[实用新型]一种油气支承装置及包括其的航天器全尺寸振动试验系统

摘要

本实用新型公开了一种航天器全尺寸振动试验边界模拟的油气支承装置，包括静压支承单元、油气弹簧单元和承力框架，承力框架安装在静压支承单元和油气弹簧单元外部，上端有一个圆形开口，静压支承单元底部通过螺栓连接安装在油气弹簧单元上部，油气弹簧单元下部通过螺栓连接在承力框架底部。该装置相对于传统的绳索支承系统能够更加准确地获取火箭结构振动特性，且试验塔的建设成本将大大降低。

主权项

一种用于航天器全尺寸振动试验边界模拟的油气支承装置，其特征在于，包括静压支承单元(1)、油气弹簧单元(2)和承力框架(3)，所述承力框架(3)安装在静压支承单元(1)和油气弹簧单元(2)外部，上端有一个圆形开口(30)，所述静压支承单元(1)底部通过螺栓连接安装在油气弹簧单元(2)上部，所述油气弹簧单元(2)下部通过螺栓连接在承力框架(3)底部；所述静压支承单元(1)包括半球(7)、球窝(8)、底板(9)、节流器(10)，所述半球上端(7B)从所述承力框架(3)上端的圆形开口(30)伸出，能够水平移动到所述圆形开口(30)侧壁后停止移动；所述半球(7)和球窝(8)相互配合，分别具有相匹配的半球凸起球面(7A)和球窝的凹陷球面(8A)，球窝底面(8B)和底板顶面(9A)相接触，分别具有相匹配的平面，半球凸起球面(7A)、球窝的凹陷球面(8A)以及球窝底面(8B)、底板顶面(9A)之间可以相对自由滑动；球窝凹陷球面(8A)内部设有若干个静压油腔(11)，所述每个静压油腔(11)内部安装一个节流器(10)，球窝(8)侧面设有外部进油口(13)和回油口(15)；球窝(8)下表面设有若干平面油腔(12)，球窝(8)上表面或下表面设有环形的回油槽(14)，每个平面油腔(12)内部安装有一个节流器(10)，球窝凹陷球面(8A)内部设有若干孔道(16)用来连接进油口(13)与节流器(10)，高压油通过外部进油口(13)供给，通过节流器(10)为静压油腔(11)和平面油腔(12)供油；当油液充满油腔、建立压力状态下，半球(7)、球窝(8)、底板(9)能够隔绝，油液将在分界面形成油膜并持续流动，油液流出油膜间隙后溢出到球窝(8)上表面或者下表面的回油槽(14)并通过回油口(15)排出；所述油气弹簧单元(2)包括活塞(17)、第一环形静压支承(18A)、第二环形静压支承(18B)、缸筒(19)、底座(20)、端盖(21)、若干环形支承节流器(22)、浮子(23)，所述缸筒(19)内部设有长孔道(25)，所述第一环形静压支承(18A)、第二环形静压支承(18B)内部均设有若干扇形静压油腔(26)；第一环形静压支承(18A)、第二环形静压支承(18B)分别过盈压入安装在缸筒(19)内部的上下两端；第一环形静压支承(18A)、第二环形静压支承(18B)为圆筒状，其圆筒内壁有若干个对称分布的扇形静压油腔(26)，高压油通过下部进油口(24)进入缸筒(19)内部，通过缸筒(19)内部的长孔道(25)和环形支承节流器(22)后进入到对应连接的扇形静压油腔(26)，下部进油口(24)通过长孔道(25)及缸筒内部的其它孔道与环形支承节流器(22)以及扇形静压油腔(26)连通；扇形静压油腔(26)内部建立压力后使活塞(17)与第一环形静压支承(18A)、第二环形静压支承(18B)之间形成油膜；环形支承节流器(22)与扇形静压油腔(26)的数量相同，并且相互连接；活塞(17)嵌入到缸筒(19)内部与底座(20)共同形成一个高压油腔(27)，浮子(23)嵌入到活塞(17)内部形成一个高压气腔(28)，活塞(17)和底座(20)的接触面形成了毛细封油边(29)，高压油腔(27)内的油液通过毛细封油边(29)泄出；浮子(23)将高压油腔(27)与高压气腔(28)隔开；所述底板(9)为圆形板，所述节流器(10)为阶梯状圆柱体结构，设有六角形柱体可与球窝(8)螺纹连接，内部设有小直径的长孔，提供很大的液阻；所述活塞(17)为阶梯状圆柱体结构，内部为空心结构；所述第一环形静压支承(18A)、第二环形静压支承(18B)、缸筒(19)为圆筒形结构；所述环形支承节流器(22)为阶梯状圆柱体结构，与缸筒(19)内部螺纹连接，内部设有小直径的长孔，提供很大的液阻；所述端盖(21)为圆环形结构，与缸筒(19)顶部螺栓连接，内部设有密封圈与活塞(17)接触密封；所述底座(20)为阶梯状圆筒结构，与缸筒(19)底部螺栓连接。