CN100548511C - 一种激振装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的激振装置包括底座，自里向外同轴线装置的线圈骨架、交流线圈、直流线圈、内套筒、弹簧和外套筒，线圈骨架的中心孔置于底座的定位凸台上，并与底座紧固，在线圈骨架的中心孔内置有超磁致伸缩棒和定位块，定位块的一端与超磁致伸缩棒接触，另一端置于内套筒的中心定位凹孔内。工作时，将工件固定在激振装置的底座或内套筒的底面，超磁致伸缩棒处在交流线圈和直流线圈产生的混合磁场中，随着通入交流电流大小的变化，超磁致伸缩棒沿轴向产生伸缩变形，推动定位块和内套筒沿轴向往复高频振动。本发明激振装置结构简单，散热性好，通过改变交流电源的频率可以方便的实现高频振动，振动频率可达1000-3000Hz，能有效防止工件产生疲劳损伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种激振装置，尤其是在振动时效装置中用于产生高频振动的激振装置。
背景技术
消除加工构件残余应力是机械制造工业技术中的一项重要课题。振动时效(VSR)消除残余应力技术具有设备简单、投资少、节能环保、处理时间短等特点。
目前国内外已有的和成熟的典型振动时效装置由激振器、振动参数控制器以及测振传感器构成。其中激振装置一般由偏心箱体、高速直流电机及高精度的转速控制系统组成，扫频范围为2000-10000r/min(33.3-166.7Hz)，振动频率相对较低，振幅较大，容易使工件疲劳损伤。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种振动频率较高(1000-3000Hz)的激振装置。
发明的激振装置包括底座，自里向外同轴线装置的线圈骨架、交流线圈、直流线圈、内套筒、弹簧和外套筒，线圈骨架具有中心孔和数个用于冷却的轴向孔，在线圈骨架的两端面分别具有外凸圆环，外凸圆环内设有环形通道，环形通道与轴向孔相连通，在两个外凸圆环的周向各紧固有铜箍，一个铜箍上开有与环形通道相连通的进水口，另一个铜箍上开有与环形通道相连通的出水口，线圈骨架的中心孔置于底座的定位凸台上，并与底座紧固，内套筒呈倒置杯状，套在缠绕有交流线圈和直流线圈的线圈骨架外，在内套筒的开口端具有外凸环形面，壁面有与进水口或出水口相对应的孔，所说的外套筒的一端固定在底座上，另一端具有内凸环形面，套在内套筒上的弹簧的两端面分别与内套筒的外凸环形面和外套筒的内凸环形面相抵，外套筒的壁面有与出水口或进水口相对应的孔，在线圈骨架的中心孔内置有超磁致伸缩棒和圆柱形定位块，定位块的一端与超磁致伸缩棒接触，另一端置于内套筒底面的中心定位凹孔内。
其工作原理如下：
将工件固定在激振装置的底座或内套筒的底面，交流线圈和直流线圈分别接通交流电源和直流电源，在线圈骨架的冷却通道中通入冷却水。超磁致伸缩棒处在交流线圈和直流线圈产生的混合磁场中，交流电源产生的磁场使超磁致伸缩棒在线性范围内进行轴向伸缩变形，直流电源产生的磁场确保磁致伸缩棒工作在线性范围内。随着通入交流电流大小的变化，超磁致伸缩棒沿轴向产生伸缩变形，推动定位块和内套筒在外套筒中沿轴向往复高频振动，根据惯性以及作用力与反作用力原理，可以使激振装置的输出力作用到工件上。而定位块、底座、外套筒、超磁致伸缩棒和气息构成的闭合磁路防止了漏磁，也不会同外部的工件和设备互相影响。
本发明的有益效果在于：
本发明激振装置结构简单，散热性好，通过改变交流电源的频率可以方便的实现高频振动，振动频率可达1000-3000Hz，该装置用于振动时效中，可以使试件的宏观变形量非常小，有效防止了工件疲劳裂纹的产生和发展，不易使工件产生疲劳损伤。
附图说明
图1是本发明激振装置的结构示意图；
图2是线圈骨架放大图。
具体实施方式
下面分别结合附图对本发明进行详细描述。
参照图1、图2，发明的激振装置包括底座1，自里向外同轴线装置的线圈骨架5、交流线圈10、直流线圈9、内套筒4、弹簧2和外套筒3，线圈骨架5具有中心孔和数个用于冷却的轴向通孔8，图示具体实例中，共有8个Φ3的轴向通孔，8个轴向通孔的两端分别用橡胶螺母13进行密封，在线圈骨架5的两端面分别具有外凸圆环5-1，外凸圆环内设有环形通道14，环形通道14与轴向通孔8相连通，在两个外凸圆环5-1的周向各紧固有铜箍11，图例中，在上面的铜箍11上开有与环形通道14相连通的进水口12，在下面的铜箍11上开有与环形通道14相连通的出水口15，构成了一个闭合冷却水回路，这种冷却方式可以把热量从内部直接吸收掉，利于提高装置的工作稳定性和使用寿命。线圈骨架5的中心孔置于底座1的定位凸台上，并与底座1紧固，内套筒4呈倒置杯状，套在缠绕有交流线圈10和直流线圈9的线圈骨架5外，直流线圈9和交流线圈10间有绝缘层隔开。在内套筒4的开口端具有外凸环形面4-1，壁面有与进水口12相对应的孔4-2，所说的外套筒3的一端固定在底座1上，另一端具有内凸环形面3-1，套在内套筒4上的弹簧2的两端面分别与内套筒4的外凸环形面4-1和外套筒3的内凸环形面3-1相抵，外套筒3的壁面有与出水口15相对应的孔3-2。在线圈骨架5的中心孔内置有超磁致伸缩棒7和圆柱形定位块6，定位块6的一端与超磁致伸缩棒7接触，另一端置于内套筒4底面的中心定位凹孔内。
通常，使外套筒3通过螺纹拧紧固定在底座1上，以便于调节超磁致伸缩棒7的预压力。
Claims (2)
1.一种激振装置，其特征是包括底座(1)，自里向外同轴线装置的线圈骨架(5)、交流线圈(10)、直流线圈(9)、内套筒(4)、弹簧(2)和外套筒(3)，线圈骨架(5)具有中心孔和数个用于冷却的轴向孔(8)，在线圈骨架(5)的两端面分别具有外凸圆环(5-1)，外凸圆环内设有环形通道(14)，环形通道(14)与轴向孔(8)相连通，在两个外凸圆环(5-1)的周向各紧固有铜箍(11)，一个铜箍(11)上开有与环形通道(14)相连通的进水口(12)，另一个铜箍(11)上开有与环形通道(14)相连通的出水口(15)，线圈骨架(5)的中心孔置于底座(1)的定位凸台上，并与底座(1)紧固，内套筒(4)呈倒置杯状，套在缠绕有交流线圈(10)和直流线圈(9)的线圈骨架(5)外，在内套筒(4)的开口端具有外凸环形面(4-1)，壁面有与进水口(12)或出水口(15)相对应的孔(4-2)，所说的外套筒(3)的一端固定在底座(1)上，另一端具有内凸环形面(3-1)，套在内套筒(4)上的弹簧(2)的两端面分别与内套筒(4)的外凸环形面(4-1)和外套筒(3)的内凸环形面(3-1)相抵，外套筒(3)的壁面有与出水口(15)或进水口(12)相对应的孔(3-2)，在线圈骨架(5)的中心孔内置有超磁致伸缩棒(7)和圆柱形定位块(6)，定位块(6)的一端与超磁致伸缩棒(7)接触，另一端置于内套筒(4)底面的中心定位凹孔内。
2.根据权利要求1所述的激振装置，其特征是外套筒(3)的一端通过螺纹拧紧固定在底座(1)上。
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