[发明专利]基于并联机构的单驱动一平移二旋转三维灌砂振实器

说明书

技术领域

本发明涉及机械振动领域，尤其涉及一种熔断器单驱动多维振动输出的灌砂振实器。

背景技术

熔断器是具有高分段能力的电路保护器，其熔管内填充有作为灭弧介质的石英砂，当短路电流通过时，靠石英砂来熄灭电弧，吸收电弧能量，具有较强的灭弧能力，可大大提高被保护电气设备的电动稳定性和热稳定性。石英砂的化学成分、形状、颗粒大小等特性均对熔断器的灭弧性能有影响，研究表明，熔断器封装壳内石英砂填充的紧密度，直接影响到熔断器的分段能力，填充密度的增加可改善熔断器分断过电流时的一系列动作性能：减小燃弧时间、熔片烧坏的长度、焦耳积分和电弧放出的能量。

目前国内低压电器企业广泛采用具有单维振动特征的机械化设备来对熔断器内石英砂进行填充压实。但仍然存在着灌砂效率较低，熔断器灌砂未能充实，熔断器灌砂容积中存在一定空隙，石英砂密实度难以保证等产品质量问题，使得熔断器内石英砂的装填密实度无法达到国家规定的1.65g/cm³的要求，需要在机械化灌砂后，采用人工扦插的方式进行补砂。这种生产方式严重制约了熔断器生产效率及产品合格率的提升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于并联机构的单驱动一平移二旋转三维灌砂振实器，本装置采用单驱动，输出为多维运动，可实现垂向、偏摆、俯仰振动的三维振动，能够较好的克服现有熔断器灌砂振实器振动方式单一，灌砂密实度难以提升的缺点，并进一步提升熔断器生产效率、产品合格率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于并联机构的单驱动一平移二旋转三维灌砂振实器，其特征在于：所述灌砂振实器包括固定底座，动平台，主动支链I和被动支链II；

主动支链I和被动支链II分别位于固定底座左、右两侧；

主动支链I两端分别连接于固定底座上和动平台上；

被动支链II两端均连接于固定底座，被动支链II中段通过旋转副R2连接于动平台；

设垂直于动平台的方向为Z向，设沿动平台左、右侧的方向为X向，设沿动平台前、后侧的方向为Y向，X方向、Y方向和Z方向相互垂直；

当在主动支链I上施加一个往复驱动时，动平台能够同时实现以下三个方向的运动：沿Z向的平移运动，绕X向的倾摆转动和绕Y向的俯仰转动。

主动支链I和被动支链II可以采用多种组合结构，通过施加在主动支链I的往复驱动，被动支链II可以将该驱动转化为动平台一平移两转动的多维振动，从而实现复杂的运动输出，以达到简化驱动的目的。

主动支链I和被动支链II的组合结构形式一：

所述主动支链I包括第三移动副P3，第一连杆和第二连杆：第一连杆下端通过第三移动副P3连接于固定底座上，第一连杆能够在固定底座上沿Y向平移；第二连杆前端球铰于第一连杆上端，后端球铰于动平台左侧；

所述被动支链II包括第一弹簧阻尼P1，第一从动杆，第二从动杆，第三从动杆，第四从动杆和第二弹簧阻尼：第一弹簧阻尼P1的一端安装于固定底座上，另一端与第一从动杆连接，第一弹簧阻尼P1能够沿Z向弹性伸缩，从而带动第一从动杆沿Z向平移；第二从动杆前端转动安装于第一从动杆上端，后端转动安装于第三从动杆前端；第三从动杆后端转动安装于第四从动杆上端；第四从动杆下端通过第二弹簧阻尼P2安装于固定底座上，第二弹簧阻尼P2能够沿Z向弹性伸缩，从而带动第四从动杆沿Z向平移，第一从动杆，第二从动杆，第三从动杆和第四从动杆转动连接处的转动副分别为第一转动副R1，第三转动副R3和第四转动副R4，该四个转动副的转动轴向均沿X向；动平台右侧转动连接于第二从动杆中段，动平台能够绕第二从动杆轴向转动，该转动连接处的转动副为旋转副R2；

该组合结构中，当对第一连杆下端的第三移动副P3施加一个沿Y向的往复平移驱动M1时，第一弹簧阻尼P1和第二弹簧阻尼P2使得动平台能够沿Z向平移运动，旋转副R2使得动平台能够绕Y向俯仰转动，第一转动副R1，第三转动副R3和第四转动副R4使得动平台能够绕X向倾摆转动。

主动支链I和被动支链II的组合结构形式二：

所述主动支链I包括第三移动副P3，第一连杆和第二连杆：第一连杆下端通过第三移动副P3连接于固定底座上，第一连杆能够在固定底座上沿Y向平移；第二连杆前端球铰于第一连杆上端，后端球铰于动平台左侧；