CN101793589A - 一种水冷台的辅助冷却结构 - Google Patents

Abstract

一种水冷台的辅助冷却结构，其特征在于：在该水冷台台体的下罩壳上开设进风口，并在水冷台台体的上罩壳上开设出风口；所述进风口的进风依次经第一通风口、下励磁线圈的放置空间后分为三路，其中第一路流经第二通风口，第二路流经动圈外侧与磁缸环间的间隙，第三路流经动圈内侧与中心磁极间的间隙，然后该三路汇合于上励磁线圈的放置空间、动圈上部空间和第三通风口的连通空间内，最后至出风口，以此形成从下至上的通风散热风道。本发明可散除磁缸因铁损产生的热量，解决了现有水冷台在大量级、长时间工作的情况下台体内部温升较高的问题，并且结构简单、制作成本不高，易于实现。

Description

一种水冷台的辅助冷却结构

技术领域

本发明涉及环境力学试验设备领域，具体涉及水冷式电动振动试验台的辅助冷却结构。

背景技术

电动振动试验台是一种对产品或部件进行振动模拟试验的设备，通过这样的试验可以评定一个产品的抗震性能，为考核该产品质量提供合理依据，因此广泛应用于航天、航空、船舶、汽车、电子、通讯、家电和仪器仪表等行业。

电动振动台是利用电磁振动原理设计的，其结构主要由磁缸、励磁线圈、动圈、悬挂支承导向装置以及冷却装置等几部分组成；所述磁缸又由磁缸底、磁缸环、磁缸盖以及中心磁极构成，而动圈由动圈骨架和驱动线圈组成。基本工作原理为：放置在磁缸内的励磁线圈通入直流电产生恒定磁场，而在动圈的驱动线圈上通交变电流，该动圈置于恒定磁场中，由于交变电流与恒定磁场之间相互作用，产生出一随电流大小和方向变化而变化的激振力，推动动圈围绕振动中心来回振动。

电动振动台从冷却装置类型的角度，可分为强制风冷式和水冷式两种。因现普遍认为电动振台的主要发热部件就是励磁线圈和驱动线圈，故现强制风冷式电动振动台(简称风冷台)和水冷式电动振动台(简称水冷台)均是针对励磁线圈、驱动线圈进行冷却设计。风冷台是在台体中针对励磁线圈和驱动线圈设计冷却风道，进风口设于台体上部，出风口设在台体底部并采用风机负压抽吸。而现有水冷台是采用空心导线作为励磁线圈和驱动线圈，在空心导线的空腔以及冷却水管中通入循环冷却水强制冷却。因水冷台的冷却效率比风冷台高很多，故现对于推力50kN或以上的电动振动台多采用水冷台。但现有水冷台在大量级、长时间工作的情况下，仍然发现台体内温升过高(台体内部温升达40～50℃)的情况，使台体的工作可靠性大大降低，在此情况下人们尝试加快冷却水的循环速度等方法提高冷却效果，均未获得有益效果。如何进一步提高水冷台的冷却效果，在大量级、长时间工作情况下控制台体内的温升，已成为本行业技术人员必须解决的一大问题。

发明内容

本发明提供一种水冷台的辅助冷却结构，其目的是解决现有水冷台在大量级、长时间工作的情况下台体内部仍温升较高的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种水冷台的辅助冷却结构，在该水冷台台体的下罩壳上开设进风口，且在该水冷台的磁缸底上绕周向均布开设多个第一通风口，由这些第一通风口连通下罩壳的内腔和下励磁线圈的放置空间；在该水冷台的磁缸环上绕周向均布开设多个第二通风口，由这些第二通风口连通下励磁线圈的放置空间和上励磁线圈的放置空间；在该水冷台的磁缸盖上绕周向均布开设多个第三通风口，由这些第三通风口连通上励磁线圈的放置空间和上罩壳的内腔；并在水冷台台体的上罩壳上开设出风口；

所述进风口的进风依次经第一通风口、下励磁线圈的放置空间后分为三路，其中第一路流经第二通风口，第二路流经动圈外侧与磁缸环间的间隙，第三路流经动圈内侧与中心磁极间的间隙，然后该三路汇合于上励磁线圈的放置空间、动圈上部空间和第三通风口的连通空间内，最后至出风口，以此形成从下至上的通风散热风道。

上述两个技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述“水冷台”是双磁路结构，故有两个励磁线圈：上励磁线圈和下励磁线圈。所述“上励磁线圈的放置空间”是指磁缸上用于放置上励磁线圈的空间。所述“下励磁线圈的放置空间”是指磁缸上用于放置下励磁线圈的空间。

2、上述方案中，本水冷台的磁缸由磁缸底、磁缸环、磁缸盖以及中心磁极构成。

3、上述方案中，所述“上罩壳”是指电动振动台台体中罩于磁缸顶部的罩壳，它的作用是用于遮挡住悬挂系统、消磁线圈等。所述“下罩壳”是指电动振动台台体中罩于磁缸底部的罩壳，它的作用是将磁缸底部和中心的动圈支撑系统遮盖。

4、上述方案中，所述“励磁线圈的放置空间、动圈上部空间和第三通风口的连通空间内”是指相互本身连通的励磁线圈的放置空间、动圈上部空间和第三通风口这三个空间的总合空间。所述“动圈上部空间”是指动圈上在其工作台面以下的各肋板之间的空间。

5、上述方案中，所述进风口处、第一通风口处或/和出风口处设置辅助风扇，以加快空气流通，增强散热效果。

本发明的设计构思及效果是：本申请人经实验分析发现，现有水冷台在大量级、长时间工作的情况下台体内部仍温升较高的原因并不在于励磁线圈和驱动线圈的冷却效果不足，而真正的原因是磁缸部分因为存在铁损而发热，这些热量积聚在台体内部，无法散除。故本发明辅助冷却装置就是针对磁缸部分的散热专门设计，设计自然风道使台体内的空气可以自由流通，形成“烟囱”效应，使风流经磁缸表面(包括磁缸底、磁缸环、磁缸盖、中心磁极)带走热量，解决了现有水冷台在大量级、长时间工作的情况下台体内部温升较高的问题。另一方面，本发明的风道设计也使风流经安装在磁缸盖顶部的消磁线圈，可带走消磁线圈的发热量，使消磁线圈的功率可提高，增加消磁效果。本发明结构简单、制作成本不高，且易于实现。

虽本发明看似简单，但绝不是水冷台上加风冷的简单叠加，本发明是发明人经多年实验分析才发现了磁缸部分因存在铁损而发热，在有水冷线圈的基础上解决磁缸的散热问题才是关键，故本发明突破性地在现有水冷台的基础上，通过在磁缸上开孔和利用电动振动台台体内部原有的间隙空间设计了散热风道，达到自然散热冷却效果。

附图说明

附图1为本发明结构示意图。

以上附图中：1、下罩壳；2、进风口；3、磁缸底；4、第一通风口；5、下励磁线圈的放置空间；6、磁缸环；7、第二通风口；8、上励磁线圈的放置空间；9、磁缸盖；10、第三通风口；11、上罩壳；12、出风口；13、动圈；14、中心磁极；15、动圈上部空间；16、辅助风扇；17、外短路环；18、内短路环；19、网孔板；20、上励磁线圈；21、下励磁线圈；22、驱动线圈；23、消磁线圈。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图1所示：

一种水冷台的辅助冷却结构，在该水冷台台体的下罩壳1上(具体在底部中央)开设进风口2，该进风口2上加盖网孔板19以挡杂物吸入；且在该水冷台的磁缸底3上绕周向均布开设多个第一通风口4，由这些第一通风口4连通下罩壳1的内腔和下励磁线圈的放置空间5。在该水冷台的磁缸环6上绕周向均布开设多个第二通风口7，由这些第二通风口7连通下励磁线圈的放置空间5和上励磁线圈的放置空间8；在该水冷台的磁缸盖9上绕周向均布开设多个第三通风口10，由这些第三通风口10连通上励磁线圈的放置空间8和上罩壳11的内腔；并在水冷台台体的上罩壳11上开设出风口12(具体如图出风口12位于上罩壳11的侧部。

所述进风口2的进风依次经第一通风口4、下励磁线圈的放置空间5后分为三路，其中第一路流经第二通风口7，第二路流经动圈13外侧与磁缸环6间的间隙(磁缸环6上可设有外短路环17如图上所示，则第二路就是流经动圈13外侧与外短路环17间的间隙)，第三路流经动圈13内侧与中心磁极14间的间隙(磁缸环6上可设有内短路环18如图上所示，则第三路就是流经动圈13内侧与内短路环18间的间隙)，然后该三路汇合于上励磁线圈的放置空间8、动圈上部空间15和第三通风口10的连通空间内，最后至出风口12，以此形成从下至上的通风散热风道。

本实施例使用时，热空气上行，形成“烟囱”效应，台体内的空气自由流通，使进风口2的进风流经磁缸底3、磁缸环6、磁缸盖9、中心磁极14带走其热量，解决了现有水冷台在大量级、长时间工作的情况下台体内部温升较高的问题。另一方面，进风口2的进风也流经安装在磁缸盖9顶部的消磁线圈23，带走消磁线圈23的发热量，使消磁线圈23的功率可提高，增加消磁效果。本实施例结构简单、制作成本不高，且易于实现。

另，为加快流速，增强冷却效果，还可在所述进风口2处、第一通风口4处或/和出风口12处设置辅助风扇16。具体可在第一通风口4和出风口12处设置辅助风扇16，辅助风扇16的数量不限，可以是每个第一通风口4和出风口12上均设一辅助风扇16，也可以在所有第一通风口4和出风口12中择一或择多个安装辅助风扇16。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种水冷台的辅助冷却结构，其特征在于：在该水冷台台体的下罩壳(1)上开设进风口(2)，且在该水冷台的磁缸底(3)上绕周向均布开设多个第一通风口(4)，由这些第一通风口(4)连通下罩壳(1)的内腔和下励磁线圈的放置空间(5)；在该水冷台的磁缸环(6)上绕周向均布开设多个第二通风口(7)，由这些第二通风口(7)连通下励磁线圈的放置空间(5)和上励磁线圈的放置空间(8)；在该水冷台的磁缸盖(9)上绕周向均布开设多个第三通风口(10)，由这些第三通风口(10)连通上励磁线圈的放置空间(8)和上罩壳(11)的内腔；并在水冷台台体的上罩壳(11)上开设出风口(12)；

所述进风口(2)的进风依次经第一通风口(4)、下励磁线圈的放置空间(5)后分为三路，其中第一路流经第二通风口(7)，第二路流经动圈(13)外侧与磁缸环(6)间的间隙，第三路流经动圈(13)内侧与中心磁极(14)间的间隙，然后该三路汇合于上励磁线圈的放置空间(8)、动圈上部空间(15)和第三通风口(10)的连通空间内，最后至出风口(12)，以此形成从下至上的通风散热风道。

2.根据权利要求1所述水冷台的辅助冷却结构，其特征在于：所述进风口(2)处、第一通风口(4)处或/和出风口(12)处设置辅助风扇(16)。

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