CN115224878A - 一种飞行训练模拟舱座椅振动电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种振动电机，具体涉及了一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，机芯固定在电机腔内，电机腔外固定外壳，外壳底端通过支撑板固定在底座上，支撑板将外壳与底座之间围城一个密封空间，该密封空间与外壳和电机腔外表面之间的空间连通，形成液体流动空间，进水口和出水口与该流动空间连通，其特征在于，所述流动空间内充填液体稳定部使液体限制在稳定部内，所述液体稳定部包括海绵。通过在冷却空间内填充海绵，利用海绵对冷却液进行定位，使冷却液随电机整体振动。此外，海绵能够避免冷却液规律整体流动，避免液体流动产生的力干扰振动方向和振幅。

Description

一种飞行训练模拟舱座椅振动电机

技术领域

本发明涉及一种振动电机，具体涉及一种飞行训练模拟舱座椅振动电机。

背景技术

飞行模拟训练过程中，在模拟飞机颠簸振动时，可采用大型的振动电机对座椅施加振动。在模拟机使用中发现，长时间振动后，电机过热，损耗过大，电机更换频次过高。因此，要对振动电机做强制制冷操作。

现有技术中，振动电机通过水冷强制制冷的，通过将水通入电机外部夹层中，以流水对电机进行强制制冷操作。但在实际使用中发现，这种从外壳夹层一端进水，另一端出水的方式，对振动电机的振动有负面影响。一、水在腔体内会随振动而移动，但高频的往复移动，水并不是固定在腔体内的，惯性作用下，会降低振幅和振频；二、冷却用水需要强制流动，水流本身会干扰振动过程，因为是环向流动，振动过程中，振动方向与水流方向相互之间的力的方向重合、相交、相反等情况下，振动的幅度都会有变化；三、水流中难免有气泡，这就使液体无法完全充满冷却腔，在高频振动下，液体惯性作用会冲击气泡形成空腔，类似水管中的水锤作用，对装置结构强度造成非常大的损耗。

发明内容

本申请实施例通过提供一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，解决了现有技术中冷却液干扰振动过程的问题，实现了冷却不干扰振动的效果。

本申请实施例提供了一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，机芯固定在电机腔内，电机腔外固定外壳，外壳底端通过支撑板固定在底座上，支撑板将外壳与底座之间围城一个密封空间，该密封空间与外壳和电机腔外表面之间的空间连通，形成液体流动空间，进水口和出水口与该流动空间连通，其特征在于，所述流动空间内充填液体稳定部使液体限制在稳定部内，所述液体稳定部包括海绵。

进一步的，所述支撑板与外壳和底座之间的密封空间，底面上侧密封固定一个隔离膜，隔离膜周边与密封空间内壁密封固定连接，使隔离膜与密封空间底面之间形成一个独立空间，该独立空间用于进水，且该独立空间的高度不大于5mm；所述进水口与该独立空间连通；所述隔离膜上均匀有通孔；所述出水口位于外壳的上部或顶部。

进一步的，所述海绵处于被压缩状态，受压状态为其自然状态体积的4/5-1/2。

进一步的，所述海绵内带有沿轴向延伸的引流孔；引流孔的一端比另一端的纵向位置高，使液体能够在重力作用下向位置低的第一段流动；引流孔的内径不大于3mm。

进一步的，所述海绵包括独立海绵和环形海绵；

独立海绵填充支撑板与外壳和底座之间的空间；

环形海绵为筒状，包覆在电机腔外；

环形海绵由塑料薄膜包裹，薄膜上密布通孔，使冷却液能够进出海绵；

还包括传动辊，传动辊与转动固定在电机腔的下侧，传动辊由电机转轴通过皮带传动，使传动辊与电机转轴同步转动；

传动辊辊面抵触环形海绵外的薄膜，使传动辊转动时能够带动环形海绵转动。

进一步的，传动辊的直径是电机转轴直径的0.5-0.8倍。

进一步的，外壳的顶部与电机腔之间的间距大于其他部位与电机腔之间的距离，形成一个凸起部，所述环形海绵处于压缩状态；

所述出水口位于环形海绵转动方向上，凸起部的后端处。

进一步的，所述环形海绵临近电机腔的一侧面均匀开口，所述薄膜内凹进入开口内；

还包括蜡球拉球由导热层包裹石蜡支撑，呈球状；蜡球位于开口内；利用海绵的压力对蜡球进行定位；

传动辊为6-8棱柱；

蜡球自然状态下伸出开口外的部分最大厚度为2mm。

进一步的，所述蜡球由不锈钢或导热硅胶制成外壳，内部石蜡的熔点在40-50摄氏度之间。

进一步的，所述蜡球的直径不大于5mm，间距距离不大于5mm。

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： 通过填充海绵使冷却液基本固定在海绵内，液体流动没有固定的方向，流动中基本不会产生有效的干扰电机振动的力。此外，液体吸附在海绵内部，振动电机高频的往复动作时，海绵可以作为液体的定位支撑，移动可以基本保持与电机一致，使液体不会因惯性与电机移动方向向对，对振动过程造成负面影响。此外，海绵可以完全填充冷却腔的各个空间避免，液体冲击空缺位置，避免液体对外壳造成冲击损耗。

附图说明

图1 本发明结构示意图；

图2 本发明外部结构示意图；

图3 支撑板与底座和外壳围城的空间内结构示意图；

图4 海绵带有引流孔的结构示意图；

图5 海绵的截面示意图；

图6 海绵由环形海绵和独立海绵组成时的结构示意图；

图7 电机转轴带动传动辊和环形海绵的传动原理示意图；

图8 外壳带有凸起部时的机构示意图；

图9 环形海绵带有蜡球时的结构示意图；

图10 蜡球与环形海绵配合的结构示意图。

图中，底座110、支撑板120、外壳130、进水口140、凸起部141、出水口150、电机腔200、液体稳定部300、引流孔310、独立海绵320、环形海绵330、蜡球340、薄膜350、隔离膜400、传动辊500。

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发明进行更全面的描述。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，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“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“及/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。

通过在冷却空间内填充海绵，利用海绵对冷却液进行定位，使冷却液随电机整体振动。此外，海绵能够避免冷却液规律整体流动，避免液体流动产生的力干扰振动方向和振幅。

实施例一

如图1-3所示，一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，机芯固定在电机腔200内，电机腔200外固定外壳130，外壳130底端通过支撑板120固定在底座110上，支撑板120将外壳130与底座110之间围城一个密封空间，该密封空间与外壳130和电机腔200外表面之间的空间连通，形成液体流动空间，进水口140和出水口150与该流动空间连通，其特征在于，所述流动空间内充填液体稳定部300使液体限制在稳定部300内，所述液体稳定部300包括海绵。

通过填充海绵使冷却液基本固定在海绵内，液体流动没有固定的方向，流动中基本不会产生有效的干扰电机振动的力。此外，液体吸附在海绵内部，振动电机高频的往复动作时，海绵可以作为液体的定位支撑，移动可以基本保持与电机一致，使液体不会因惯性与电机移动方向向对，对振动过程造成负面影响。此外，海绵可以完全填充冷却腔的各个空间避免，液体冲击空缺位置，避免液体对外壳造成冲击损耗。

所述支撑板120与外壳130和底座110之间的密封空间，底面上侧密封固定一个隔离膜400，隔离膜400周边与密封空间内壁密封固定连接，使隔离膜400与密封空间底面之间形成一个独立空间，该独立空间用于进水，且该独立空间的高度不大于5mm；所述进水口140与该独立空间连通；所述隔离膜400上均匀有通孔；所述出水口位于外壳的上部或顶部。

因为有海绵作为液体的支撑和存储介质，为了保证冷却液能够完整的循环，确保冷却效果。最好是从下方进液，使新进入的液体页面基本持平，整体上移，这样能够使冷却液能够全部进行循环，有效的保证冷却效果。隔离膜400的作用是形成一个很小布液区域，让液体能够在整体上移。且该空间的高度非常小，上方有海绵限制，下方有底板限制，在该空间内的液体也基本能够保持与振动过程一致。

所述海绵处于被压缩状态，受压状态为其自然状态体积的4/5-1/2。

保持受挤压状态是为了使海绵能够更好的保持与电机的同步运动。

所述海绵内带有沿轴向延伸的引流孔310；引流孔310的一端比另一端的纵向位置高，使液体能够在重力作用下向位置低的第一段流动；引流孔310的内径不大于3mm，如图4-5所示。

因为海绵的缘故，液体要在海绵内的通孔之间流动较慢，这种方式，对于电机高频长时间工作时，不太有利于快速替换冷却液，可能会导致局部温度较高的问题。因此，设置内部的横向自然流动的通道，方便液体快速转移，便于均衡各处温度。且孔径非常小，同时使横向通道，对电机振动过程影响非常小。这种孔可以有多个，尤其是电机上侧的空间，可多设置几个。

实施例二

在模拟飞机穿越不稳定气流或是在极端天气下飞行的状态时。振动电机需要长时间的工作。冷却液在移动速率不高的状态下，冷却效果一般。因此对液体稳定部300整体作改良，如图6-7所示。

所述海绵包括独立海绵320和环形海绵330；

独立海绵320填充支撑板120与外壳和底座之间的空间；

环形海绵330为筒状，包覆在电机腔200外；

环形海绵330由塑料薄膜350包裹，薄膜上密布通孔，使冷却液能够进出海绵；

还包括传动辊500，传动辊500与转动固定在电机腔200的下侧，传动辊500由电机转轴通过皮带传动，使传动辊500与电机转轴同步转动；

传动辊500辊面抵触环形海绵330外的薄膜350，使传动辊500转动时能够带动环形海绵330转动。

通过从底部向上进液，使温度较低的冷却液存储在独立海绵内，利用传动辊500的随电机转动带动环形海绵330整体带动冷却液移动。加速冷热交换的同时，液体在外壳内始终禁锢的海绵内，振动过程不受影响。此外，冷却液随海绵整体移动过程对电机本身不会产生额外的外力，不干扰电机振动。

此外，因为环形海绵的直径相比于电机转轴和传动辊来说要大的多，电机高速转动下，环形海绵的旋转过程并不快，可通过调整传动辊的直径大小，或是传动比，来控制环形海绵的最大转动速率。避免环形海绵过快转动。避免因局部质量大，且转速快导致局部离心力较大，干扰振动方向和幅度。

传动辊500的直径是电机转轴直径的0.5-0.8倍。

外壳130的顶部与电机腔200之间的间距大于其他部位与电机腔200之间的距离，形成一个凸起部141，所述环形海绵330处于压缩状态；

所述出水口150位于环形海绵330转动方向上，凸起部141的后端处。

为了迫使液体交换，外壳130的顶端空间比其他空间大。这样，海绵在旋转到凸起部时能够吸收更多的液体，并在进入凸起部与正常大小的外壳交界处时，受压迫使液体流出。如此，加速了海绵内部高温液体的流出。进而在后续吸收冷却液时能够吸入更多的温度较低的冷却液，如图8所示。

实施例三

环形海绵330的转动过程因为与电机腔200是贴附在一起的，液体的分子间作用力下会有粘附和吸附作用。转动过程会对薄膜350造成牵拉撕扯。损耗有不确定因素存在。此外，电机腔的热量，传递给环形海绵，因为海绵内的液体在径向上流动量非常小，即海绵内的液体流动速率缓慢，主要依靠下部液体向上顶升的作用下才会流动，这就使得，紧贴电机腔的部分温度更高，但热量向外传递的效率不高，导致要频繁的调整进水口的进液压力来缓解。进液口与软管连通，软管内液压增大，软管本身也会对电机进行牵拉。为了提高降温效率，拉长增压的周期，同时避免薄膜撕扯损耗，对结构做进一步的改良，如图9-10所示。

所述环形海绵330临近电机腔200的一侧面均匀开口，所述薄膜350内凹进入开口内； 还包括蜡球340拉球由导热层包裹石蜡支撑，呈球状；蜡球340位于开口内；利用海绵的压力对蜡球进行定位；

传动辊500为6-8棱柱；

蜡球340自然状态下伸出开口外的部分最大厚度为2mm。

所述蜡球由不锈钢或导热硅胶制成外壳，内部石蜡的熔点在40-50摄氏度之间。

所述蜡球340的直径不大于5mm，间距距离不大于5mm。

这样，在环形海绵旋转过程中，蜡球340始终定位在薄膜内凹形成的腔内。蜡球抵触电机腔，自然滚动，使薄膜受到的撕扯较少。蜡球直接吸收电机散热，向海绵内部传递。同时，因为蜡球不断滚动，吸热部分很快就会转动进入到海绵内，大幅提升了热量传递效率。使电机能够高频长时间工作。加压散热的周期拉长，减少因为加压过程对电机振动的干扰，保证座椅振动模拟的效果稳定真实。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，机芯固定在电机腔（200）内，电机腔（200）外固定外壳（130），外壳（130）底端通过支撑板（120）固定在底座（110）上，支撑板（120）将外壳（130）与底座（110）之间围城一个密封空间，该密封空间与外壳（130）和电机腔（200）外表面之间的空间连通，形成液体流动空间，进水口（140）和出水口（150）与该流动空间连通，其特征在于，所述流动空间内充填液体稳定部（300）使液体限制在稳定部（300）内，所述液体稳定部（300）包括海绵。

2.根据权利要求1所述的一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，其特征在于，所述支撑板（120）与外壳（130）和底座（110）之间的密封空间，底面上侧密封固定一个隔离膜（400），隔离膜（400）周边与密封空间内壁密封固定连接，使隔离膜（400）与密封空间底面之间形成一个独立空间，该独立空间用于进水，且该独立空间的高度不大于5mm；所述进水口（140）与该独立空间连通；所述隔离膜（400）上均匀有通孔；所述出水口位于外壳的上部或顶部。

3.根据权利要求1所述的一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，其特征在于，所述海绵处于被压缩状态，受压状态为其自然状态体积的4/5-1/2。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，其特征在于，所述海绵内带有沿轴向延伸的引流孔（310）；引流孔（310）的一端比另一端的纵向位置高，使液体能够在重力作用下向位置低的第一段流动；引流孔（310）的内径不大于3mm。

5.根据权利要求2所述的一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，其特征在于，所述海绵包括独立海绵（320）和环形海绵（330）；

独立海绵（320）填充支撑板（120）与外壳和底座之间的空间；

环形海绵（330）为筒状，包覆在电机腔（200）外；

环形海绵（330）由塑料薄膜（350）包裹，薄膜上密布通孔，使冷却液能够进出海绵；

还包括传动辊（500），传动辊（500）与转动固定在电机腔（200）的下侧，传动辊（500）由电机转轴通过皮带传动，使传动辊（500）与电机转轴同步转动；

传动辊（500）辊面抵触环形海绵（330）外的薄膜（350），使传动辊（500）转动时能够带动环形海绵（330）转动。

6.根据权利要求5所述的一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，其特征在于，传动辊（500）的直径是电机转轴直径的0.5-0.8倍。

7.根据权利要求5所述的一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，其特征在于，外壳（130）的顶部与电机腔（200）之间的间距大于其他部位与电机腔（200）之间的距离，形成一个凸起部（141），所述环形海绵（330）处于压缩状态；

所述出水口（150）位于环形海绵（330）转动方向上，凸起部（141）的后端处。

8.根据权利要求5所述的一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，其特征在于，所述环形海绵（330）临近电机腔（200）的一侧面均匀开口，所述薄膜（350）内凹进入开口内；

还包括蜡球（340）拉球由导热层包裹石蜡支撑，呈球状；蜡球（340）位于开口内；利用海绵的压力对蜡球进行定位；

传动辊（500）为6-8棱柱；

蜡球（340）自然状态下伸出开口外的部分最大厚度为2mm。

9.根据权利要求8所述的一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，其特征在于，所述蜡球由不锈钢或导热硅胶制成外壳，内部石蜡的熔点在40-50摄氏度之间。

10.根据权利要求8-9任一项所述的一种飞行训练模拟舱座椅振动电机，其特征在于，所述蜡球（340）的直径不大于5mm，间距距离不大于5mm。

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