CN103592089A - 振动台动圈水冷结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种振动试验设备的水冷结构，具体公开一种振动台动圈水冷结构，它包括固定在动圈骨架底部的冷却壁，缠绕在冷却壁外的动圈导线，嵌在动圈骨架上部内的导水接头，顶部嵌在导水接头出口内、底部与冷却壁固定连接的导水管线。该装置能够使用任意横截面积的实心导线，从而可以很好的与高压功率放大器匹配；实心导线加工简单，成本也降低很多。

Description

振动台动圈水冷结构

技术领域

本发明属于一种振动试验设备的水冷结构，具体涉及一种用于电动振动台的动圈水冷结构。 

背景技术

电动振动台是由恒定磁场和位于磁场中通过一定交变电流的线圈相互作 

用所产生的电动力来驱动的，产生热量的部件是驱动线圈、励磁线圈、消磁线圈及短路环等，它们产生的热量必须消散，否则会烧坏部件，因此必须对电动振动台进行冷却。 

传统的冷却方法主要有自然冷却、风冷和水冷等。自然冷却的效果差，仅适用于发热量很小的小型振动台，结构简单、成本低；风冷适用于中型振动台，冷却效率不太高，而且有较大的风机噪声，结构比较简单、经济；水冷的冷却效率高，而且噪声小，但是结构复杂、成本高，大多适用于大中型振动台。 

传统的水冷方式将空心导线4’绕制在绕线壁5’上，采用闭环循环液冷却。发热线圈采用空心导线4’绕制，循环的冷却水在空心导线中流通从而将热量带走，如图1所示。这种水冷方式在空心导线4’上引出抽头作为冷却水的进、出口，但有时会受到振动台结构及尺寸的影响，使得这种冷却方式很难实现。对于比较长的导线通常采用多路并联的方式冷却，结构较复杂。 

电动振动台的额定激振力直接与冷却效率有关，因此，如何提高振动台的冷却效率，并且降低冷却成本，简化冷却结构非常重要。 

电动振动台与功率放大器、振动控制系统配套使用完成正弦、随机、冲击等可靠性实验，从而模拟产品真实使用环境的振动情况。其中，功率放大器本身的性能与振动台的匹配状况直接关系系统的性能。现如今，与电动振动台配套使用的功率放大器发展越来越快，高压功放已成为未来的发展趋势，目前， 

国内功率放大器的输出电压已达到300V。因此，对于相同的输出功率，输出电流会减小，那么电动振动台动圈导线横截面积也将越来越小，空心导线4’的加工变的更加困难，而且制造成本也增加了；另外，空心导线4’横截面积的减小，也必然会导致水流通道5-02’横截面积的减小，最终导致水流压力增加，对于较长的空心导线4’也很容易堵塞水流通道，所以，迫切需要研制新型的水冷结构 弥补这些缺陷。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种振动台动圈水冷结构，该结构能够使用任意横截面积的实心导线，从而可以很好的与高压功率放大器匹配；实心导线加工简单，成本也降低很多。 

实现本发明目的的技术方案：一种振动台动圈水冷结构，它包括固定在动圈骨架底部的冷却壁，缠绕在冷却壁外的动圈导线，嵌在动圈骨架上部内的导水接头，顶部嵌在导水接头出口内、底部与冷却壁固定连接的导水管线。 

所述的冷却壁由内板、外板和隔板构成，内板与隔板、隔板和外板密封连接形成水流通道。 

所述的冷却壁由内板、外板密封连接构成，内板上开有水流通道。 

所述的导水接头入口内嵌有水管嘴。 

所述的动圈导线为实心导线。 

本发明的有益技术效果在于：本发明的水冷结构密闭性良好，所需水压小；可以使用任意横截面积的实心动圈导线，局限性小。动圈导线粘接在冷却壁的内外两侧，提高了提高动圈的冷却效率，噪声小；同时还有加工成本低、应用范围广、工作稳定可靠等优点。 

附图说明

图1为现有技术中的水冷方式的结构示意图； 

图2为本发明所提供的一种用于电动振动台动圈的水冷结构的剖视图； 

图3为本发明所提供的一种冷却壁和动圈导线缠绕局部结构示意图； 

图4为图2的A-A向剖视图； 

图5为本发明所提供的一进一出的冷却壁绕上动圈导线的主视图和左视图； 

图5a为本发明所提供的一进一出的冷却壁绕上动圈导线的主视图； 

图5b为本发明所提供的一进一出的冷却壁绕上动圈导线的左视图； 

图6为本发明所提供的水路一进一出水冷方式的三维结构示意图； 

图7为本发明所提供的水路两进两出水冷方式的三维结构示意图。 

图中： 

1为导水接头；2为水管嘴；3为导水管线；4为动圈导线； 

5为冷却壁，5-01为内板，5-02为外板，5-03为隔板，5-04为水流通道； 

6为卡箍，7为环氧树脂，8为动圈骨架。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。 

图2为本发明所提供的一种用于电动振动台动圈的水冷结构的剖视图。冷却壁5的内板5-01与动圈骨架8用高温环氧树脂粘接；将导水管线3顶部通过螺纹固定连接在导水接头1的出口内，导水接头1嵌在动圈骨架8上部侧壁的凹槽内，且导水接头1与动圈骨架8之间通过螺钉固定连接。水管嘴2螺纹固定连接导水接头1的入口内。导水管线3底部采用环氧树脂7粘接固定到动圈骨架8底部肋板上。冷却壁5整体呈圆筒形，将动圈导线4沿冷却壁5周向缠绕在冷却壁5内外两侧上。为了防止动圈导线4脱落，使用卡箍6卡紧动圈导线4。水管嘴2、导水接头1、导水管线3、冷却壁5形成完整的水流通道。图2、图3、图4中水流通道5-04中的气泡为冷却水。如图2至图7所示，冷却水通过水管嘴2引入，流经导水接头1、导水管线3进入冷却壁5的水流进口IN，在冷却壁5的水流通道5-04中循环带走动圈产生的热量，最后通过水流出口OUT、导水管线3、导水接头1、水管嘴2流出。 

如图3和图4所示，冷却壁5由内板5-01、外板5-02和隔板5-03构成，内板5-01与隔板5-03、隔板5-03和外板5-02采用粘接或者焊接的方式密封起来，从而形成水流通道5-04。也可以直接在内板5-01的侧壁上挖出水流通道5-04，该侧壁与外板5-02相邻；此时内板5-01与外板5-02紧密贴合、并密封焊接或者粘接在一起此时不需要隔板5-03。冷却壁5为圆环体，它的进、出口尽量靠近，这样可以简化动圈结构，图5为一进一出的冷却壁5绕上动圈导线4的主、左视图，（图中箭头代表水流通道5-04）。动圈导线4绕制在冷却壁5的内板5-01内侧和外板5-02外侧上，循环的冷却水在冷却壁5的中水流通道5-04流通从而对发热的导线4进行冷却。 

如图6所示，对于发热量较小的中小型电动振动台可以采用一进一出的方式的水冷结构进行冷却。如图6和图1所示，对于一进一出的水冷结构，水管嘴2、导水接头1、导水管线3均为两个，分别位于冷却壁5的水流进口IN和水流出口OUT处。 

如图7所示，对于发热量较大的大中型电动振动台可以采用多路并联的两进两出的方式的水冷结构进行冷却。如图7和图1所示，对于两进两出的水冷结构，水管嘴2、导水接头1、导水管线3均为四个，分别位于冷却壁5的两个水流进口 IN1、IN2和两个水流出口OUT1、OUT2处。 

上述图6和图7所示的两种冷却方式的水流进、出口都在冷却壁5上，摒弃了传统水冷在动圈导线4上引出抽头的方式，因此不会受到振动台结构及尺寸的影响，可广泛应用于各类电动振动台中，较之传统的冷却方式也要简单很多。冷却壁5的加工标准化之后，其成本也很低。 

该水冷结构装配完成后，对其进行密闭性试验，保证该水冷结构在一定压力一定时间下无漏渗水现象。将动圈骨架8安装到电动振动台中，与功率放大器和信号源配合使用，打开冷却水，连续通电1小时以上，进行温度测试，冷却效果很好；然后将电动振动台与功率放大器、电荷放大器、控制仪配合使用，对该水冷结构的各项指标进行测试，很好的完成了电动振动台的要求，而且工作性能良好可靠。 

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。 

Claims (5)

1.一种振动台动圈水冷结构，其特征在于：它包括固定在动圈骨架（8）底部的冷却壁（5），缠绕在冷却壁（5）外的动圈导线（4），嵌在动圈骨架（8）上部内的导水接头（1），顶部嵌在导水接头（1）出口内、底部与冷却壁（5）固定连接的导水管线（3）。

2.根据权利要求1所述的一种振动台动圈水冷结构，其特征在于：所述的冷却壁（5）由内板（5-01）、外板（5-02）和隔板（5-03）构成，内板（5-01）与隔板（5-03）、隔板（5-03）和外板（5-02）密封连接形成水流通道（5-04）。

3.根据权利要求1所述的一种振动台动圈水冷结构，其特征在于：所述的冷却壁（5）由内板（5-01）、外板（5-02）密封连接构成，在内板（5-01）上开有水流通道（5-04）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种振动台动圈水冷结构，其特征在于：所述的导水接头（1）入口内嵌有水管嘴（2）。

5.根据权利要求4所述的一种振动台动圈水冷结构，其特征在于：所述的动圈导线（4）为实心导线。

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