩展机构、14固定连接板、15第一垂直方钢、16第一横向方钢、17 第二垂直方钢、18第一倾斜方钢、19第三垂直方钢、20第二倾斜方钢、21加强筋板、22 顶部方钢、23侧位方钢、24第一连接方钢、25倾斜连接方钢、26第二连接方钢、27定位连接板、28模拟墙。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1-5所示的一种太阳电池翼垂向振动试验系统，包括固定基座1，所述固定基座1顶部固定设有固定板2，所述固定板2一侧设有垂向振动试验机构3；所述垂向振动试验机构3包括电动振动台4，所述固定板2顶部固定设有下支撑钢板5，所述下支撑钢板5顶部固定设有两个空气弹簧6，所述空气弹簧6顶部设有缓压杆，两个所述空气弹簧 6两侧均设有导向轴承组件7，所述导向轴承组件7包括辅助导向安装座8，所述辅助导向安装座8顶部设有导向柱9，所述导向柱9外侧套接有直线轴承10，所述直线轴承10外侧套接有导向套11，所述导向套11外侧套接有橡胶套12，所述橡胶套12外侧套接有导向座，所述导向柱9和缓压杆顶部均固定设有扩展机构13。

进一步的，所述扩展机构13包括固定连接板14，所述固定连接板14顶部固定设有第一垂直方钢15，所述第一垂直方钢15两侧均固定设有横向方钢16，所述第一横向方钢16一侧固定设有第二垂直方钢17，所述第二垂直方钢17一侧设有第一倾斜方钢18，所述第一倾斜方钢18一侧固定设有第三垂直方钢19，所述第三垂直方钢19一侧固定设有第二倾斜方钢20，所述第一垂直方钢15、第二垂直方钢17和第三垂直方钢19正面均固定设有加强筋板21，所述第二倾斜方钢20、第一垂直方钢15、第二垂直方钢17、第三垂直方钢 19和加强筋板21顶部设有顶部方钢22，所述顶部方钢22两侧均固定设有侧位方钢23，所述第一垂直方钢15和第二垂直方钢17之间固定设有第一连接方钢24，所述第三垂直方钢19与第二垂直方钢17之间固定设有倾斜连接方钢25，所述第一垂直方钢15、第二垂直方钢17和第三垂直方钢19背面均固定设有第二连接方钢26。

进一步的，所述第一垂直方钢15、第二垂直方钢17、第三垂直方钢19、第一倾斜方钢18、第二倾斜方钢20、第一连接方钢24、第二连接方钢26和倾斜连接方钢25数量均设置为多个。

进一步的，所述下支撑钢板5还与底部钢板和空气弹簧6固定连接。

进一步的，所述电动振动台4设置在固定板2顶部位置。

进一步的，所述顶部方钢22顶部固定设有定位连接板27。

进一步的，所述定位连接板27顶部块固定设有模拟墙28。

进一步的，所述第一垂直方钢15、第二垂直方钢17、第三垂直方钢19、第一倾斜方钢18、第二倾斜方钢20、第一连接方钢24、第二连接方钢26和倾斜连接方钢25均设置为中空。

进一步的，所述侧位方钢23横截面形状设置为矩形。

实施方式具体为：扩展机构结构13的下端与振动试验设备3的运动部件连接，上端用于安装待测试的太阳电池翼，同时扩展机构13结构两侧均经两组以上空气弹簧6及两组以上导向轴承组件7与基座1连接，导向轴承组件7、空气弹簧6和固定基座1均安装在下支撑钢板5顶部，使用时，将太阳电池翼固定在模拟墙28上，之后打开电动振动台4，电动振动台4通过扩展机构13对太阳电池翼进行垂直振动试验，扩展机构13采用空心方钢及钢板焊接而成，底部与电动振动台4连接，通过第一垂直方钢15、第二垂直方钢17 和第三垂直方钢19的固定支撑，第一倾斜方钢18、第二倾斜方钢20、第一连接方钢24、第二连接方钢26和倾斜连接方钢25的辅助连接，形成半圆弧形的优化结构，满足了试验的基频和重量要求，用空气弹簧6将扩展机构13和固定板2进行连接，可以分担扩展机构13、模拟墙28、太阳电池翼的附加质量，采用导向轴承形式的导向轴承组件7固定在扩展机构13上，可以允许一定的变形量，扩展机构13采用钢结构焊接形式，对其进行结构优化，使其基频提高到了130Hz，导向轴承组件7和空气弹簧6有效的提升了本实用新型的承载能力和抗倾覆力矩，从而提高了整体的试验效果。

本实用新型工作原理：参照说明书附图1-5，通过设置垂向振动试验机构3和扩展机构13，使用时，将太阳电池翼固定在模拟墙28上，之后打开电动振动台4，电动振动台4 通过扩展机构13对太阳电池翼进行垂直振动试验，扩展机构13采用空心方钢及钢板焊接而成，底部与电动振动台4连接，通过第一垂直方钢15、第二垂直方钢17和第三垂直方钢19的固定支撑，第一倾斜方钢18、第二倾斜方钢20、第一连接方钢24、第二连接方钢 26和倾斜连接方钢25的辅助连接，形成半圆弧形的优化结构，满足了试验的基频和重量要求，用空气弹簧6将扩展机构13和固定板2进行连接，可以分担扩展机构13、模拟墙 28、太阳电池翼的附加质量，采用导向轴承形式的导向轴承组件7固定在扩展机构13上，可以允许一定的变形量，扩展机构13采用钢结构焊接形式，对其进行结构优化，使其基频提高到了130Hz，导向轴承组件7和空气弹簧6有效的提升了本实用新型的承载能力和抗倾覆力矩，从而提高了整体的试验效果。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于包括扩展机构（13）、辅助支撑机构及辅助导向机构，所述扩展机构结构的下端与振动试验设备（3）的运动部件连接，上端用于安装待测试的太阳电池翼，同时所述扩展机构结构两侧均经两组以上辅助支撑机构及两组以上辅助导向机构与基座（1）连接，所述振动试验设备（3）的台体也与基座（1）固定连接，所述辅助支撑机构包括空气弹簧（6），所述辅助导向机构包括导向轴承组件（7）。

2.根据权利要求1所述的太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于：所述辅助支撑机构及辅助导向机构安装在下支撑钢板（5）上，所述下支撑钢板（5）经固定板（2）与基座（1）连接，同时所述下支撑钢板（5）还经所述空气弹簧（6）和导向轴承组件（7）与扩展机构（13）连接。

3.根据权利要求2所述的太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于：所述扩展机构（13）包括固定连接板（14），所述固定连接板（14）顶部固定设有第一垂直方钢（15），所述第一垂直方钢（15）两侧均固定设有第一横向方钢（16），所述第一横向方钢（16）一侧固定设有第二垂直方钢（17），所述第二垂直方钢（17）一侧设有第一倾斜方钢（18），所述第一倾斜方钢（18）一侧固定设有第三垂直方钢（19），所述第三垂直方钢（19）一侧固定设有第二倾斜方钢（20），所述第一垂直方钢（15）、第二垂直方钢（17）和第三垂直方钢（19）正面均固定设有加强筋板（21），所述第二倾斜方钢（20）、第一垂直方钢（15）、第二垂直方钢（17）、第三垂直方钢（19）和加强筋板（21）顶部设有顶部方钢（22），所述顶部方钢（22）两侧均固定设有侧位方钢（23），所述第一垂直方钢（15）和第二垂直方钢（17）之间固定设有第一连接方钢（24），所述第三垂直方钢（19）与第二垂直方钢（17）之间固定设有倾斜连接方钢（25），所述第一垂直方钢（15）、第二垂直方钢（17）和第三垂直方钢（19）背面均固定设有第二连接方钢（26），所述下支撑钢板（5）还与底部钢板和空气弹簧（6）固定连接。

4.根据权利要求3所述的太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于：所述第一垂直方钢（15）、第二垂直方钢（17）、第三垂直方钢（19）、第一倾斜方钢（18）、第二倾斜方钢（20）、第一连接方钢（24）、第二连接方钢（26）和倾斜连接方钢（25）数量均设置为多个。

5.根据权利要求3所述的太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于：所述顶部方钢（22）顶部固定设有定位连接板（27）。

6.根据权利要求5所述的太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于：所述定位连接板（27）顶部块固定设有模拟墙（28）。

7.根据权利要求3所述的太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于：所述第一垂直方钢（15）、第二垂直方钢（17）、第三垂直方钢（19）、第一倾斜方钢（18）、第二倾斜方钢（20）、第一连接方钢（24）、第二连接方钢（26）和倾斜连接方钢（25）均设置为中空。

8.根据权利要求3所述的太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于：所述侧位方钢（23）横截面形状设置为矩形。

9.根据权利要求1所述的太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于：所述导向轴承组件（7）包括辅助导向安装座（8），所述辅助导向安装座（8）经固定板（2）与固定基座（1）连接，所述辅助导向安装座（8）顶部固定设有顶部设有导向柱（9），所述导向柱（9）外侧套接有直线轴承（10），所述直线轴承（10）外侧套接有导向套（11），所述导向套（11）外侧套接有橡胶套（12），所述橡胶套（12）外侧套接有导向座，所述导向柱（9）与扩展机构（13）连接。

10.根据权利要求1所述的太阳电池翼垂向振动试验系统，其特征在于：所述振动试验设备（3）包括电动振动台（4）。

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