CN111238754A - 一种激振器及激振器的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种激振器及激振器的安装方法，涉及试验机技术领域，解决了现有技术中的大激励力的单个电磁铁因为尺寸过大，电磁铁的工作效率较低的技术问题。技术特征包括衔铁托板，衔铁托板上固定安装有衔铁，衔铁的上下两面裸露在衔铁托板的上下两面；电磁铁托板，电磁铁托板上固定安装有电磁铁，电磁铁正对衔铁，电磁铁托板分别设置在衔铁托板的上下两侧、并通过电磁铁托板连杆固定连接；弹簧，弹簧的两端与衔铁托板和电磁铁托板固定连接。被激励装置，被激励装置与衔铁托板连杆连接。具有有效动态激励力变成原有设备的有效动态激励力的二倍，使工作效率提高，解决了原有电磁铁的工作效率较低的问题的有益效果。

Description

一种激振器及激振器的安装方法

技术领域

本发明涉及试验机技术领域，特别涉及一种激振器及激振器的安装方法。

背景技术

高频疲劳试验机用于进行测定金属、合金材料及其构件(如操作关节、固接件、螺旋运动件等)在室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验。基于不同的应用，高频疲劳试验机还可分为电磁式与电机式两种。电磁式高频疲劳试验机的动态位移相对较小，但是可以提供高达500Hz的试验频率。电机式高频疲劳试验机在频率上不及电磁式但是提供了更大的位移量以满足结构件试验的需求。

疲劳试验机按频率分为低频疲劳试验机、中频疲劳试验机、高频疲劳试验机、超高频疲劳试验机。低频低于30Hz的称为低频疲劳试验机，30-100Hz的称为中频疲劳试验机，100-300Hz的称为高频疲劳试验机。300Hz以上的称为超高频疲劳试验机。机械与液压式一般为低频，机电驱动为中频和低频，电磁谐振式为高频，气动式和声学式为超高频。

现有的电磁谐振式的疲劳试验机上的激振器是用一整块电磁铁和衔铁组成，通过加工不同尺寸的电磁铁和衔铁来满足不同激励力的需求，但是大激励力的单个电磁铁因为尺寸过大，加工困难，加工成本高，控制也比较困难，电磁铁的工作效率较低。

发明内容

本发明要解决现有技术中的大激励力的单个电磁铁因为尺寸过大，加工困难，加工成本高，控制也比较困难，电磁铁的工作效率较低的技术问题，提供一种激振器及激振器的安装方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种激振器，包括：

衔铁托板，衔铁托板上固定安装至少一个有衔铁，衔铁的上下两面裸露在衔铁托板的上下两面；

电磁铁托板，电磁铁托板上固定安装有至少一个电磁铁，电磁铁正对衔铁，电磁铁托板分别设置在衔铁托板的上下两侧、并通过电磁铁托板连杆固定连接，每两个电磁铁与一个衔铁上下一一对应；

弹簧，弹簧的两端与衔铁托板和电磁铁托板固定连接。

被激励装置，被激励装置与衔铁托板连杆连接；

位于所述衔铁上方的所述电磁铁吸附衔铁时，通过激励力产生试验波形；

位于所述衔铁下方的所述电磁铁和位于所述衔铁上方的所述电磁铁交替吸附衔铁时，通过激励力产生二倍幅值的试验波形。

进一步的，衔铁托板包括：

第一衔铁托板和第二衔铁托板，第一衔铁托板和第二衔铁托板均安装有衔铁，第一衔铁托板上的衔铁的上下两面裸露在第一衔铁托板的上下两面，第二衔铁托板上的衔铁的上下两面裸露在第二衔铁托板的上下两面，第一衔铁托板和第二衔铁托板上均设有用于贯穿电磁铁托板连杆和衔铁托板连杆的通孔。

进一步的，电磁铁托板，包括：

上电磁铁托板、中电磁铁托板和下电磁铁托板，其中，上电磁铁托板的下表面固定安装有电磁铁，中电磁铁托板的上下两面固定安装有电磁铁，下电磁铁托板的上表面固定安装有电磁铁，电磁铁与衔铁一一对应，中电磁铁托板和下电磁铁托板上设置有用于贯穿衔铁托板连杆和电磁铁托板连杆的通孔。

进一步的，衔铁托板连杆的两端穿过中电磁铁托板、下电磁铁托板和第二衔铁托板上的通孔、并分别与上方的第一衔铁托板和下方的被激励装置固定连接；

其中，衔铁托板连杆与第二衔铁托板通过螺母固定连接；

电磁铁托板连杆的两端穿过第一衔铁托板、第二衔铁托板和中电磁铁托板上的通孔、并与上电磁铁托板和下电磁铁托板固定连接；

其中，电磁铁托板连杆与中电磁铁托板通过螺母固定连接。

进一步的，在衔铁托板和电磁铁托板之间安装至少一组弹簧，弹簧为扁圆环型的弓形环；

当电磁铁失电时，弹簧用于防止电磁铁与衔铁磕碰；

当电磁铁带电时，衔铁克服弹簧力、并被电磁铁吸附。

进一步的，一种激振器的安装方法，包括如下步骤：

第一步，若干个电磁铁按照几何规律固定安装在电磁铁托板上，若干个衔铁按照几何规律固定安装在衔铁托板上，衔铁的上下两面裸露在衔铁托板的上下两面，电磁铁托板设置在衔铁托板的上下两侧，每两个电磁铁与一个衔铁上下表面一一对应；

第二步，电磁铁托板之间通过电磁铁托板连杆固定连接，衔铁托板通过衔铁托板连杆与被激励装置固定连接，电磁铁托板与衔铁托板之间安装有弹簧。

进一步的，当高度空间不受限，水平空间受限时，设置至少一层衔铁托板，每层的衔铁托板上均安装有至少一个衔铁，衔铁的上下两面裸露在在衔铁托板的上下两面，在衔铁托板的上下两侧设置电磁铁托板、并固定安装电磁铁，每两个电磁铁与一个衔铁上下一一对应；

当高度空间受限，水平空间不受限时，设置一层衔铁托板，衔铁托板上均安装有至少一个衔铁，衔铁的上下两面裸露在衔铁托板的上下两面，在衔铁托板的上下两侧设置电磁铁托板、并固定安装电磁铁，每两个电磁铁与一个衔铁上下一一对应。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的一种激振器及激振器的安装方法，通过将原来的一整块电磁铁和一整块衔铁分成若干个小电磁铁和小衔铁，并将其按照一定的几何规律安装，可以满足具体工作空间的限制；同时，也解决了原有电磁铁加工困难，加工成本高，线圈缠绕困难，控制困难的问题；将整块的电磁铁分成若干个小电磁铁，也可以使每个衔铁的上下两侧均有电磁铁，这样就会使本激振器在相同振动周期内，有效动态激励力变成原有设备的有效动态激励力的二倍，使工作效率提高，解决了原有电磁铁的工作效率较低的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的一种激振器及激振器的安装方法的立体结构示意图；

图2为本发明的一种激振器及激振器的安装方法的主视示意图；

图3为本发明的一种激振器及激振器的安装方法的结构示意图；

图4为本发明的一种激振器及激振器的安装方法的电磁铁的平面布置图；

图5为本发明的一种激振器及激振器的安装方法的电磁铁的平面布置图；

图6为原有激振器的有效激励力波形图；

图7为本发明的一种激振器及激振器的安装方法的有效激励力波形图。

图中的附图标记表示为：

1、电磁铁托板；101、上电磁铁托板；102、电磁铁；103、电磁铁线圈；104、电磁铁托板连杆；105、中电磁铁托板；106、下电磁铁托板；2、衔铁托板；201、第一衔铁托板；202、衔铁；203、第二衔铁托板；204、衔铁托板连杆；3、弹簧；4、螺母；5、被激励装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种激振器，包括：

衔铁托板2，衔铁托板2上固定安装有至少一个衔铁202，衔铁202的上下两面裸露在衔铁托板2的上下两面；

电磁铁托板1，电磁铁托板1上固定安装有至少一个电磁铁102，电磁铁102正对衔铁202，电磁铁托板1分别设置在衔铁托板2的上下两侧、并通过电磁铁托板连杆104固定连接，每两个电磁铁102与一个衔铁202上下一一对应；

被激励装置5，被激励装置5是需要动态激励力驱动来完成试验任务的装置。被激励装置5上端通过衔铁托板连杆204与衔铁托板2固定连接；

弹簧3，弹簧3的两端与衔铁托板2和电磁铁托板1固定连接；

位于所述衔铁202上方的所述电磁铁102吸附衔铁202时，通过激励力产生试验波形；

位于所述衔铁202下方的所述电磁铁102和位于所述衔铁202上方的所述电磁铁102交替吸附衔铁202时，通过激励力产生二倍幅值的试验波形。

工作原理：可以理解的是，电磁铁102缠绕电磁铁线圈103，电磁铁正对衔铁202，电磁铁线圈103通电时，产生磁力，可以使电磁铁102迅速对衔铁202作用力，进而激励被激励装置5，进行试验，具体的，参考图6和图7，拿正弦波为例，其余如三角波、矩形波、梯形波等波形均可，通过图6可以看出，原有的激振器是一整块电磁铁和一整块衔铁，这种情况下，电磁铁不可能安装在衔铁下方，这样就导致了，电磁铁只能在一个方向对衔铁作用力，可以理解的是，在一个振动周期，电磁铁对衔铁作用的有效动态激励力值最大为Fa；本激振器是电磁铁托板1上固定安装有电磁铁102，电磁铁102正对衔铁202，电磁铁托板1分别设置在衔铁托板2的上下两侧，这种情况下，在一个振动周期内，电磁铁102对衔铁202作用的有效动态激励力值最大为2Fa，是原来设备的二倍，这样就会对被激励装置5产生范围更宽的激励力，即能够提供大激励力，提高了工作的效率；

弹簧3为现有激振器的常用设备，弹簧3主要是支撑电磁铁托板1，防止电磁铁102与衔铁202贴合。

衔铁托板2包括：

第一衔铁托板201和第二衔铁托板203，第一衔铁托板201和第二衔铁托板203均安装有衔铁202，第一衔铁托板201上的衔铁202的上下两面裸露在第一衔铁托板201的上下两面，第二衔铁托板203上的衔铁202的上下两面裸露在第二衔铁托板203的上下两面，第一衔铁托板201和第二衔铁托板203上均设有用于贯穿电磁铁托板连杆104和衔铁托板连杆204的通孔。

电磁铁托板1，包括：

上电磁铁托板101、中电磁铁托板105和下电磁铁托板106，其中，上电磁铁托板101的下表面固定安装有电磁铁102，中电磁铁托板105的上下两面固定安装有电磁铁102，下电磁铁托板106的上表面固定安装有电磁铁102，电磁铁102与衔铁202一一对应，中电磁铁托板105和下电磁铁托板106上设置有用于贯穿衔铁托板连杆204和电磁铁托板连杆104的通孔。

衔铁托板连杆204的两端穿过中电磁铁托板105、下电磁铁托板106和第二衔铁托板203上的通孔、并分别与上方的第一衔铁托板201和下方的被激励系统5固定连接；

其中，衔铁托板连杆204与第二衔铁托板203通过螺母4固定连接；

电磁铁托板连杆104的两端穿过第一衔铁托板201、第二衔铁托板203和中电磁铁托板105上的通孔、并与上电磁铁托板101和下电磁铁托板106固定连接；

其中，电磁铁托板连杆104与中电磁铁托板105通过螺母4固定连接。

工作原理：衔铁托板2上的衔铁202外漏在衔铁托板2是上下两个侧面，电磁铁托板1上的电磁铁102与衔铁202上下一一对应，如果是在水平方向的尺寸受限制的情况下，可以增加衔铁托板2的数量，即第一衔铁托板201和第二衔铁托板203，或者是更多的衔铁托板，同时相应的增加电磁铁托板1的数量，使每个衔铁202的上下两侧均有电磁铁102对应，这样就可以满足整个试验激励力的要求，同时，通过电磁铁托板连杆104将每个电磁铁托板1固定，通过衔铁托板连杆204将每个衔铁托板2固定、并与下方的被激励系统5固定，针对中间的托板，用螺母4将相应的连杆与相应的托板固定，上下两层的托板也可以通过螺母4固定，这样就保证了电磁铁托板1和衔铁托板2是两个框架，可以完成电磁铁102对衔铁202的作用力，来激励被激励装置5，进而完成试验，衔铁202上下两面的电磁铁102分别对衔铁202作用力，就可以使有效动态激励力Fa的值是原有设备的二倍；如果整机水平的尺寸不受限制，而高度尺寸受到限制，这样就可以采用平铺的方式安装电磁铁102和衔铁202，如图4和图5所示，这样也可以满足试验的要求。可以理解的是，电磁铁102比之前的体积小，易于加工，加工成本低，控制也变得简单，有效动态激励力Fa的值是原有设备的二倍，工作效率变高，同时，也解决了装置对大激励力要求的问题。

在衔铁托板2和电磁铁托板1之间安装至少一组弹簧3，弹簧3为扁圆环型的弓形环；

当电磁铁102失电时，弹簧3用于防止电磁铁102与衔铁202磕碰；

当电磁铁102带电时，衔铁202克服弹簧力、并被电磁铁102吸附。

工作原理：弹簧3设置在电磁铁托板1和衔铁托板2之间，这样可以防止电磁铁托板1掉落，也就是防止电磁铁102与衔铁202接触，主要起支撑作用。

同时，弹簧3并不限于这种安装方式，在第一层，即在上电磁铁托板101与第一衔铁托板201之间安装一组弹簧即可，同时，也可以在每层安装。

若干个电磁铁102按照几何规律固定安装在电磁铁托板1上，若干个衔铁202按照几何规律固定安装在衔铁托板2上，每个电磁铁102与衔铁202上下一一对应。

工作原理：针对要求满足激励力的要求，同时由于工作空间的限制，可以采用将一整块的电磁铁分解成若干个易于加工控制的电磁铁，然后将若干个电磁铁按照一定的几何规律固定安装在电磁铁托板1上，然后通过连杆来将若干个托板进行固定，这样可以提高空间利用率，同时满足试验要求，更好的适应现场的空间限制；同时，这种连接结构还能够满足有效激励力是原有设备的二倍，提高了工作效率。

一种激振器的安装方法，包括如下步骤：

第一步，若干个电磁铁102按照几何规律固定安装在电磁铁托板1上，若干个衔铁202按照几何规律固定安装在衔铁托板2上，衔铁202的上下两面裸露在衔铁托板2的上下两面，电磁铁托板1设置在衔铁托板2的上下两侧，每两个电磁铁102与一个衔铁202上下一一对应；

第二步，电磁铁托板1之间通过电磁铁托板连杆104固定连接，衔铁托板2通过衔铁托板连杆204与被激励系统5固定连接，电磁铁托板1与衔铁托板2之间安装弹簧3。

当高度空间不受限，水平空间受限时，如图4所示，设置若干层衔铁托板2，每层的衔铁托板2上安装至少一个衔铁202，，衔铁202的上下两面裸露在衔铁托板2的上下两面，在衔铁托板2的上下两侧设置电磁铁托板1、并固定安装电磁铁102，每两个电磁铁102与一个衔铁202上下一一对应；

当高度空间受限，水平空间不受限时，如图5所示，设置一层衔铁托板2，在衔铁托板2上固定安装至少一个衔铁，衔铁202的上下两面裸露在衔铁托板2的上下两面，在衔铁托板2的上下两侧设置电磁铁托板1、并固定安装电磁铁102，每两个电磁铁102与一个衔铁202上下一一对应。

工作原理：为了解决现有技术中的大激励力的单个电磁铁因为尺寸过大，加工困难，加工成本高，线圈缠绕也比较困难，控制也比较困难，电磁铁的工作效率较低的技术问题，将一整块的电磁铁分解成若干个易于加工控制的电磁铁，然后将若干个电磁铁按照一定的几何规律固定安装在电磁铁托板1上，然后通过连杆来将若干个托板进行固定，这样可以提高空间利用率，同时满足试验要求，更好的适应现场的空间限制，有效激励力Fa的数值能够达到原有设备的二倍，提高了工作的效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种激振器，其特征在于，包括：

衔铁托板(2)，所述衔铁托板(2)上固定安装有至少一个衔铁(202)，所述衔铁(202)的上下两面裸露在衔铁托板(2)的上下两面；

电磁铁托板(1)，所述电磁铁托板(1)上固定安装有至少一个电磁铁(102)，所述电磁铁(102)正对衔铁(202)，所述电磁铁托板(1)分别设置在衔铁托板(2)的上下两侧、并通过电磁铁托板连杆(104)固定连接，每两个所述电磁铁(102)与衔铁(202)上下一一对应；

弹簧(3)，所述弹簧(3)的两端与衔铁托板(2)和电磁铁托板(1)固定连接；

被激励装置(5)，所述被激励装置(5)与衔铁托板(2)通过衔铁托板连杆(204)固定连接；

位于所述衔铁(202)上方的所述电磁铁(102)吸附衔铁(202)时，通过激励力产生上试验波形；

位于所述衔铁(202)下方的所述电磁铁(102)和位于所述衔铁(202)上方的所述电磁铁(102)交替吸附衔铁(202)时，通过激励力产生二倍幅值的试验波形。

2.如权利要求1所述的一种激振器，其特征在于，所述衔铁托板(2)包括：

第一衔铁托板(201)和第二衔铁托板(203)，所述第一衔铁托板(201)和第二衔铁托板(203)均安装有衔铁(202)，所述第一衔铁托板(201)上的衔铁(202)的上下两面裸露在第一衔铁托板(201)的上下两面，所述第二衔铁托板(203)上的衔铁(202)的上下两面裸露在第二衔铁托板(203)的上下两面，所述第一衔铁托板(201)和第二衔铁托板(203)上均设有用于贯穿电磁铁托板连杆(104)和衔铁托板连杆(204)的通孔。

3.如权利要求2所述的一种激振器，其特征在于，所述电磁铁托板(1)，包括：

上电磁铁托板(101)、中电磁铁托板(105)和下电磁铁托板(106)，其中，所述上电磁铁托板(101)的下表面固定安装有电磁铁(102)，所述中电磁铁托板(105)的上下两面固定安装有电磁铁(102)，所述下电磁铁托板(106)的上表面固定安装有电磁铁(102)，所述电磁铁(102)与衔铁(202)上下一一对应，所述中电磁铁托板(105)和下电磁铁托板(106)上设置有用于贯穿衔铁托板连杆(204)和电磁铁托板连杆(104)的通孔。

4.如权利要求3所述的一种激振器，其特征在于，所述衔铁托板连杆(104)的两端穿过中电磁铁托板(105)、下电磁铁托板(106)和第二衔铁托板(203)上的通孔、并分别与上方的第一衔铁托板(201)和下方的被激励装置(5)固定连接；

其中，所述衔铁托板连杆(204)与第二衔铁托板(203)通过螺母(4)固定连接；

所述电磁铁托板连杆(104)的两端穿过第一衔铁托板(201)、第二衔铁托板(203)和中电磁铁托板(105)上的通孔、并与上电磁铁托板(101)和下电磁铁托板(106)固定连接；

其中，电磁铁托板连杆(104)与中电磁铁托板(105)通过螺母(4)固定连接。

5.如权利要求1所述的一种激振器，其特征在于，在衔铁托板(2)和电磁铁托板(1)之间安装至少一组弹簧(3)，所述弹簧(3)为扁圆环型的弓形环；

当所述电磁铁(102)失电时，所述弹簧(3)用于防止电磁铁(102)与衔铁(202)磕碰；

当所述电磁铁(102)带电时，所述衔铁(202)克服弹簧力、并被电磁铁(102)吸附。

6.一种激振器的安装方法，包括如下步骤：

第一步，若干个电磁铁(102)按照几何规律固定安装在电磁铁托板(1)上，若干个衔铁(202)按照几何规律固定安装在衔铁托板(2)上，衔铁(202)的上下两面裸露在衔铁托板(2)的上下两面，电磁铁托板(1)设置在衔铁托板(2)的上下两侧，每两个电磁铁(102)与一个衔铁(202)上下表面一一对应；

第二步，电磁铁托板(1)之间通过电磁铁托板连杆(104)固定连接，衔铁托板(2)通过衔铁托板连杆(204)与被激励装置(5)固定连接，电磁铁托板(1)与衔铁托板(2)之间固定安装有弹簧(3)。

7.如权利要求6所述的一种激振器的安装方法，其特征在于，当高度空间不受限，水平空间受限时，设置至少一层衔铁托板(2)，每层的衔铁托板(2)上均安装有至少一个衔铁(202)，衔铁(202)的上下两面裸露在在衔铁托板(2)的上下两面，在衔铁托板(2)的上下两侧设置电磁铁托板(1)、并固定安装电磁铁(102)，每两个电磁铁(102)与一个衔铁(202)上下一一对应；

当高度空间受限，水平空间不受限时，设置一层衔铁托板(2)，衔铁托板(2)上均安装有至少一个衔铁(202)，衔铁(202)的上下两面裸露在衔铁托板(2)的上下两面，在衔铁托板(2)的上下两侧设置电磁铁托板(1)、并固定安装电磁铁(102)，每两个电磁铁(102)与一个衔铁(202)上下一一对应。

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