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      基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)、振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及振動(dòng)試驗(yàn)方法與流程

      文檔序號:12487953閱讀:451來源:國知局
      基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)、振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及振動(dòng)試驗(yàn)方法與流程

      本發(fā)明涉及一種振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)、振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及振動(dòng)試驗(yàn)方法。



      背景技術(shù):

      振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備是用以產(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。常見的振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備有電動(dòng)振動(dòng)臺、電磁振動(dòng)臺、電動(dòng)激振器、電磁激振器等。以電動(dòng)式激振器為例,其在工作時(shí)是利用通有交變電流的線圈在磁場中受力而產(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,動(dòng)圈通過拱形彈簧支承在恒定的磁場中,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)圈中流過交變電流時(shí),可動(dòng)部分產(chǎn)生交變的激振力,并通過頂桿將激振力傳遞給試驗(yàn)構(gòu)件。

      現(xiàn)有振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備的磁路結(jié)構(gòu)通常包括磁缸及中心磁極,中心磁極位于磁缸內(nèi)部,且在該兩者之間形成有磁隙,動(dòng)圈組件的驅(qū)動(dòng)線圈分布在該磁隙內(nèi),當(dāng)在該驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)通入交流電時(shí),驅(qū)動(dòng)線圈可因該磁隙內(nèi)的磁場作用而帶動(dòng)動(dòng)圈骨架進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。然而,現(xiàn)有技術(shù)中的磁路結(jié)構(gòu)中,磁隙內(nèi)的磁場強(qiáng)度一般是固定的,使得振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備難以適應(yīng)不同振動(dòng)試驗(yàn)的需求。

      鑒于上述技術(shù)問題,有必要提供一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)、振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及振動(dòng)試驗(yàn)方法。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的是提供一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)、振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及振動(dòng)試驗(yàn)方法,其能夠有效增大磁路結(jié)構(gòu)的磁場強(qiáng)度,并提高動(dòng)圈的散熱效果。

      為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:

      本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu),設(shè)于振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備中,所述磁路結(jié)構(gòu)包括磁缸和設(shè)于磁缸內(nèi)的中心磁極,所述磁缸和中心磁極之間形成有磁隙,所述磁隙內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)線圈,所述驅(qū)動(dòng)線圈與動(dòng)圈骨架結(jié)合形成動(dòng)圈組件,所述磁路結(jié)構(gòu)還包括磁流體,所述磁流體對應(yīng)于所述磁隙內(nèi)的磁場形態(tài)分布在所述磁隙內(nèi)。

      在一些實(shí)施方案中,所述磁流體包括外磁流體和內(nèi)磁流體,所述動(dòng)圈組件外壁與磁缸內(nèi)壁之間形成有第一間隙,所述動(dòng)圈組件內(nèi)壁與中心磁極外壁之間形成有第二間隙,所述第一間隙內(nèi)分布有外磁流體,所述第二間隙中分布有內(nèi)磁流體。

      在一些實(shí)施方案中,所述外磁流體呈環(huán)狀均勻分布于第一間隙中,所述內(nèi)磁流體呈環(huán)狀均勻分布于第二間隙中。

      在一些實(shí)施方案中,所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備或電磁振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備。

      在一些實(shí)施方案中,所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括電動(dòng)振動(dòng)臺、電磁振動(dòng)臺、電動(dòng)激振器或電磁激振器。

      本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備,包含磁路結(jié)構(gòu)及動(dòng)圈組件,所述動(dòng)圈組件包括驅(qū)動(dòng)線圈和與驅(qū)動(dòng)線圈連接的動(dòng)圈骨架,所述驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)于所述磁路結(jié)構(gòu)的磁隙內(nèi),所述磁路結(jié)構(gòu)為上述的基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)。

      本發(fā)明的再一實(shí)施例中提供一種振動(dòng)試驗(yàn)方法,所述方法包括:

      提供振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備,所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括磁路結(jié)構(gòu)及動(dòng)圈組件,所述磁路結(jié)構(gòu)包括磁缸和設(shè)于磁缸內(nèi)的中心磁極,所述磁缸和中心磁極之間形成有磁隙,所述動(dòng)圈組件包括驅(qū)動(dòng)線圈和與驅(qū)動(dòng)線圈連接的動(dòng)圈骨架,所述驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)于所述磁路結(jié)構(gòu)的磁隙內(nèi);

      在所述磁隙內(nèi)加入磁流體,并使所述磁流體在所述磁隙內(nèi)的磁場作用下分布在所述磁隙內(nèi);

      在所述動(dòng)圈骨架的工作臺面上安裝工件,并啟動(dòng)所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備,進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。

      在一些實(shí)施方案中,在所述磁隙內(nèi),所述磁流體呈環(huán)形分布在動(dòng)圈組件外壁與磁缸內(nèi)壁之間和動(dòng)圈組件內(nèi)壁與中心磁極外壁之間。

      與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過在磁路結(jié)構(gòu)中增加磁流體,在原有磁路結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的磁場,在該磁場的作用下磁流體也會產(chǎn)生一定的磁場,磁流體產(chǎn)生的磁場與原有的磁場相互疊加,可以大幅提高磁路結(jié)構(gòu)的磁場強(qiáng)度,并且基本不改變磁隙內(nèi)的磁場形態(tài);另外,磁流體能夠吸收動(dòng)圈組件中的熱量通過磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行散發(fā),大幅度提高了動(dòng)圈的散熱性能。

      附圖說明

      為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

      圖1是本發(fā)明一具體實(shí)施方式中設(shè)有磁流體的磁路結(jié)構(gòu)與動(dòng)圈組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2是本發(fā)明一具體實(shí)施方式中未設(shè)有磁流體的磁路結(jié)構(gòu)與動(dòng)圈組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖3是本發(fā)明一具體實(shí)施方式中設(shè)有磁流體的磁路結(jié)構(gòu)與動(dòng)圈組件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實(shí)施方式

      為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

      本發(fā)明的一具體實(shí)施方式涉及一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu),動(dòng)圈組件位于磁路結(jié)構(gòu)中,磁路結(jié)構(gòu)用于為動(dòng)圈組件提供磁場。

      進(jìn)一步的,參圖1、圖2所示,磁路結(jié)構(gòu)包括磁缸11及位于磁缸11內(nèi)部的中心磁極12,磁缸11和中心磁極12的第一端(下端)相連通設(shè)置,第二端(上端)相互分離設(shè)置,磁缸11與中心磁極12之間形成一磁隙,動(dòng)圈組件20位于磁路結(jié)構(gòu)形成的磁隙中。其中,動(dòng)圈組件20包括驅(qū)動(dòng)線圈和動(dòng)圈骨架,驅(qū)動(dòng)線圈及部分動(dòng)圈骨架位于該磁隙中。

      本實(shí)施方式中的動(dòng)圈組件20與磁缸11、以及動(dòng)圈組件20與中心磁極12之間具有間隙,磁路結(jié)構(gòu)還包括位于磁隙中的磁流體,磁流體對應(yīng)于磁隙內(nèi)的磁場形態(tài)分布在磁隙內(nèi),以增強(qiáng)磁路結(jié)構(gòu)的磁場,同時(shí),磁流體還能傳導(dǎo)磁路結(jié)構(gòu)中的熱量。

      具體地,本實(shí)施方式中的磁缸11呈圓筒狀,中心磁極12呈圓柱狀設(shè)于磁缸11的軸心位置,部分動(dòng)圈組件20呈圓環(huán)狀位于磁缸11和中心磁極12之間。當(dāng)然,在其他實(shí)施方式中,動(dòng)圈組件、磁缸及中心磁極的形狀也不限于本實(shí)施方式中的形狀。

      如圖2所示,動(dòng)圈組件20外壁與磁缸11內(nèi)壁之間具有第一間隙111,動(dòng)圈組件20內(nèi)壁與中心磁極12外壁之間具有第二間隙121,第一間隙111和第二間隙121均呈圓環(huán)狀。磁流體包括位于第一間隙111中的外磁流體13、以及位于第二間隙121中的內(nèi)磁流體14。外磁流體13呈圓環(huán)狀均勻分布于第一間隙111中,內(nèi)磁流體14呈圓環(huán)狀均勻分布于第二間隙121中。

      磁流體既具有液體的流動(dòng)性又具有固體磁性材料的磁性,是由直徑為納米量級(10納米以下)的磁性固體顆粒、基載液(也叫媒體)以及界面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀液體。該流體在靜態(tài)時(shí)無磁性吸引力,當(dāng)外加磁場作用時(shí),才表現(xiàn)出磁性。

      本申請中通過在磁路結(jié)構(gòu)的磁隙中增加磁流體,磁路結(jié)構(gòu)中的磁缸與中心磁極之間會產(chǎn)生一定的磁場,在該磁場的作用下,磁流體也會產(chǎn)生一定的磁場,磁流體產(chǎn)生的磁場和磁缸與中心磁極的磁場相互疊加,可以大幅提高磁路結(jié)構(gòu)的磁場。

      同時(shí),磁流體作為一種膠狀液體,其具有較為優(yōu)越的熱傳導(dǎo)性能,能夠吸收動(dòng)圈組件、磁缸及中心磁極的熱量,并將該熱量迅速散發(fā)至空氣中,大大提高了磁路結(jié)構(gòu)的散熱性能。

      本發(fā)明的另一實(shí)施方式中還公開了一種振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備,所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括磁路結(jié)構(gòu)及動(dòng)圈組件,動(dòng)圈組件包括驅(qū)動(dòng)線圈和與驅(qū)動(dòng)線圈連接的動(dòng)圈骨架,驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)于磁路結(jié)構(gòu)的磁隙內(nèi),磁路結(jié)構(gòu)為上述實(shí)施方式中增加有磁流體的磁路結(jié)構(gòu),此處不再詳細(xì)進(jìn)行說明。

      進(jìn)一步地,振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備可包括電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備或電磁振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備等,優(yōu)選地,電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備可為電動(dòng)振動(dòng)臺、電動(dòng)激振器等,電磁振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備可為電磁振動(dòng)臺、電磁激振器等。

      應(yīng)用上述實(shí)施方式中振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備的振動(dòng)試驗(yàn)方法具體如下:

      提供振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備,振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括磁路結(jié)構(gòu)及動(dòng)圈組件,磁路結(jié)構(gòu)包括磁缸和設(shè)于磁缸內(nèi)的中心磁極,磁缸和中心磁極之間形成有磁隙,動(dòng)圈組件包括驅(qū)動(dòng)線圈和與驅(qū)動(dòng)線圈連接的動(dòng)圈骨架,驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)于磁路結(jié)構(gòu)的磁隙內(nèi);

      在磁隙內(nèi)加入磁流體,并使磁流體在磁隙內(nèi)的磁場作用下分布在磁隙內(nèi);

      在動(dòng)圈骨架的工作臺面上安裝工件,并啟動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備,進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。

      在加入磁流體時(shí),可依據(jù)振動(dòng)試驗(yàn)的需求,調(diào)整加入所述磁隙內(nèi)的磁流體的含量,直至所述磁隙內(nèi)的磁場強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定范圍。

      振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備在工作過程中,磁隙內(nèi)的磁流體呈環(huán)形分布在動(dòng)圈組件外壁與磁缸內(nèi)壁之間和動(dòng)圈組件內(nèi)壁與中心磁極外壁之間。

      由以上技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明通過在磁路結(jié)構(gòu)中增加磁流體,在原有磁路結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的磁場,在該磁場的作用下磁流體也會產(chǎn)生一定的磁場,磁流體產(chǎn)生的磁場與原有的磁場相互疊加,可以大幅提高磁路結(jié)構(gòu)的磁場;另外,另外,磁流體能夠吸收動(dòng)圈組件中的熱量通過磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行散發(fā),大幅度提高了動(dòng)圈的散熱性能。

      對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

      此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

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