氣動式高加速度垂直衝擊設備的製作方法

2023-05-26 06:45:26 1

專利名稱：氣動式高加速度垂直衝擊設備的製作方法
技術領域：
氣動式高加速度垂直衝擊設備技術領域[0001]本實用新型涉及力學環境試驗技術的衝擊試驗，具體涉及一種氣動式高加速度垂 直衝擊設備。
背景技術：
[0002]衝擊試驗機主要用於產品的力學環境試驗，可以模擬實際的衝擊脈衝和衝擊能 量，考核產品在使用、裝卸和運輸過程中預期可能遭受的衝擊環境，以確定產品對各種衝擊 環境的適應能力。[0003]國內外的垂直衝擊試驗機主要採用自由跌落的方式，原理是試驗產品安裝在一個 平臺上，採用某種方式將平臺提升到一定的高度，然後釋放平臺，使平臺和產品一起自由跌 落到砧座上，砧座上安裝衝擊墊，產生需要的衝擊波形。根據平臺提升方式的不同，垂直衝 擊臺分為液壓提升、氣動提升或者絲槓提升方式，不管採用何種提升方式，自由跌落式衝擊 臺衝擊能力較小。為了增加衝擊時平臺的初始速度，也採用了一些加速裝置，比如安裝反壓 彈簧、採用多股橡皮繩預拉平臺、採用汽缸預壓平臺等方式，安裝了加速裝置的跌落式衝擊 臺初始速度一般可達到12m/s。選用200X 200_的平臺，其最大衝擊過載和脈衝持續時間 可達到1500g, I 2ms。[0004]還有一種高加速度衝擊臺，或者安裝在垂直衝擊臺上的高加速度放大器，均是採 用臺面二次碰撞的原理，增大臺面的相對碰撞速度，達到大的衝擊加速度。高加速度衝擊臺 主要是為了達到高的衝擊加速度，最大衝擊加速度可達50000g，但是脈衝持續時間小，一般 在O. 05 O.1ms之間。[0005]能實現高加速度和長脈衝持續時間的裝置目前主要採用氣體炮，氣體炮產生強衝 擊有兩種方式，一種是將安裝試品的彈丸用發射管發射，高壓氣體作用在彈丸底部，在彈丸 加速段產生所需要的強衝擊加速度，這種方法可以得到寬的脈衝持續時間，但是靠彈丸底 壓產生高加速度有一定的局限，一般加速度在IOOOOg以下,持續時間可以達10ms。一種是 將加速後的彈丸碰撞到一個靶標上，在彈丸上產生近似半正弦的波形，通過改變靶標上安 裝的緩衝材料可以調節衝擊脈衝持續時間，這種方式可以產生大的衝擊加速度，衝擊加速 度可以達到50000g，脈衝持續時間可達I 3ms。不管採用哪種方式，氣體炮發射管加上緩 衝段均很長，根據不同的發射試驗要求，長度在20m 100m，佔地面積大，造價高，準備時間 長，因此很難得到推廣應用。實用新型內容[0006]本實用新型的目的在於提供一種氣動式高加速度垂直衝擊設備，其能模擬高能量 衝擊環境，解決了跌落式垂直衝擊臺只能產生高加速而不能達到較寬的脈衝持續時間，又 可在一定範圍內達到水平氣體炮的技術條件，克服氣體炮佔地面積大，造價昂貴的缺點，可 以用於引信、電子元器件等小試品高加速度衝擊試驗。該氣動式高加速度垂直衝擊設備最 大衝擊加速度可達到5000g，脈衝持續時間I 5ms。[0007]為實現上述實用新型目的，本實用新型採用的技術方案如下[0008]該氣動式高加速度垂直衝擊設備包括[0009]一衝擊筒，其固定安裝於一支架上，所述衝擊筒上部設有衝擊筒進氣口，且所述衝 擊筒進氣口與用以提供壓縮氣體的氣源連通，同時，所述衝擊筒上還設有衝擊筒出氣口 ；[0010]一活塞組件，其設於衝擊筒內，並與衝擊筒內壁密封配合，且還可在衝擊筒兩端之 間的一選定位置與衝擊筒下端之間自由滑動，所述選定位置位於衝擊筒進氣口下方，同時 所述活塞組件上端還設有至少一試品安裝位；[0011]一活塞限位釋放機構，其用於在第一工作狀態下將活塞組件鎖止於所述衝擊筒上 的選定位置，以及在第二工作狀態下將活塞組件於所述衝擊筒上的選定位置釋放；[0012]一砧座，其設於衝擊筒正下方，且所述砧座上設有衝擊墊。[0013]作為優選方案之一，所述衝擊筒是通過對稱分布的兩個水平旋轉軸安裝在支架 上，且所述衝擊筒可繞所述旋轉軸任意旋轉。[0014]作為優選方案之一，所述衝擊筒通過緩衝機構安裝在支架上，所述緩衝機構包括 旋轉支撐塊、緩衝墊板和緩衝支座，其中，所述旋轉支撐塊內設有旋轉軸承，所述旋轉軸承 與安裝在衝擊筒上的水平旋轉軸配合，並且，所述旋轉支撐塊上部安裝有彈簧導向柱，下部 設置於緩衝墊板上，所述彈簧導向柱上安裝有緩衝彈簧，所述緩衝彈簧上方設有上擋塊，所 述緩衝墊板安裝在緩衝支座上。[0015]作為優選方案之一，所述支架包括支架側板，所述旋轉支撐塊和上擋塊均活動設 置於分布在支架側板上的卡槽中，並均可沿豎直方向運動。[0016]作為優選方案之一，所述活塞組件包括[0017]一活塞，其上端面部設有至少一試品安裝位，外壁上設有一道以上密封槽，所述密 封槽內安裝有活塞密封圈；[0018]至少一緩衝墊片,其覆設在所述試品上；[0019]以及，至少一個用於將所述緩衝墊片和試品壓緊固定在活塞上的壓緊螺母。[0020]作為優選方案之一，所述試品安裝位包括設於活塞上端面的試品安裝槽。[0021]作為優選方案之一，所述活塞限位釋放機構包括一鎖舌，所述鎖舌可於衝擊筒上 設置的鎖舌孔內自由穿行，並與所述鎖舌孔密封配合，同時，所述鎖舌還與伸縮驅動裝置連 接。[0022]作為優選方案之一，所述活塞限位釋放機構還包括一鎖舌導向筒，所述鎖舌導向 筒與衝擊筒固定連接，所述鎖舌設於所述鎖舌導向筒內，且所述鎖舌還經至少一鎖舌密封 圈與所述鎖舌導向筒和鎖舌孔密封配合。[0023]作為優選方案之一，所述伸縮驅動裝置包括鎖緊汽缸，所述鎖緊汽缸通過鎖緊汽 缸安裝板安裝在所述支架中的支架側板上，且鎖緊汽缸的活塞杆與鎖舌固定連接。[0024]作為優選方案之一，所述衝擊筒內於所述選定位置附近還設有用於阻止活塞組件 上行的限位機構，所述限位機構包括分布在所述衝擊筒內壁上的凸起部。[0025]此外，作為優選方案之一，該氣動式高加速度垂直衝擊設備中還可設置一氣路系 統，藉以更為便捷的實現對該氣動式高加速度垂直衝擊設備工作過程進行控制。該氣路系 統可包括三通、鎖緊汽缸減壓器、鎖緊汽缸電磁閥、衝擊筒減壓器、衝擊筒進氣電磁閥、衝擊 筒放氣電磁閥、四通、壓力傳感器等組件，氣源輸出的壓縮空氣通過三通分別提供鎖緊汽缸減壓器、衝擊筒減壓器。其中，鎖緊汽缸減壓器減壓後，連接到鎖緊汽缸電磁閥，由鎖緊汽缸電磁閥控制鎖緊汽缸的供氣和放氣；衝擊筒減壓器減壓後，連接到衝擊筒進氣電磁閥進氣口，衝擊筒進氣電磁閥出口通過一個四通，分別連接到衝擊筒、衝擊筒放氣電磁和壓力傳感器，衝擊筒進氣電磁閥控制衝擊筒的進氣，衝擊筒放氣電磁閥控制衝擊筒的放氣。[0026]與現有技術相比，本實用新型至少具有下列優點[0027]1.本實用新型結合了氣體炮可以產生較大衝擊能量的優點，採取垂直衝擊試驗臺的結構形式，能達到現有垂直衝擊臺難於達到高衝擊加速度和較長脈衝持續時間的要求。可以用於引信、小型電子產品的高衝擊過載試驗。本實用新型結構新穎、造價低，而且製造、運輸、安裝、使用都很方便。[0028]2. 安裝和卸載試品簡單，只需要將衝擊筒旋轉到方便操作的角度，就能很容易的裝卸活塞組件；[0029]3. 活塞組件安裝試品靈活，可以安裝多個試驗試品，提高試驗的效率。還可以根據不同的試驗要求，更換衝擊筒(減小衝擊筒直徑)，對小試驗產品達到更高的衝擊過載要求；[0030]4.氣體炮水平衝擊時需要很大的緩衝座來緩衝活塞的衝擊力，而本實用新型採用垂直衝擊，衝擊力直接傳遞到地基上，大大簡化了設備的緩衝結構。還可以在地基上安裝緩衝氣囊，有效減少傳遞到地基的衝擊力；[0031]5. 試品在活塞組件中為縱向安裝，活塞縱向剛度高，產生的衝擊波形好；[0032]6.優選採用全氣壓驅動系統，驅動能源簡單、維護方便，且有利於保持環境的清潔。


[0033]圖1是本實用新型一較佳實施例中活塞組件和活塞限位釋放機構的結構示意圖；[0034]圖2是本實用新型一較佳實施例的結構示意圖；·[0035]圖3是本實用新型一較佳實施例中衝擊筒卡箍的結構示意圖；[0036]圖4是本實用新型一較佳實施例中緩衝機構的主視圖；[0037]圖5是本實用新型一較佳實施例中緩衝機構的側視圖；[0038]圖6是本實用新型一較佳實施例中緩衝機構的俯視圖[0039]圖7是本實用新型一較佳實施例中的氣路原理圖；[0040]以上各圖中所示附圖標記及其指示的部件分別為[0041]1、支架；2、衝擊筒進氣口 ；3、衝擊筒；4、支架側板；5、衝擊墊；6、砧座；7、底板；8、 壓緊螺母；9、緩衝墊片；10、試品；11、活塞密封圈；12、活塞；13、鎖舌導向筒；14、鎖舌；15、 鎖舌密封圈；16、鎖緊汽缸；17、鎖緊汽缸安裝板；18、後卡箍；19、卡箍安裝座；20、前卡箍； 21、上擋塊；22、緩衝彈簧；23、彈簧導向柱；24、旋轉支撐塊；25、旋轉軸承；26、旋轉軸；27、 緩衝墊板；28、緩衝支座；29、氣源；30、三通；31、鎖緊汽缸減壓器；32、鎖緊汽缸電磁閥； 33、衝擊筒減壓器；34、衝擊筒進氣電磁閥；35、衝擊筒放氣電磁閥閥；36、壓力傳感器；37、 四通。
具體實施方式
[0042]有鑑於現有技術中的諸多缺陷，本案實用新型人經長期研究和大量實踐之後，提 出了一種新型的垂直衝擊試驗設備，藉以滿足實際應用的需要。如下結合本實用新型的一 優選實施方案對本實用新型的內容做詳細說明。[0043]本優選實施方案所涉及的氣動式高加速度垂直衝擊設備主要由活塞組件、緩衝機 構、活塞限位釋放機構、支架、衝擊筒等組成，其中，[0044]所述活塞組件可包括壓緊螺母、緩衝墊片、試品、活塞密封圈、活塞。活塞上端面部 開有安裝試品的槽，圓周方向有兩道密封槽，安裝活塞密封圈，試品裝好後，用緩衝墊片覆 蓋，再擰緊壓緊螺母，保證試品壓緊。或者，作為又一可選擇的方案，試品亦可直接安裝在活 塞的上端面上，且根據試品的大小可以安裝多個試品，並同樣藉由緩衝墊片和壓緊螺母壓 緊試品。[0045]所述緩衝機構可包括上擋塊、緩衝彈簧、彈簧導向柱、旋轉支撐塊、旋轉軸承、旋轉 軸、緩衝墊板、緩衝支座。旋轉支撐塊中安裝旋轉軸承，衝擊筒上的旋轉軸套在旋轉支撐塊 中，轉轉支撐塊下部落在緩衝墊板上，緩衝墊板安裝在緩衝支座上。旋轉支撐塊上部安裝彈 簧導向柱，彈簧導向柱上安裝緩衝彈簧，最上邊由一個上擋塊壓緊緩衝彈簧。[0046]所述活塞限位釋放機構可包括鎖舌導向筒、鎖舌、鎖舌密封圈、鎖緊汽缸、鎖緊汽 缸安裝板。衝擊筒上開有一個鎖舌的孔，衝擊筒焊接一個鎖舌導向筒，鎖舌安裝在導向筒 中，鎖舌上安裝有兩個鎖舌密封圈，鎖舌後面連接鎖緊汽缸的活塞杆，鎖緊汽缸通過鎖緊汽 缸安裝板安裝在支架側板上。[0047]又及，本優選實施方案中還可包括一氣路系統，該氣路系統可包括三通、鎖緊汽缸 減壓器、鎖緊汽缸電磁閥、衝擊筒減壓器、衝擊筒進氣電磁閥、衝擊筒放氣電磁閥、四通、壓 力傳感器。氣源輸出的壓縮空氣通過三通分別提供鎖緊汽缸減壓器、衝擊筒減壓器。鎖緊 汽缸減壓器減壓後，連接到鎖緊汽缸電磁閥，由鎖緊汽缸電磁閥控制鎖緊汽缸的供氣和放 氣；衝擊筒減壓器減壓後，連接到衝擊筒進氣電磁閥進氣口，衝擊筒進氣電磁閥出口通過一 個四通，分別連接到衝擊筒、衝擊筒放氣電磁和壓力傳感器，衝擊筒進氣電磁閥控制衝擊筒 的進氣，衝擊筒放氣電磁閥控制衝擊筒的放氣。[0048]上述方案中，所述衝擊筒可通過一個旋轉軸安裝在緩衝機構上，衝擊筒可以繞旋 轉軸任意旋轉，方便衝擊筒在水平位置安裝活塞組件。[0049]上述方案中，所述的衝擊筒由緩衝機構支撐，在衝擊過程中減緩衝擊筒對支架的 衝擊力。[0050]上述方案中，所述旋轉支撐塊卡在支架側板的槽中，可以上下運動。上擋塊也安裝 在支架側板的U形槽中，可以上下調整位置，調整緩衝彈簧的初始壓力。[0051]上述方案中，所述試品直接安裝在活塞的上端面的槽中，根據試品的大小可以安 裝多個試品，上部用緩衝墊片、壓緊螺母壓緊試品。[0052]上述方案中，所述衝擊筒上焊接一個鎖舌導向筒，衝擊筒在鎖舌導向筒位置開了 一個鎖舌孔，鎖舌和鎖舌導向筒用兩個鎖舌密封圈密封，保證衝擊筒中的氣體不會通過鎖 舌導向筒洩漏。[0053]上述方案中，所述衝擊筒內部偏上位置有凸臺，保證活塞組件推到活塞筒的限位 位置剛好使鎖舌伸出，鎖緊活塞。[0054]上述方案中，所述衝擊筒上部安裝一個衝擊筒進氣口，中間部位對稱焊接兩個旋轉軸，旋轉軸正下部焊接一個鎖舌導向筒。[0055]上述方案中，所述支架由槽鋼或者方鋼焊接，支架底部焊接在一塊底板上，支架側板上部直接焊接在支架上部，側面用加強筋焊接在支架上，下部焊接在底板上。底板上安裝一個站座，站座上自由放置一個衝擊墊。[0056]上述方案中，所述側板上部安裝兩個卡箍安裝座，卡箍安裝座上安裝前後兩個卡箍，用於在衝擊筒垂直位置卡住衝擊筒。[0057]上述方案中，衝擊筒直徑在100 200mm，衝擊筒有效行程300 600mm之間，工作壓力IMPa lOMpa。鎖緊汽缸直徑Φ60 Φ 100mm，工作壓力I 6MPa。[0058]該氣動式高加速度垂直衝擊設備在工作時，可以先根據試品試驗需要的衝擊加速度和脈衝持續時間，確定衝擊筒需要的壓力，選用相應的衝擊墊。預先通過鎖緊汽缸減壓器和衝擊筒減壓器調整鎖緊汽缸和衝擊筒充氣壓力。[0059]該氣動式高加速度垂直衝擊設備的工作過程可以為[0060]取下活塞，將試品安裝在活塞上部的安裝槽中，上部用緩衝墊片、壓緊螺母壓緊試品。打開衝擊筒放氣電磁閥，衝擊筒進氣口和大氣接通。將衝擊筒水平放置,放入活塞組件，用一根推桿將活塞組件推到衝擊筒的限位凸臺位置，打開鎖緊汽缸電磁閥，鎖緊汽缸正向充氣，鎖緊汽缸活塞杆向外運動，推動鎖舌伸出，鎖舌插入衝擊筒中，防止活塞下落。將衝擊筒翻轉90度到垂直位置後，靠緊前卡箍，然後上緊後卡箍，限制衝擊筒的位置。[0061]安裝工作完成後，關閉衝擊筒放氣電磁閥，打開衝擊筒進氣電磁閥，衝擊筒進氣， 由壓力傳感器檢測衝擊筒壓力到設定壓力後，關閉衝擊筒進氣電磁閥。關閉鎖緊汽缸電磁閥，鎖緊汽缸正向放氣、反向進氣，鎖緊汽缸活塞杆縮回，拉動鎖舌退出衝擊 筒，釋放活塞。 活塞組件在衝擊筒上部壓力的作用下，加速運動，直到活塞下端面碰撞到砧座上安裝的衝擊墊，產生所需要的衝擊波形。衝擊完成後，衝擊筒放氣電磁閥打開，放掉衝擊筒中的剩餘氣體。一次衝擊試驗完成。[0062]通過調整衝擊墊的剛度調節脈衝持續時間，衝擊墊可採用橡膠板、毛氈、牛皮、銅板等材料。[0063]通過調整衝擊筒的充氣壓力可以方便調節最大衝擊加速度值。衝擊筒衝擊壓力調整範圍大，因此衝擊加速度有較大的調整範圍。[0064]在試驗前，需要對衝擊加速度和脈衝持續時間進行標定，以確定衝擊筒的充氣壓力和選取合適的衝擊墊。標定可以採用內置微型加速度標定模塊安裝在活塞上進行標定測量。為了便於安裝加速度標定模塊，可以重新設計活塞組件，使得標定活塞組件的重量和試驗採用的活塞組件重量相同即可。[0065]進一步的，參閱圖1-圖7所示系本實用新型的一較佳實施例，本實施例衝擊筒內徑Φ 150mm,衝擊筒長度為1500mm，活塞運動行程500mm，衝擊筒設計壓力6MPa，活塞和試品總重量15kg。最大衝擊末速度可達到65m/s。[0066]本實施例氣體對活塞最大推力105kN，鎖緊汽缸公稱直徑100mm，最大設計壓力 6MPa0[0067]本實施例的氣源由一臺空氣壓縮機提供，氣源額定壓力lOMPa，流量不小於750L/ min。衝擊筒充氣壓力可調整範圍I 6MPa，鎖緊汽缸可調整壓力範圍I 6MPa。也可以用氮氣瓶為氣源。[0068]本實施例的可達到的技術指標為[0069]1、衝擊加速度範圍500 5000g[0070]2、衝擊脈衝持續時間10 3ms[0071]3、速度變化量120m/s。[0072]本實施例尤其適於質量小於O. 5kg試品。[0073]本實施例的各部件及其連接關係為[0074]試品10安裝在活塞12上端面開的安裝槽中，試品10裝好後，用緩衝墊片9覆蓋， 壓緊螺母8內螺紋擰緊在活塞12上部螺紋杆中，並壓緊緩衝墊片9和試品10。活塞12圓周方向有兩個密封槽，安裝兩個活塞密封圈U。[0075]旋轉支撐塊24中安裝旋轉軸承25，衝擊筒3上的旋轉軸26套在轉轉支撐塊24 中，轉轉支撐塊24下部落在緩衝墊板27上，緩衝墊板27用四個螺釘安裝在緩衝支承座28 上，緩衝支座28用四個螺釘安裝在支座側板4上。彈簧導向柱23焊接到旋轉支撐塊24上部，彈簧導向柱23上安裝緩衝彈簧22，最上邊由一個上擋塊21壓緊緩衝彈簧22，上擋塊21 用四個螺釘安裝在支架側板4上。[0076]鎖舌導向筒13焊接在衝擊筒3上，鎖舌14安裝在導向筒13中，鎖舌14圓周方向有兩個密封槽，安裝兩個鎖舌密封圈15，鎖舌14後部螺紋孔和鎖緊汽缸16的螺紋活塞杆連接，鎖緊汽缸16用四個螺釘先連接在鎖緊汽缸安裝板17上，鎖緊汽缸安裝板17上再用四個螺釘固定在支架側板4上。[0077]左右兩個卡箍安裝座19用3個螺釘固定在支架側板4上，前卡箍20和後卡箍18 分別用兩個螺釘固定在卡箍安裝座19上。[0078]支架I焊接在底板7上，支架側板4上部直接焊接在支架I上部，側面用加強筋焊接在支架I上，下部焊接在 底板7上。砧座6用四個螺釘固定在底板7上，砧座6上自由放置一個衝擊墊5。[0079]氣源29通過氣管與三通30相連，三通30兩路氣，一路與充氣筒減壓閥33相連， 一路與鎖緊汽缸減壓閥31相連。鎖緊汽缸減壓閥31出口連接鎖緊汽缸電磁閥32，鎖緊汽缸電磁閥32為兩位5通電磁閥，其中常開進氣口和鎖緊汽缸16反向進氣口連接、常閉進氣口和鎖緊汽缸16正向進氣口連接。充氣筒減壓閥33出口連接衝擊筒進氣電磁閥34，衝擊筒進氣電磁閥34出口連接一個四通37，四通37分別連接衝擊筒放氣電磁閥35、壓力傳感器36和衝擊筒進氣口 2。[0080]上述實施例中，除了四通37和衝擊筒進氣口 2之間用公稱通徑為Φ6的高壓金屬軟管連接，其餘均採用公稱通徑為Φ8不繡鋼鋼管，各氣路器件的接口選用標準接口。[0081]上述實施例中，支架I用冷拔無縫方鋼管(GB3094_82a)焊接，方鋼選用規格 80X60X4，支架I寬度850mm，總高度2100mm。支架側板4選用20mm厚鋼板，鋼板材料 Q235，寬度200mm。支架側板4左右各用規格80 X 60 X 4的方鋼和支架I焊接。[0082]上述實施例中，緩衝彈簧22中徑40mm，彈簧直徑8mm，匝數15，初始長度260臟，上擋塊21壓縮後長度為180mm。[0083]上述實施例中，緩衝墊板27採用尼龍66非金屬材料，既保證有一定的硬度又有較好的緩衝效果。[0084]上述實施例中，旋轉支撐塊24在支架側板4的槽中為滑動配合，保證在衝擊過程中衝擊筒3不左右晃動。[0085]上述實施例中，活塞12中間可設有減輕槽，也可以根據不同的試品10設計不同結 構的活塞組件。[0086]本實施例的工作過程可以為將衝擊筒轉至水平位置後，將活塞組件裝進衝擊筒， 鎖舌伸出，活塞限位。然後將衝擊筒轉至垂直狀態，用卡箍固定好後，給衝擊筒充氣，充氣到 設定壓力，鎖緊氣缸將鎖舌拔出，氣室內的空氣推動活塞組件向下加速運動，活塞碰撞站座 上的衝擊墊，產生需要的衝擊加速度和脈衝持續時間。[0087]本實施例結構簡單緊湊，通過高壓空氣驅動活塞加速運動，能產生較大的衝擊能 量，並且通過調節充氣壓力和衝擊墊，可以實現不同的衝擊加速度和脈衝持續時間。[0088]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術 的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍， 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修改，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之 內。
權利要求1.一種氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於，它包括一衝擊筒(3)，其固定安裝於一支架(I)上，所述衝擊筒(3)上部設有衝擊筒進氣口(2),且所述衝擊筒進氣口(2)與用以提供壓縮氣體的氣源連通，同時，所述衝擊筒(3)上還設有衝擊筒出氣口；一活塞組件，其設於衝擊筒(3)內，並與衝擊筒(3)內壁密封配合，且還可在衝擊筒兩端之間的一選定位置與衝擊筒下端之間自由滑動，所述選定位置位於衝擊筒進氣口(2)下方，同時所述活塞組件上端還設有至少一試品安裝位；一活塞限位釋放機構，其用於在第一工作狀態下將活塞組件鎖止於所述衝擊筒上的選定位置，以及在第二工作狀態下將活塞組件於所述衝擊筒上的選定位置釋放；一石佔座(6),其設於衝擊筒(3)正下方,且所述站座(6)上設有衝擊墊(5)。
2.根據權利要求1所述的氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於，所述衝擊筒(3)是通過對稱分布的兩個水平旋轉軸(26)安裝在支架(I)上，且所述衝擊筒(3)可繞所述旋轉軸(26)任意旋轉。
3.根據權利要求2所述的氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於，所述衝擊筒(3)通過緩衝機構安裝在支架(I)上，所述緩衝機構包括旋轉支撐塊(24)、緩衝墊板(27)和緩衝支座(28)，其中，所述旋轉支撐塊(24)內設有旋轉軸承(25)，所述旋轉軸承(25)與安裝在衝擊筒(3 )上的水平旋轉軸(26 )配合，並且，所述旋轉支撐塊(24)上部安裝有彈簧導向柱(23)，下部設置於緩衝墊板(27)上，所述彈簧導向柱(23)上安裝有緩衝彈簧(22)，所述緩衝彈簧(22)上方設有上擋塊(21)，所述緩衝墊板(27)安裝在緩衝支座(28)上。
4.根據權利要求3所述的氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於所述支架(I)包括支架側板(4)，所述旋轉支撐塊(24)和上擋塊(21)均活動設置於分布在支架側板(4)上的卡槽中，並均可沿豎直方向運動。
5.根據權利要求1所述的氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於，所述活塞組件包括一活塞(12)，其上端面部設有至少一試品安裝位，外壁上設有一道以上密封槽，所述密封槽內安裝有活塞密封圈(11)；至少一緩衝墊片(9)，其覆設在所述試品(10)上；以及，至少一個用於將所述緩衝墊片(9)和試品(10)壓緊固定在活塞(12)上的壓緊螺母(8)。
6.根據權利要求5所述的氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於，所述試品安裝位包括設於活塞(12)上端面的試品安裝槽。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於，所述活塞限位釋放機構包括一鎖舌(14)，所述鎖舌(14)可於衝擊筒(3)上設置的鎖舌孔內自由穿行，並與所述鎖舌孔密封配合，同時，所述鎖舌(14)還與伸縮驅動裝置連接。
8.根據權利要求7所述的氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於，所述活塞限位釋放機構還包括一鎖舌導向筒(13)，所述鎖舌導向筒(13)與衝擊筒(3)固定連接，所述鎖舌(14)設於所述鎖舌導向筒(13)內，且所述鎖舌(14)還經至少一鎖舌密封圈(15)與所述鎖舌導向筒(13)和鎖舌孔密封配合。
9.根據權利要求7所述的氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於，所述伸縮驅動裝置包括鎖緊汽缸(16)，所述鎖緊汽缸(16)通過鎖緊汽缸安裝板(17)安裝在所述支架(O中的支架側板(4)上，且鎖緊汽缸(16)的活塞杆與鎖舌(14)固定連接。
10.根據權利要求7所述的氣動式高加速度垂直衝擊設備，其特徵在於，所述衝擊筒(3)內於所述選定位置附近還設有用於阻止活塞組件上行的限位機構，所述限位機構包括分布在所述衝擊筒(3)內壁上的凸起部。
專利摘要本實用新型公開了一種氣動式高加速度垂直衝擊設備，主要由衝擊筒、活塞組件、活塞限位釋放機構等組成；其工作過程主要為將活塞組件裝進衝擊筒，並以活塞限位釋放機構將活塞鎖止限位，然後將衝擊筒轉至豎直狀態並固定好，之後給衝擊筒充氣，充氣到設定壓力，解除活塞限位釋放機構對活塞的鎖止，衝擊筒氣室內的空氣推動活塞組件向下加速運動，活塞碰撞砧座上的衝擊墊，產生需要的衝擊加速度和脈衝持續時間。本實用新型結構簡單緊湊，易於操作，能產生較大的衝擊能量，並且通過調節充氣壓力和衝擊墊，還可實現不同衝擊加速度和脈衝持續時間。本實用新型尤其適於質量小於0.5kg的試品，可產生加速度500g～5000g，脈衝持續時間10ms～3ms的半正弦衝擊波形。
文檔編號G01M7/08GK202853873SQ20122044366
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月3日 優先權日2012年9月3日
發明者劉建平, 吳斌, 鬱南, 元建學, 張隴傑 申請人:蘇州世力源科技有限公司