CN115224870B - 一种飞行模拟训练用高频次振动电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种飞行模拟训练用高频次振动电机，涉及电机设备技术领域，包括电机主体、支撑组件、偏心体组件和磁力干扰环；所述偏心体组件包括基杆、移位杆、弹性体和杆头磁铁；所述基杆固定在输出轴上；所述弹性体定位在所述基杆上；所述移位杆定位在所述基杆上；所述杆头磁铁定位在移位杆的端部；所述磁力干扰环包括支撑环体、环形储液囊、施力磁铁和液量调节组件；所述支撑环体整体为环形，固定在支撑组件上；环形储液囊固定在所述支撑环体上，内部填充有液体；所述施力磁铁的数量为多个，为板体或块体，固定在所述环形储液囊的内圈；实现了振动电机所能产生的振动力多样，能够辅助飞行训练仓模拟出较为真实的飞机故障抖动状态的技术效果。

Description

一种飞行模拟训练用高频次振动电机

技术领域

本发明涉及电机设备技术领域，尤其涉及一种飞行模拟训练用高频次振动电机。

背景技术

现有市场上振动电机大多在使用过程中在不改变频率的情况下只能产生一种振动力，即使改变频率也只能在特定频率下产生特定的振动力，不能实现电机在单次使用过程中的振动力调节。

针对上述问题，专利号为CN110011474A的中国发明专利公开了一种在正反转时产生不同振动力的振动电机振动结构，其针对现有振动电机单次使用过程中的振动力调节难度的问题，通过控制电机的正反转获得不同的振动力；在使用过程中通过变频器实现电机的正反转并在正反转过程中通过改变从动偏心块的位置产生两种振动力，解决了振动电机在使用过程中不调整频率的情况下的振动力调整困难的问题；

上述方案中的震动电机虽能够在不调整频率的前提下获得两种不同的振动力，但飞行模拟训练仓为了模拟出现实情况，需要模拟出多种不同的飞机振动状态（要求震动频率及程度不同、最好是无规则振动），上述方案中的振动电机装载在飞行模拟训练仓上远远达不到需求。

发明内容

本申请实施例通过提供一种飞行模拟训练用高频次振动电机，解决了现有技术中振动电机因振动力调节受限于自身结构导致的难以满足飞行训练仓训练需求的技术问题，实现了振动电机所能产生的振动力多样，能够辅助飞行训练仓模拟出较为真实的飞机故障抖动状态的技术效果。

本申请实施例提供了一种飞行模拟训练用高频次振动电机，包括电机主体、支撑组件和偏心体组件，还包括磁力干扰环；

所述偏心体组件包括基杆、移位杆、弹性体和杆头磁铁；

所述基杆固定在输出轴上；

所述弹性体定位在所述基杆上，起到通过自身弹力限制移位杆与基杆的相对移动的作用；

所述移位杆定位在所述基杆上；

所述杆头磁铁主体为块形、板形和/或片体，定位在移位杆的端部；

所述磁力干扰环包括支撑环体、环形储液囊、施力磁铁和液量调节组件；

所述支撑环体整体为环形，固定在支撑组件上；

所述环形储液囊固定在所述支撑环体上，内部填充有液体；

所述施力磁铁的数量为多个，为板体或块体，固定在所述环形储液囊的内圈；

所述杆头磁铁在施力磁铁的影响下朝向靠近或远离输出轴的方向移动，进而改变偏心体组件整体的形状；

所述液量调节组件用于调节所述环形储液囊内部液体量，主体为泵。

优选的，所述环形储液囊为橡胶材质弹力囊，环形储液囊内的液量会直接影响杆头磁铁与施力磁铁之间的相对距离。

优选的，所述弹性体为压簧，所述移位杆滑动定位在所述基杆上，压簧固定在二者之间，一端固定在移位杆上，另一端固定在所述基杆上。

优选的，所述弹性体为弹力条，所述移位杆滑动定位在所述基杆上，所述杆头磁铁球接在所述移位杆远离基杆的端部；所述弹力条为富有弹力的金属条，数量为3根，呈环形均布在所述基杆的端面上；且一端固定在所述基杆上，另一端固定在所述杆头磁铁上；杆头磁铁受力时，弹力条发生形变，杆头磁铁发生倾斜。

优选的，所述弹性体为扭簧；所述移位杆的端部转动连接在所述基杆的端部，扭簧定位在二者之间，用于限制移位杆的转动。

优选的，还包括囊体晃动组件；

所述囊体晃动组件包括导向组件、滑动杆和转动凸轮；

所述导向组件固定在电机主体靠近输出轴的端面上，为块体、板体或导轨，起到为所述滑动杆的移动导向的作用；

所述滑动杆为直杆，滑动定位在所述导向组件上，滑动方向为输出轴轴向垂直；

所述滑动杆一端抵触在所述环形储液囊上，另一端抵触在所述转动凸轮上；

所述转动凸轮固定在所述输出轴上，与输出轴同轴转动；转动凸轮转动时，滑动杆间歇性的挤压环形储液囊。

优选的，还包括移位拉拽组件；

所述移位拉拽组件包括拉拽绳和绳体卷收组件；

所述杆头磁铁包括磁力部和容纳部；

所述磁力部为磁铁块，所述容纳部为箱体结构或板形，固定在所述磁力部上且定位在所述移位杆上，用于承载容纳所述绳体卷收组件；

所述绳体卷收组件定位在容纳部上，起到卷收拉拽绳的作用；所述拉拽绳一端定位在所述基杆上，另一端固定在所述绳体卷收组件；

卷收或释放所述拉拽绳能够调整杆头磁铁相对基杆的角度。

优选的，所述绳体卷收组件包括收束螺栓和绳体卷筒；

所述容纳部上设置有螺纹孔；

所述收束螺栓定位在所述螺纹孔中；

所述绳体卷筒固定在收束螺栓上，用于卷收拉拽绳；

使用时，能够通过转动收束螺栓进行卷收或释放拉拽绳。

进一步的，所述绳体卷收组件包括绳体卷筒、供能组件、旋转电动执行器和转动控制组件；

所述旋转电动执行器受控于转动控制组件，固定在容纳部上；所述供能组件用于为所述旋转电动执行器供电；

所述绳体卷筒定位在所述旋转电动执行器上，用于卷收和释放拉拽绳；

转动控制组件与控制单元信号连接，受控于控制单元。

优选的，所述环形储液囊内部还填充有填充球体，所述填充球体为球体，其密度大于、小于或等于环形储液囊内部的液体；在环形储液囊内液量发生变化或受冲击时，填充球体的空间位置发生无序变化，进而影响环形储液囊的形变。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过对现有技术中的振动电机的结构进行优化，提供一种偏心体形状可在磁力影响下变化的振动电机；有效解决了现有技术中振动电机因振动力调节受限于自身结构导致的难以满足飞行训练仓训练需求的技术问题，进而实现了振动电机所能产生的振动力多样，能够辅助飞行训练仓模拟出较为真实的飞机故障抖动状态的技术效果。

附图说明

图1为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的外观结构示意图；

图2为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的液量调节组件的结构示意图；

图3为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的电机主体和偏心体组件的位置关系示意图；

图4为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的弹性体的第一种结构的结构简图；

图5为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的弹性体的第二种结构的结构简图；

图6为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的移位拉拽组件的结构示意图；

图7为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的弹性体的第三种结构的结构简图；

图8为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的绳体卷收组件的结构示意图；

图9为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的杆头磁铁的结构简图；

图10为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的环形储液囊的内部结构示意图；

图11为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的环形储液囊与填充球体的位置关系示意图。

图中：

电机主体100、输出轴110；

支撑组件200；

偏心体组件300、基杆310、移位杆320、弹性体330、压簧331、弹力条332、杆头磁铁340、磁力部341、容纳部342；

磁力干扰环400、支撑环体410、环形储液囊420、填充球体421、施力磁铁430、液量调节组件440、储液仓441、液泵442、输液管443；

囊体晃动组件500、导向组件510、滑动杆520、转动凸轮530；

移位拉拽组件600、拉拽绳610、绳体卷收组件620、收束螺栓621、绳体卷筒622、供能组件623、旋转电动执行器624。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，为本发明飞行模拟训练用高频次振动电机的外观结构示意图；本申请通过对现有技术中的振动电机的结构进行优化，提供一种偏心体形状可在磁力影响下变化的振动电机；实现了振动电机所能产生的振动力多样，能够辅助飞行训练仓模拟出较为真实的飞机故障抖动状态的技术效果。

实施例一

如图1和图2所示，本申请飞行模拟训练用高频次振动电机包括电机主体100、支撑组件200、偏心体组件300、磁力干扰环400、动力组件和控制单元。

所述电机主体100固定在支撑组件200上进而间接固定在飞行训练模拟仓上；所述支撑组件200起到承载电机主体100和磁力干扰环400的作用，优选为框架结构；

所述偏心体组件300固定在电机主体100的输出轴110上，整体的长度方向与输出轴110的轴向垂直；如图1所示，所述偏心体组件300包括基杆310、移位杆320、弹性体330和杆头磁铁340；所述基杆310固定在所述输出轴110上，用于承载所述移位杆320和定位在移位杆320上的杆头磁铁340；所述弹性体330定位在所述基杆310上，具备弹力，为压簧、具备弹力的金属条或扭簧，起到通过自身弹力限制移位杆320与基杆310的相对移动的作用；所述移位杆320定位在所述基杆310远离所述输出轴110的端部，为杆体，能够在杆头磁铁340的影响下相对基杆310发生移动，所述移位杆320起到承载所述杆头磁铁340的作用；所述杆头磁铁340为永磁体，主体为块形、板形和/或片体，定位在移位杆320远离基杆310的端部。

所述磁力干扰环400固定在所述支撑组件200上，起到通过自身固定的磁铁的磁力影响杆头磁铁340与基杆310的相对位置的作用；所述磁力干扰环400包括支撑环体410、环形储液囊420、施力磁铁430和液量调节组件440；所述支撑环体410整体为环形，固定在所述支撑组件200上，起到支撑定位所述环形储液囊420的作用；所述支撑环体410的轴向与输出轴110的轴向相同或相近；所述环形储液囊420为环形囊体，外圈固定在所述支撑环体410上，内部填充有液体；所述施力磁铁430的数量为多个，为板体或块体，固定在所述环形储液囊420的内圈（环形储液囊420上远离支撑环体410的位置）；所述施力磁铁430起到向偏心体组件300施加磁力的作用；所述杆头磁铁340与环形储液囊420之间的距离不大于20厘米；所述杆头磁铁340在施力磁铁430的影响下朝向靠近或远离输出轴110的方向移动，进而改变偏心体组件300整体的形状（重心），进而获得不同振动效果；所述液量调节组件440起到调节所述环形储液囊420内部液体量的作用，主体为泵，在控制单元的控制下运行；环形储液囊420内存储不同的水量将会致使整个电机产生不同的振动力。

所述动力组件用于为液量调节组件440运行提供动力，控制单元为模拟训练仓的控制台。

优选的，所述液量调节组件440在电机运转时持续运行（抽水和输水交替进行）。

进一步的，如图2所示，所述液量调节组件440包括储液仓441、液泵442和输液管443；所述液泵442通过输液管443将储液仓441与环形储液囊420内部的水循环输送；所述储液仓441为箱体结构。

优选的，所述施力磁铁430呈环形均布在所述环形储液囊420上。

优选的，所述支撑环体410为圆环形。

优选的，所述环形储液囊420为橡胶材质弹力囊，环形储液囊420内的液量会直接影响杆头磁铁340与施力磁铁430之间的相对距离。

优选的，如图4所示，所述弹性体330为压簧331，所述移位杆320滑动定位在所述基杆310上，压簧331固定在二者之间，一端固定在移位杆320上，另一端固定在所述基杆310上。

优选的，如图5所示，所述弹性体330为弹力条332，所述移位杆320滑动定位在所述基杆310上，所述杆头磁铁340球接在所述移位杆320远离基杆310的端部；所述弹力条332为富有弹力的金属条，数量为多根，优选为3根，呈环形均布在所述基杆310的端面上；且一端固定在所述基杆310上，另一端固定在所述杆头磁铁340上；杆头磁铁340受力时，弹力条332发生形变，杆头磁铁340发生倾斜。

优选的，如图7所示，所述弹性体330为扭簧；所述移位杆320的端部转动连接在所述基杆310的端部，扭簧定位在二者之间，用于限制移位杆320的转动。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

解决了现有技术中振动电机因振动力调节受限于自身结构导致的难以满足飞行训练仓训练需求的技术问题，实现了振动电机所能产生的振动力多样，能够辅助飞行训练仓模拟出较为真实的飞机故障抖动状态的技术效果。

实施例二

为了进一步提高本申请的实用性，使振动电机产生的振动力更为无序，进而使其能够辅助飞行训练仓模拟出更为真实的飞机故障抖动状态；本申请实施例在上述实施例的基础上增设囊体晃动组件500，通过间歇性的挤压（冲击）环形储液囊420的方式晃动环形储液囊420进而改变施力磁铁430的空间位置；具体为：

如图2和图3所示，所述囊体晃动组件500包括导向组件510、滑动杆520和转动凸轮530；所述导向组件510固定在电机主体100靠近输出轴110的端面上，为块体、板体或导轨，起到为所述滑动杆520的移动导向的作用；所述滑动杆520为直杆，滑动定位在所述导向组件510上，滑动方向为输出轴110轴向垂直；滑动杆520一端抵触在所述环形储液囊420上，另一端抵触在所述转动凸轮530上；所述转动凸轮530固定在所述输出轴110上，与输出轴110同轴转动；转动凸轮530转动时，滑动杆520间歇性的挤压环形储液囊420。

优选的，所述导向组件510和滑动杆520的数量均为多个。

实施例三

为了进一步提高本申请的实用性，使振动电机产生的振动力更为无序，进而使其能够辅助飞行训练仓模拟出更为真实的飞机故障抖动状态；本申请实施例在上述实施例的基础上增设移位拉拽组件600，通过手动或自动调整杆头磁铁340相对基杆310的角度的方式获得不同的振动力；具体为：

所述移位拉拽组件600包括拉拽绳610和绳体卷收组件620；所述杆头磁铁340如图9所示，包括磁力部341和容纳部342；所述磁力部341为磁铁块，所述容纳部342为箱体结构或板形，固定在所述磁力部341上且定位在所述移位杆320上，用于承载容纳所述绳体卷收组件620；所述绳体卷收组件620定位在容纳部342上，起到卷收拉拽绳610的作用；所述拉拽绳610一端定位在所述基杆310上，另一端固定在所述绳体卷收组件620；卷收或释放所述拉拽绳610能够调整杆头磁铁340相对基杆310的角度。

优选的，如图6至图8所示，所述绳体卷收组件620包括收束螺栓621和绳体卷筒622；所述容纳部342上设置有螺纹孔；所述收束螺栓621定位在所述螺纹孔中；所述绳体卷筒622固定在收束螺栓621上，用于卷收拉拽绳610；使用时，能够通过转动收束螺栓621进行卷收或释放拉拽绳610。

优选的，如图9所示，所述绳体卷收组件620包括绳体卷筒622、供能组件623、旋转电动执行器624和转动控制组件；所述旋转电动执行器624受控于转动控制组件，固定在容纳部342上；所述供能组件623优选为电池，用于为所述旋转电动执行器624供电；所述绳体卷筒622定位在所述旋转电动执行器624上，用于卷收和释放拉拽绳610；转动控制组件与控制单元信号连接，受控于控制单元。所述转动控制组件优选为逻辑控制器和信号接收器的组合。

优选的，如图6所示，所述绳体卷收组件620和拉拽绳610的数量均为3个，定位在杆头磁铁340上，三根拉拽绳610之间间距相等。

优选的，如图7所示，所述绳体卷收组件620和拉拽绳610的数量均为1个。

优选的，所述拉拽绳610为弹力绳。

为了使振动电机产生的振动力更为无序，优选的，所述环形储液囊420内部还填充有填充球体421，如图10和图11所示，所述填充球体421为球体，材质优选为塑料、橡胶等，其密度大于、小于或等于环形储液囊420内部的液体；在环形储液囊420内液量发生变化或受冲击时，填充球体421的空间位置发生无序变化，进而影响环形储液囊420的形变。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种飞行模拟训练用高频次振动电机，包括电机主体(100)、支撑组件(200)和偏心体组件(300)，其特征在于：还包括磁力干扰环(400)；

所述偏心体组件(300)包括基杆(310)、移位杆(320)、弹性体(330)和杆头磁铁(340)；

所述基杆(310)固定在输出轴(110)上；

所述弹性体(330)定位在所述基杆(310)上，起到通过自身弹力限制移位杆(320)与基杆(310)的相对移动的作用；

所述移位杆(320)定位在所述基杆(310)上；

所述杆头磁铁(340)主体为块形、板形和/或片体，定位在移位杆(320)的端部；

所述磁力干扰环(400)包括支撑环体(410)、环形储液囊(420)、施力磁铁(430)和液量调节组件(440)；

所述支撑环体(410)整体为环形，固定在支撑组件(200)上；

所述环形储液囊(420)固定在所述支撑环体(410)上，内部填充有液体；

所述施力磁铁(430)的数量为多个，为板体或块体，固定在所述环形储液囊(420)的内圈；

所述杆头磁铁(340)在施力磁铁(430)的影响下朝向靠近或远离输出轴(110)的方向移动，进而改变偏心体组件(300)整体的形状；

所述液量调节组件(440)用于调节所述环形储液囊(420)内部液体量，主体为泵。

2.如权利要求1所述的飞行模拟训练用高频次振动电机，其特征在于：所述环形储液囊(420)为橡胶材质弹力囊，环形储液囊(420)内的液量会直接影响杆头磁铁(340)与施力磁铁(430)之间的相对距离。

3.如权利要求1所述的飞行模拟训练用高频次振动电机，其特征在于：所述弹性体(330)为压簧(331)，所述移位杆(320)滑动定位在所述基杆(310)上，压簧(331)固定在二者之间，一端固定在移位杆(320)上，另一端固定在所述基杆(310)上。

4.如权利要求1所述的飞行模拟训练用高频次振动电机，其特征在于：所述弹性体(330)为弹力条(332)，所述移位杆(320)滑动定位在所述基杆(310)上，所述杆头磁铁(340)球接在所述移位杆(320)远离基杆(310)的端部；所述弹力条(332)为富有弹力的金属条，数量为3根，呈环形均布在所述基杆(310)的端面上；且一端固定在所述基杆(310)上，另一端固定在所述杆头磁铁(340)上；杆头磁铁(340)受力时，弹力条(332)发生形变，杆头磁铁(340)发生倾斜。

5.如权利要求1所述的飞行模拟训练用高频次振动电机，其特征在于：所述弹性体(330)为扭簧；所述移位杆(320)的端部转动连接在所述基杆(310)的端部，扭簧定位在二者之间，用于限制移位杆(320)的转动。

6.如权利要求1至5任一所述的飞行模拟训练用高频次振动电机，其特征在于：还包括囊体晃动组件(500)；

所述囊体晃动组件(500)包括导向组件(510)、滑动杆(520)和转动凸轮(530)；

所述导向组件(510)固定在电机主体(100)靠近输出轴(110)的端面上，为块体、板体或导轨，起到为所述滑动杆(520)的移动导向的作用；

所述滑动杆(520)为直杆，滑动定位在所述导向组件(510)上，滑动方向为输出轴(110)轴向垂直；

所述滑动杆(520)一端抵触在所述环形储液囊(420)上，另一端抵触在所述转动凸轮(530)上；

所述转动凸轮(530)固定在所述输出轴(110)上，与输出轴(110)同轴转动；转动凸轮(530)转动时，滑动杆(520)间歇性的挤压环形储液囊(420)。

7.如权利要求1至5任一所述的飞行模拟训练用高频次振动电机，其特征在于：还包括移位拉拽组件(600)；

所述移位拉拽组件(600)包括拉拽绳(610)和绳体卷收组件(620)；

所述杆头磁铁(340)包括磁力部(341)和容纳部(342)；

所述磁力部(341)为磁铁块，所述容纳部(342)为箱体结构或板形，固定在所述磁力部(341)上且定位在所述移位杆(320)上，用于承载容纳所述绳体卷收组件(620)；

所述绳体卷收组件(620)定位在容纳部(342)上，起到卷收拉拽绳(610)的作用；所述拉拽绳(610)一端定位在所述基杆(310)上，另一端固定在所述绳体卷收组件(620)；

卷收或释放所述拉拽绳(610)能够调整杆头磁铁(340)相对基杆(310)的角度。

8.如权利要求7所述的飞行模拟训练用高频次振动电机，其特征在于：所述绳体卷收组件(620)包括收束螺栓(621)和绳体卷筒(622)；

所述容纳部(342)上设置有螺纹孔；

所述收束螺栓(621)定位在所述螺纹孔中；

所述绳体卷筒(622)固定在收束螺栓(621)上，用于卷收拉拽绳(610)；

使用时，能够通过转动收束螺栓(621)进行卷收或释放拉拽绳(610)。

9.如权利要求7所述的飞行模拟训练用高频次振动电机，其特征在于：所述绳体卷收组件(620)包括绳体卷筒(622)、供能组件(623)、旋转电动执行器(624)和转动控制组件；

所述旋转电动执行器(624)受控于转动控制组件，固定在容纳部(342)上；所述供能组件(623)用于为所述旋转电动执行器(624)供电；

所述绳体卷筒(622)定位在所述旋转电动执行器(624)上，用于卷收和释放拉拽绳(610)；

转动控制组件与控制单元信号连接，受控于控制单元。

10.如权利要求1所述的飞行模拟训练用高频次振动电机，其特征在于：所述环形储液囊(420)内部还填充有填充球体(421)，所述填充球体(421)为球体，其密度大于、小于或等于环形储液囊(420)内部的液体；在环形储液囊(420)内液量发生变化或受冲击时，填充球体(421)的空间位置发生无序变化，进而影响环形储液囊(420)的形变。

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