CN112629793B - 一种内置冷却系统的水下振动台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内置冷却系统的水下振动台，包括外壳体组件、驱动系统以及冷却系统，外壳体组件围成一密闭腔体，外壳体组件包括台体和台面，驱动系统包括励磁线圈和驱动线圈，密闭腔体内设有内隔离组件，内隔离组件将密闭腔体分隔为互不连通的第一密闭空间和第二密闭空间，内隔离组件包括可动隔离部;驱动系统设于第一密闭空间中，励磁线圈和/或驱动线圈的导线为空心导线；冷却系统包括冷却流体和流体驱动部件。本发明提供的内置冷却系统的水下振动台，可实现冷却流体与外界海水热交换，然后对空心导线进行循环冷却，通过设置内隔离组件且隔离组件包括可动隔离部，可平衡第一密闭空间内部压力与第二密闭空间内部压力，从而保证设备正常运行。

Description

一种内置冷却系统的水下振动台
技术领域
本发明属于振动试验技术领域，具体涉及一种内置冷却系统的水下振动台。
背景技术
电动振动台在工作过程中发热主要有两个原因，一是流过驱动线圈、励磁线圈的电流因导体电阻损耗而发热，二是导体在驱动线圈交变磁场中因涡流损耗而发热。它们产生的热量必须消散，否则会烧坏部件。一般情况下，小型振动台采用自然冷却，中、大型振动台采用强制风冷或液冷，强制风冷是指用风机强制空气流过振动台的发热部件，带走热量。强制液冷一般采用闭路循环液冷，线圈用空心导线绕成，热量通过液体在空心导线循环由冷却器带走。强制风冷和液冷必须存在一个外置的冷却系统，如风机和自来水冷却器。而水下电动振动台无法外置冷却系统，目前都是采用热传导式冷却方式进行冷却，该冷却方式冷却效率不高，难以达到大型水下振动台的冷却要求，如何进一步提高冷却效率是本领域亟需解决的问题。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中水下振动台冷却效率不高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种内置冷却系统的水下振动台，包括外壳体组件、驱动系统以及冷却系统，所述外壳体组件围成一密闭腔体，所述驱动系统包括励磁线圈和驱动线圈，所述密闭腔体内设有内隔离组件，所述内隔离组件将所述密闭腔体分隔为互不连通的第一密闭空间和第二密闭空间，所述内隔离组件包括用于平衡所述第一密闭空间内部压力和所述第二密闭空间内部压力的可动隔离部；所述驱动系统设于所述第一密闭空间中，所述励磁线圈和/或所述驱动线圈的导线为空心导线；所述冷却系统包括容置在所述第二密闭空间中的冷却流体和用于将所述冷却流体输送至所述空心导线中的流体驱动部件。
进一步的，所述可动隔离部为柔性密封部件。
进一步的，所述可动隔离部为橡胶膜或O形圈。
进一步的，所述可动隔离部为活塞。
进一步的，所述内隔离组件与所述台体围成所述第二密闭空间，所述冷却流体与所述台体直接接触，所述台体与海水直接接触。
进一步的，所述台体包括上壳体部和下壳体部，所述驱动系统设于所述上壳体部的内侧，所述冷却流体设于所述下壳体部的内侧，所述下壳体部的外表面积大于所述上壳体部的外表面积。
进一步的，所述内隔离组件还包括固定隔离部，所述可动隔离部连接于所述固定隔离部上或连接于所述固定隔离部与所述台体的内壁之间。
进一步的，所述固定隔离部包括筒体和环板，所述筒体设于所述台体内侧并与所述台体形成一环形空间，所述环板连接于所述筒体上端和所述台体内壁之间并封堵环形空间的上端口，所述可动隔离部连接于所述筒体下端与所述台体内壁之间并封堵环形空间的下端口。
进一步的，所述冷却流体为蒸馏水，所述流体驱动部件为设于所述蒸馏水中的高压潜水泵。
进一步的，所述励磁线圈和所述驱动线圈的导线均为空心导线。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1）本发明提供的内置冷却系统的水下振动台，通过设置内隔离组件，将驱动系统置于第一密闭空间中，冷却系统置于第二密闭空间中，可实现冷却流体与外界海水热交换，然后对空心导线进行循环冷却，通过设置内隔离组件且隔离组件包括可动隔离部，可平衡第一密闭空间内部压力与第二密闭空间内部压力，从而保证设备正常运行；
2）本发明提供的内置冷却系统的水下振动台，外壳体组件包括上壳体部和下壳体部，下壳体部与海水接触面积大，大大提高了冷却流体与海水热交换的效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明公开的内置冷却系统的水下振动台的结构示意图。
其中，110、台体；111、上壳体部；112、下壳体部；120、台面；130、第一密闭空间；140、第二密闭空间；150、可动隔离部；161、筒体；162、环板；170、柔性密封部件；210、励磁线圈；220、驱动线圈；230、磁缸；310、冷却流体；320、流体驱动部件；330、流体输入管；340、流体输出管；410、海水。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供作为进一步改进说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在本公开中，术语如“上”、 “下”、 “左”、 “右”、 “前”、 “后”、 “竖直”、 “水平”、 “侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。本公开中，术语如“固接”、 “相连”、 “连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
以下为用于说明本发明的一较佳实施例，但不用来限制本发明的范围。
参见图1，如其中的图例所示：一种内置冷却系统的水下振动台，包括外壳体组件、驱动系统以及冷却系统，上述外壳体组件具有一密闭腔体，上述外壳体组件包括台体110和台面120，上述驱动系统包括通以电流以产生固定磁场的励磁线圈210和通以电流以在固定磁场中往复运动的驱动线圈220，上述密闭腔体内设有内隔离组件，上述内隔离组件将上述密闭腔体分隔为互不连通的第一密闭空间130和第二密闭空间140，上述内隔离组件包括用于平衡第一密闭空间130内部压力和第二密闭空间140内部压力的可动隔离部150；上述驱动系统设于第一密闭空间130中，励磁线圈210和/或驱动线圈220的导线为空心导线；上述冷却系统包括容置在第二密闭空间140中的冷却流体310和用于将冷却流体310输送至空心导线中的流体驱动部件320。
流体驱动部件320将第二密闭空间140中的流体通过流体输入管330打入励磁线圈210和/或驱动线圈220，将产生的热量通过流体输出管340带回第二密闭空间140中，第二密闭空间140中的流体通过台体110和海水进行热交换，实现流体冷却。本发明中的线圈的冷却方式相当于是一个二次冷却的过程，首先通过循环流体快速将励磁线圈和/或驱动线圈热量带出来，进入到第二密闭空间中与海水进行热交换。当第一密闭空间和第二密闭空间存在压差时，可动隔离部在压差作用下进行活动，形变或改变位置以改变第一密闭空间和第二密闭空间的大小，实现第一密闭空间内部压力和第二密闭空间内部压力的平衡，从而保证设备的正常运行。
本实施例中优选的实施方式，可动隔离部150为柔性密封部件。可动隔离部150为橡胶膜。当第一密闭空间和第二密闭空间存在压差时，橡胶膜通过形变实现第一密闭空间和第二密闭空间压力的平衡，在其他实施例中还可以是：可动隔离部为O型圈或活塞。
本实施例中优选的实施方式，上述内隔离组件与台体110围成第二密闭空间140，冷却流体310与台体110直接接触，台体110与海水410直接接触。提高了换热效率，节约了内隔离组件的用料。在其他实施例中还可以是：内隔离组件自身围成第二密闭空间，第二密闭空间中的流体通过内隔离组件和台体与海水进行热交换。
本实施例中优选的实施方式，台体110包括上壳体部111和下壳体部112，上述驱动系统设于上壳体部111的内侧，冷却流体310设于下壳体部112的内侧，下壳体部112的外表面积大于上壳体部111的外表面积。第二密闭空间中的流体与海水接触面积较大，大大提高了和海水热交换的效率。
本实施例中优选的实施方式，上述内隔离组件还包括固定隔离部，可动隔离部150连接于固定隔离部与台体110的内壁之间。在其他实施例中还可以是：可动隔离部连接于固定隔离部之间。
本实施例中优选的实施方式，上述固定隔离部包括筒体161和环板162，筒体161设于台体110内侧并与台体110形成一环形空间，环板162连接于筒体161上端和台体110内壁之间并封堵环形空间的上端口，可动隔离部150连接于筒体161下端与台体110内壁之间并封堵环形空间的下端口。流体输入管330和流体输出管340穿过环板162。
本实施例中优选的实施方式，冷却流体310为蒸馏水，流体驱动部件320为设于蒸馏水中的高压潜水泵。
本实施例中优选的实施方式，励磁线圈210和驱动线圈220的导线均为空心导线。
上文中，台体110设有上端口，台面120设于台体110的上端口处，且台面120与台体110 的上端口通过柔性密封部件170密封连接。第一密闭空间内设有磁缸230，励磁线圈210设于磁缸230的内侧，励磁线圈210通以电流以产生固定磁场，驱动线圈220通以电流以在固定磁场中往复运动。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种内置冷却系统的水下振动台，包括外壳体组件、驱动系统以及冷却系统，所述外壳体组件围成一密闭腔体，所述外壳体组件包括台体和台面，所述驱动系统包括励磁线圈和驱动线圈，其特征在于：
所述密闭腔体内设有内隔离组件，所述内隔离组件将所述密闭腔体分隔为互不连通的第一密闭空间和第二密闭空间，所述内隔离组件包括用于平衡所述第一密闭空间内部压力和所述第二密闭空间内部压力的可动隔离部；
所述驱动系统设于所述第一密闭空间中，所述励磁线圈和/或所述驱动线圈的导线为空心导线；
所述冷却系统包括容置在所述第二密闭空间中的冷却流体和用于将所述冷却流体输送至所述空心导线中的流体驱动部件；
所述内隔离组件与所述台体围成所述第二密闭空间，所述冷却流体与所述台体直接接触，所述台体与海水直接接触。
2.如权利要求1所述的内置冷却系统的水下振动台，其特征在于，所述可动隔离部为柔性密封部件。
3.如权利要求2所述的内置冷却系统的水下振动台，其特征在于，所述可动隔离部为橡胶膜或O形圈。
4.如权利要求1所述的内置冷却系统的水下振动台，其特征在于，所述可动隔离部为活塞。
5.如权利要求1所述的内置冷却系统的水下振动台，其特征在于，所述台体包括上壳体部和下壳体部，所述驱动系统设于所述上壳体部的内侧，所述冷却流体设于所述下壳体部的内侧，所述下壳体部的外表面积大于所述上壳体部的外表面积。
6.如权利要求1所述的内置冷却系统的水下振动台，其特征在于，所述内隔离组件还包括固定隔离部，所述可动隔离部连接于所述固定隔离部上或连接于所述固定隔离部与所述台体的内壁之间。
7.权利要求6所述的内置冷却系统的水下振动台，其特征在于，所述固定隔离部包括筒体和环板，所述筒体设于所述台体内侧并与所述台体形成一环形空间，所述环板连接于所述筒体上端和所述台体内壁之间并封堵环形空间的上端口，所述可动隔离部连接于所述筒体下端与所述台体内壁之间并封堵环形空间的下端口。
8.如权利要求1所述的内置冷却系统的水下振动台，其特征在于，所述冷却流体为蒸馏水，所述流体驱动部件为设于所述蒸馏水中的高压潜水泵。
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