[實(shí)用新型]高效電動(dòng)式激振器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620131937.3
• 申請(qǐng)日: 2006-08-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN200970577Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊;張國(guó)湘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州東菱振動(dòng)試驗(yàn)儀器有限公司
• 主分類號(hào): B06B1/04
• 分類號(hào): B06B1/04;H02K33/18
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務(wù)所
• 代理人: 劉俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于利用電磁作用產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于模狀試驗(yàn)和分析的電動(dòng)式激振器。

背景技術(shù)

激振器是用以產(chǎn)生振動(dòng)力，并將這種振動(dòng)力加到其他結(jié)構(gòu)和設(shè)備上的器械。電動(dòng)式激振器是利用通有交變電流的線圈在磁場(chǎng)中受力而產(chǎn)生激振力。通用的電動(dòng)式激振器是由永久磁鐵產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，動(dòng)圈通過(guò)拱形彈簧支承在恒定的磁場(chǎng)中，頂桿和動(dòng)圈固定在一起，組成激振器的可動(dòng)部分。當(dāng)動(dòng)圈中流過(guò)交變電流時(shí)，可動(dòng)部分產(chǎn)生交變的激振力，并通過(guò)頂桿將激振力傳遞給試驗(yàn)構(gòu)件。但是由頂桿施加到被激對(duì)象上的激振力，不等于線圈受到的電動(dòng)力。傳動(dòng)比(電動(dòng)力與激振力之比)與激振器運(yùn)動(dòng)部分和被測(cè)對(duì)象本身的質(zhì)量剛度、阻尼等因素有關(guān)，而且還是頻率的函數(shù)。只有當(dāng)激振器可動(dòng)部分質(zhì)量與被測(cè)對(duì)象的質(zhì)量相比可略去不計(jì)，且激振器與被激對(duì)象的連接剛度好，頂桿系統(tǒng)剛性也很好的情況下才可以認(rèn)為電動(dòng)力等于激振力。為了得到高效、較大激振力的激振器，研發(fā)人員對(duì)激振器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多種改進(jìn)。

美國(guó)CSA?Engineering，Inc.曾經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種電磁作動(dòng)器，它主要由一塊高強(qiáng)度磁鐵、兩塊導(dǎo)磁板、兩個(gè)導(dǎo)磁線圈和兩組片狀彈簧組成。磁鐵兩端吸附有導(dǎo)磁板，組成振子，兩個(gè)電磁線圈繞向相反分別粘固于導(dǎo)磁外筒兩端內(nèi)壁，位置與導(dǎo)磁板相對(duì)，片狀彈簧和穿心螺栓從兩端連接振子和導(dǎo)磁外筒，構(gòu)成一個(gè)電磁激振系統(tǒng)。由于只有兩塊導(dǎo)磁板，因此可以布置得電磁線圈有效匝數(shù)較少，產(chǎn)生的電磁激振力也較小，當(dāng)需要較大激振力時(shí)，激振器的磁鐵用量、電流強(qiáng)度、體積和成本均比較大，增加了結(jié)構(gòu)布置和控制系統(tǒng)的難度。

1993年3月17日公開(kāi)的中國(guó)專利ZL?92107587.1提供了一種高能激振器，它由殼體、永磁磁鋼、磁極蓋板、磁盤(pán)、銅環(huán)、動(dòng)圈、動(dòng)圈骨架，支承環(huán)底座、支承環(huán)、彈簧片、臺(tái)面、加緊軸所構(gòu)成，其特征在于永磁磁鋼采用高能永磁材料置于殼體和永磁蓋板之間構(gòu)成內(nèi)磁式結(jié)構(gòu)，銅環(huán)由內(nèi)銅環(huán)和外銅環(huán)組成，分別壓配在磁極蓋板和磁盤(pán)上，動(dòng)圈置于內(nèi)銅環(huán)和外銅環(huán)之間的磁間隙中，彈簧片為具有良好頻響特性和足夠強(qiáng)度的四橋式雙人字型圓盤(pán)彈簧片。該激振器雖然縮小了動(dòng)圈的體積，減輕了重量，但激振力沒(méi)有得到有效提升，同時(shí)動(dòng)圈的重量仍然很大，激振器的效率較低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種體積小、激振力大、重量輕的電動(dòng)式激振器，有效的將現(xiàn)有電動(dòng)式激振器的激振力提高一倍，確保了動(dòng)圈工作頻響范圍。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種高效電動(dòng)式激振器，包括永磁鐵、軛鐵、動(dòng)圈組件、缸體和彈簧片支承組件，其特征在于所述永磁鐵的上、下兩端面固定軛鐵后裝配在激振器缸體間，軛鐵與缸體的上、下端側(cè)壁間形成兩個(gè)氣隙；所述的動(dòng)圈組件通過(guò)彈簧片支承組件與缸體連接，動(dòng)圈組件的驅(qū)動(dòng)線圈位于缸體和軛鐵形成的兩個(gè)氣隙間。

所述動(dòng)圈組件由動(dòng)圈骨架和驅(qū)動(dòng)線圈組成，動(dòng)圈骨架的上端固定有頂桿，驅(qū)動(dòng)線圈為無(wú)骨架驅(qū)動(dòng)線圈，驅(qū)動(dòng)線圈分為兩段分別固定在動(dòng)圈骨架的下端，每段設(shè)置在氣隙間。

所述的彈簧片支承組件包括水平支承彈簧板和垂直支承彈簧板；水平支承彈簧板由四組均布的彈簧片組成，每組上下各一片，所述彈簧片的一端和動(dòng)圈組件連接，另一端與支承塊連接形成水平支承彈簧，垂直支承彈簧板由四組均布的彈簧片組成，每組內(nèi)外各兩片，所述彈簧片的下端固定在缸體上，其上端與水平彈簧板的支承塊固定連接用于支承水平彈簧板。

所述的彈簧片支承組件的彈簧片均為環(huán)氧樹(shù)脂板材。

所述的缸體為筒狀結(jié)構(gòu)，其上下端分別向內(nèi)徑向凸起，環(huán)形凸起的側(cè)壁與軛鐵側(cè)壁間形成氣隙。

所述的缸體與軛鐵形成氣隙的缸體測(cè)壁上設(shè)置有一銅環(huán)。

所述的永磁鐵為強(qiáng)磁材料，軛鐵通過(guò)粘結(jié)或螺栓方式與永磁鐵固定連接。

該激振器還包括有支架和底板，所述缸體通過(guò)兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的緊固調(diào)節(jié)手柄固定在支架上并可繞緊固調(diào)節(jié)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)，缸體的下端與底板固定，軛鐵和永磁鐵固定連接后與底板固定。

所述缸體上端面設(shè)置有動(dòng)圈組件罩體，動(dòng)圈組件上端固定有頂桿，頂桿的一端由罩體頂部開(kāi)設(shè)的通孔探出，并位于罩體外。

本實(shí)用新型提供的電動(dòng)式激振器是利用電磁理論設(shè)計(jì)的，采用永磁材料來(lái)作為直流磁場(chǎng)。為了提高激振力，采用雙氣隙磁回路，激振器缸體的上下兩端分別具有向內(nèi)的徑向凸起，該環(huán)形凸起與軛鐵形成了兩個(gè)環(huán)形氣隙，使該激振器的動(dòng)圈組件在同等質(zhì)量和通過(guò)電流強(qiáng)度相同的條件下，激振能量提高一倍。