CN112098028B - 一种冲程可变式用于振动台的精密动圈 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,涉及振动台领域,包括动圈下台面,所述动圈下台面的顶部固定连接有多个导向杆,所述导向杆的顶部固定连接有动圈上台面,所述导向杆的中间设置有第一动圈线圈,所述第一动圈线圈的外侧固定连接有多个固定杆,所述固定杆的数量与导向杆相同。该冲程可变式用于振动台的精密动圈,在平常用于普通冲程的振动台时,通过第一微型气泵和第二微型气泵将第一气囊和第二气囊内的气体抽出,这时在气压的作用下第一气囊和第二气囊收缩,第一气囊带动第二动圈线圈向上运动,而第二气囊带动第三动圈线圈向下运动,这样第二动圈线圈和第三动圈线圈离第一动圈线圈很远便不会对第一动圈线圈产生影响。

Description

一种冲程可变式用于振动台的精密动圈
技术领域
本发明涉及振动台技术领域,具体为一种冲程可变式用于振动台的精密动圈。
背景技术
目前,电动振动台做振动或冲击试验,其最大位移峰峰值只有100mm。当需要做100mm以上的大位移振动或冲击试验时,普通的电动振动台便无法满足要求。而超大位移的振动台,则需要增加动圈的驱动线圈长度,以保证动圈在运动过程中其线圈始终在工作气隙内,即保证线圈的有效匝数不变。
根据中国专利号为CN201510874785.X提供的一种用于电动振动台的长冲程动圈结构,该对比文件包括动圈支撑架,驱动线圈绕制在动圈支撑架之间;多个上导向杆,每一所述上导向杆的一端与所述动圈支撑架的上部相连,另一端与动圈上台面相连;多个下导向杆,每一所述下导向杆的一端与所述动圈支撑架的下部相连,另一端与动圈下台面相连。
但是该对比文件中提出的一种用于电动振动台的长冲程动圈结构只能用于长冲程的振动台,不能够同时适用于普通的振动台和长冲程的振动台,导致使用时的不方便。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,解决了上述背景技术中提出的不能够同时适用于普通的振动台和长冲程的振动台的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,包括动圈下台面,所述动圈下台面的顶部固定连接有多个导向杆,所述导向杆的顶部固定连接有动圈上台面,所述导向杆的中间设置有第一动圈线圈,所述第一动圈线圈的外侧固定连接有多个固定杆,所述固定杆的数量与导向杆相同,所述固定杆远离第一动圈线圈的一端与导向杆固定连接,所述第一动圈线圈的上方设置有第二动圈线圈,所述第一动圈线圈的下方设置有第三动圈线圈,所述第二动圈线圈和第三动圈线圈均滑动配合于导向杆上,所述第一动圈线圈、第二动圈线圈、第三动圈线圈的磁极方向均相同。
优选的,所述第二动圈线圈的外侧固定连接有第一滑套,所述第一滑套的数量与导向杆的数量相同,所述第一滑套滑动配合于导向杆上,所述第二动圈线圈靠近动圈上台面的一侧固定连接有第一气囊,所述第一气囊远离第二动圈线圈的一端与动圈上台面固定连接,所述动圈上台面上固定连接有第一微型气泵,所述第一微型气泵与第一气囊固定连接,所述第三动圈线圈的外侧固定连接有第二滑套,所述第二滑套的数量与导向杆的数量相同,所述第二滑套滑动配合于导向杆上,所述第三动圈线圈靠近动圈下台面的一侧固定连接有第二气囊,所述第二气囊远离第三动圈线圈的一端与动圈下台面固定连接,所述动圈下台面上固定连接有第二微型气泵,所述第二微型气泵与第二气囊固定连接。
优选的,所述第一微型气泵固定连接在动圈上台面的中心,所述第二微型气泵固定连接在动圈下台面的中心。
优选的,所述导向杆的数量设置为三根,且三根以动圈上台面的中心为中心等角度分布。
优选的,所述动圈上台面的顶部固定连接有支撑杆,所述支撑杆的顶部固定连接有支撑台面,所述支撑台面的顶部中心固定连接有竖杆,所述竖杆的顶部固定连接有球形万向节,所述竖杆的顶部通过球形万向节的铰接有工作台面,所述球形万向节的顶部与工作台面的底部中心连接,所述工作台面与支撑台面之间设置有多个调节机构,且多个调节机构以竖杆为中心等角度分布,调节机构包括永磁铁、电磁铁,所述永磁铁和电磁铁均设置为长条状,所述永磁铁固定连接在工作台面的底部,且永磁铁的延长线穿过工作台面的中心,所述电磁铁设置在永磁铁的正下方,且电磁铁与永磁铁平行,所述电磁铁与支撑台面固定连接,所述电磁铁顶部的磁极与永磁铁底部的磁极互为异性磁极。
优选的,调节机构的数量不少于三个。
优选的,所述工作台面和支撑台面均设置为圆形,且工作台面的直径大于支撑台面的直径。
优选的,还包括PLC控制器,且第一微型气泵、第二微型气泵、电磁铁均与PLC控制器电性连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种冲程可变式用于振动台的精密动圈。具备以下有益效果:
1、该冲程可变式用于振动台的精密动圈,在平常用于普通冲程的振动台时,通过第一微型气泵和第二微型气泵将第一气囊和第二气囊内的气体抽出,这时在气压的作用下第一气囊和第二气囊收缩,第一气囊带动第二动圈线圈向上运动,而第二气囊带动第三动圈线圈向下运动,这样第二动圈线圈和第三动圈线圈离第一动圈线圈很远便不会对第一动圈线圈产生影响,这时便能良好的用于普通冲程的振动台,而当用于长冲程的振动台时,通过第一微型气泵和第二微型气泵向着第一气囊和第二气囊内打气,第一气囊和第二气囊膨胀,第一气囊将第二动圈线圈向着第一动圈线圈推动,第二气囊将第三动圈线圈向着第一动圈线圈推动,直至第二动圈线圈的底部与第一动圈线圈贴合,第三动圈线圈的顶部与第一动圈线圈的底部贴合,这时三个动圈线圈的磁场叠加,使得整个线圈有效长度加长,这时便能够良好的适用于长冲程的振动台,能够方便的适用于长冲程的振动台和普通冲程的振动台,使用方便。
2、该冲程可变式用于振动台的精密动圈,通过调节机构的设置,当需要对工作台面的角度进行调整以模拟各种不同情况的振动时,通过PLC控制器对三个电磁铁的电流强度进行调节,当三个电磁铁的电流强度相同时,三个电磁铁的磁力相同,这时工作台面底部的三个永磁铁的受到磁场的吸力相同,使得工作台面的受力均衡,这时工作台面是水平的,而若是将其中一个电磁铁的电流调节至大于其余两个时,工作台面这侧的电磁铁磁力便会大于其他两个电磁铁磁力,使得工作台面这侧底部的永磁铁收到的吸力会大于其余两处,这时工作台面靠近电流较大的电磁铁这侧便会向下倾斜,从而实现对工作台面的倾斜方向的调整,能够方便模拟各种角度情况的振动试验,使用方便。
附图说明
图1为本发明结构立体图一;
图2为本发明结构立体图二;
图3为本发明结构主视图。
图中:1动圈下台面、2固定杆、3第二动圈线圈、4动圈上台面、5第一微型气泵、6支撑杆、7支撑台面、8竖杆、9球形万向节、10工作台面、11永磁铁、12电磁铁、13第一气囊、14第一滑套、15第一动圈线圈、16导向杆、17第三动圈线圈、18第二滑套、19第二气囊、20第二微型气泵。
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。
本发明实施例提供一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,如图1-3所示,包括动圈下台面1,动圈下台面1的顶部固定连接有多个导向杆16,导向杆16的顶部固定连接有动圈上台面4,导向杆16的中间设置有第一动圈线圈15,第一动圈线圈15的外侧固定连接有多个固定杆2,固定杆2的数量与导向杆16相同,固定杆2远离第一动圈线圈15的一端与导向杆16固定连接,第一动圈线圈15的上方设置有第二动圈线圈3,第一动圈线圈15的下方设置有第三动圈线圈17,第二动圈线圈3和第三动圈线圈17均滑动配合于导向杆16上,第一动圈线圈15、第二动圈线圈3、第三动圈线圈17的磁极方向均相同,且第一动圈线圈15、第二动圈线圈3、第三动圈线圈17为并联。
在平常用于普通冲程的振动台时,通过第一微型气泵5和第二微型气泵20将第一气囊13和第二气囊19内的气体抽出,这时在气压的作用下第一气囊13和第二气囊19收缩,第一气囊13带动第二动圈线圈3向上运动,而第二气囊19带动第三动圈线圈17向下运动,这样第二动圈线圈3和第三动圈线圈17离第一动圈线圈15很远便不会对第一动圈线圈15产生影响,这时便能良好的用于普通冲程的振动台,而当用于长冲程的振动台时,通过第一微型气泵5和第二微型气泵20向着第一气囊13和第二气囊19内打气,第一气囊13和第二气囊19膨胀,第一气囊13将第二动圈线圈3向着第一动圈线圈15推动,第二气囊19将第三动圈线圈17向着第一动圈线圈15推动,直至第二动圈线圈3的底部与第一动圈线圈15贴合,第三动圈线圈17的顶部与第一动圈线圈15的底部贴合,这时三个动圈线圈的磁场叠加,使得整个线圈有效长度加长,这时便能够良好的适用于长冲程的振动台,能够方便的适用于长冲程的振动台和普通冲程的振动台,使用方便。
第二动圈线圈3的外侧固定连接有第一滑套14,第一滑套14的数量与导向杆16的数量相同,第一滑套14滑动配合于导向杆16上,第二动圈线圈3靠近动圈上台面4的一侧固定连接有第一气囊13,第一气囊13远离第二动圈线圈3的一端与动圈上台面4固定连接,动圈上台面4上固定连接有第一微型气泵5,第一微型气泵5与第一气囊13固定连接,第三动圈线圈17的外侧固定连接有第二滑套18,第二滑套18的数量与导向杆16的数量相同,第二滑套18滑动配合于导向杆16上,第三动圈线圈17靠近动圈下台面1的一侧固定连接有第二气囊19,第二气囊19远离第三动圈线圈17的一端与动圈下台面1固定连接,动圈下台面1上固定连接有第二微型气泵20,第二微型气泵20与第二气囊19固定连接。
第一微型气泵5固定连接在动圈上台面4的中心,第二微型气泵20固定连接在动圈下台面1的中心。
导向杆16的数量设置为三根,且三根以动圈上台面4的中心为中心等角度分布。
动圈上台面4的顶部固定连接有支撑杆6,支撑杆6的顶部固定连接有支撑台面7,支撑台面7的顶部中心固定连接有竖杆8,竖杆8的顶部固定连接有球形万向节9,竖杆8的顶部通过球形万向节9的铰接有工作台面10,球形万向节9的顶部与工作台面10的底部中心连接,工作台面10与支撑台面7之间设置有多个调节机构,且多个调节机构以竖杆8为中心等角度分布,调节机构包括永磁铁11、电磁铁12,永磁铁11和电磁铁12均设置为长条状,永磁铁11固定连接在工作台面10的底部,且永磁铁11的延长线穿过工作台面10的中心,电磁铁12设置在永磁铁11的正下方,且电磁铁12与永磁铁11平行,电磁铁12与支撑台面7固定连接,电磁铁12顶部的磁极与永磁铁11底部的磁极互为异性磁极。
通过调节机构的设置,当需要对工作台面10的角度进行调整以模拟各种不同情况的振动时,通过PLC控制器对三个电磁铁12的电流强度进行调节,当三个电磁铁12的电流强度相同时,三个电磁铁12的磁力相同,这时工作台面10底部的三个永磁铁11的受到磁场的吸力相同,使得工作台面10的受力均衡,这时工作台面10是水平的,而若是将其中一个电磁铁12的电流调节至大于其余两个时,工作台面10这侧的电磁铁12磁力便会大于其他两个电磁铁12磁力,使得工作台面10这侧底部的永磁铁11收到的吸力会大于其余两处,这时工作台面10靠近电流较大的电磁铁12这侧便会向下倾斜,从而实现对工作台面10的倾斜方向的调整,能够方便模拟各种角度情况的振动试验,使用方便。
调节机构的数量不少于三个。
工作台面10和支撑台面7均设置为圆形,且工作台面10的直径大于支撑台面7的直径。
还包括PLC控制器,PLC控制器可安装在振动台上,PLC控制器用于控制第一微型气泵5、第二微型气泵20、电磁铁12,且第一微型气泵5、第二微型气泵20、电磁铁12均与PLC控制器电性连接。
工作原理:在平常用于普通冲程的振动台时,通过第一微型气泵5和第二微型气泵20将第一气囊13和第二气囊19内的气体抽出,这时在气压的作用下第一气囊13和第二气囊19收缩,第一气囊13带动第二动圈线圈3向上运动,而第二气囊19带动第三动圈线圈17向下运动,这样第二动圈线圈3和第三动圈线圈17离第一动圈线圈15很远便不会对第一动圈线圈15产生影响,这时便能良好的用于普通冲程的振动台,而当用于长冲程的振动台时,通过第一微型气泵5和第二微型气泵20向着第一气囊13和第二气囊19内打气,第一气囊13和第二气囊19膨胀,第一气囊13将第二动圈线圈3向着第一动圈线圈15推动,第二气囊19将第三动圈线圈17向着第一动圈线圈15推动,直至第二动圈线圈3的底部与第一动圈线圈15贴合,第三动圈线圈17的顶部与第一动圈线圈15的底部贴合,这时三个动圈线圈的磁场叠加,使得整个线圈有效长度加长,这时便能够良好的适用于长冲程的振动台,能够方便的适用于长冲程的振动台和普通冲程的振动台,使用方便。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,包括动圈下台面(1),其特征在于:所述动圈下台面(1)的顶部固定连接有多个导向杆(16),所述导向杆(16)的顶部固定连接有动圈上台面(4),所述导向杆(16)的中间设置有第一动圈线圈(15),所述第一动圈线圈(15)的外侧固定连接有多个固定杆(2),所述固定杆(2)的数量与导向杆(16)相同,所述固定杆(2)远离第一动圈线圈(15)的一端与导向杆(16)固定连接,所述第一动圈线圈(15)的上方设置有第二动圈线圈(3),所述第一动圈线圈(15)的下方设置有第三动圈线圈(17),所述第二动圈线圈(3)和第三动圈线圈(17)均滑动配合于导向杆(16)上,所述第一动圈线圈(15)、第二动圈线圈(3)、第三动圈线圈(17)的磁极方向均相同。
2.根据权利要求1所述的一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,其特征在于:所述第二动圈线圈(3)的外侧固定连接有第一滑套(14),所述第一滑套(14)的数量与导向杆(16)的数量相同,所述第一滑套(14)滑动配合于导向杆(16)上,所述第二动圈线圈(3)靠近动圈上台面(4)的一侧固定连接有第一气囊(13),所述第一气囊(13)远离第二动圈线圈(3)的一端与动圈上台面(4)固定连接,所述动圈上台面(4)上固定连接有第一微型气泵(5),所述第一微型气泵(5)与第一气囊(13)固定连接,所述第三动圈线圈(17)的外侧固定连接有第二滑套(18),所述第二滑套(18)的数量与导向杆(16)的数量相同,所述第二滑套(18)滑动配合于导向杆(16)上,所述第三动圈线圈(17)靠近动圈下台面(1)的一侧固定连接有第二气囊(19),所述第二气囊(19)远离第三动圈线圈(17)的一端与动圈下台面(1)固定连接,所述动圈下台面(1)上固定连接有第二微型气泵(20),所述第二微型气泵(20)与第二气囊(19)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,其特征在于:所述第一微型气泵(5)固定连接在动圈上台面(4)的中心,所述第二微型气泵(20)固定连接在动圈下台面(1)的中心。
4.根据权利要求3所述的一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,其特征在于:所述导向杆(16)的数量设置为三根,且三根以动圈上台面(4)的中心为中心等角度分布。
5.根据权利要求4所述的一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,其特征在于:所述动圈上台面(4)的顶部固定连接有支撑杆(6),所述支撑杆(6)的顶部固定连接有支撑台面(7),所述支撑台面(7)的顶部中心固定连接有竖杆(8),所述竖杆(8)的顶部固定连接有球形万向节(9),所述竖杆(8)的顶部通过球形万向节(9)的铰接有工作台面(10),所述球形万向节(9)的顶部与工作台面(10)的底部中心连接,所述工作台面(10)与支撑台面(7)之间设置有多个调节机构,且多个调节机构以竖杆(8)为中心等角度分布,调节机构包括永磁铁(11)、电磁铁(12),所述永磁铁(11)和电磁铁(12)均设置为长条状,所述永磁铁(11)固定连接在工作台面(10)的底部,且永磁铁(11)的延长线穿过工作台面(10)的中心,所述电磁铁(12)设置在永磁铁(11)的正下方,且电磁铁(12)与永磁铁(11)平行,所述电磁铁(12)与支撑台面(7)固定连接,所述电磁铁(12)顶部的磁极与永磁铁(11)底部的磁极互为异性磁极。
6.根据权利要求5所述的一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,其特征在于:调节机构的数量不少于三个。
7.根据权利要求5所述的一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,其特征在于:所述工作台面(10)和支撑台面(7)均设置为圆形,且工作台面(10)的直径大于支撑台面(7)的直径。
8.根据权利要求5所述的一种冲程可变式用于振动台的精密动圈,其特征在于:还包括PLC控制器,且第一微型气泵(5)、第二微型气泵(20)、电磁铁(12)均与PLC控制器电性连接。
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