CN205808652U - 降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其包括应用于电动振动试验设备的磁芯体或磁缸体以及无缝金属环，所述无缝金属环套设在所述磁芯体上或嵌设于所述磁缸体内，并且所述无缝金属环与所述磁芯体或磁缸体为过盈配合的结构，其中所述无缝金属环内壁面与磁芯体外壁面紧密贴合或者所述无缝金属环外壁面与磁缸体内壁面紧密贴合。籍由本实用新型的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构可以大幅降低电动振动试验设备的磁路系统中的等效阻抗，优化电动振动试验设备的工作性能。

Description

降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构

技术领域

本实用新型涉及一种电动振动试验设备，特别是一种降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，属于机械领域。

背景技术

电动振动试验系统主要由活动系统、磁路系统、弹性支承系统和导向系统以及冷却装置组成，其中的活动系统亦称动圈，主要是由带有工作台面的骨架上绕制驱动线圈组成，其工作原理是由直流电流通过磁路系统上的励磁线圈产生恒定的磁场，位于该恒定磁场中的动圈受提供给驱动线圈的交变电流产生交变磁场的影响，根据载流导体在磁场中要受到电磁力作用的安培定律，动圈在恒定磁场中来回振动。 随着振动频率的增加，磁路系统的等效阻抗也增加，活动系统在线圈中的电流和驱动线圈受到的电动力就降低，有可能使动圈的工作频率上限降低。

为了改变磁路系统的等效阻抗，通常在磁路系统的磁缸内侧和磁芯外侧装设短路环。短路环不仅能很好的解决磁路系统的等效阻抗问题，而且还能起到增大振幅和减小失真的作用。

传统短路环的装设通常采用化学电镀方法，采用这种方法需要在磁缸和磁芯的特定位置进行多次化学电镀，以形成足够的厚度。但是化学电镀常常伴有副反应，例如产生氧化亚铜或铜颗粒，该颗粒造成镀层疏松粗糙，容易脱落或被氧化，进而严重影响短路环的导电性能。

现有技术中另一种方式是在磁芯或磁缸表面堆焊一层铜形成短路环，但由于铜和磁芯、磁缸的线膨胀系数不同，在堆焊的表面容易产生裂纹，另外由于铜和氧的亲和力大，堆焊时氧化剧烈，会产生夹渣、气孔等缺陷，这些都会造成所形成的短路环导电性能较弱且不可控，从而给振动试验造成波形失真等副作用。

本案实用新型人还曾经在公布号为CN101118198A的专利中提出过通过在板材上开设通孔，再将所述板材卷曲形成圆筒，然后在通孔处、板材卷曲后的对接边缘和所述圆筒上下边缘采用气体保护焊将所述圆筒焊接在固定面上形成短路环的方案，但因板材对接处的焊料的导电性能往往弱于板材主体部分，导致所形成的短路环的导电性能仍不能达到业界所期待的程度。

因此，业界亟待发展出一种能降低电动振动设备的阻抗的新方法。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，以克服现有技术的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其包括应用于电动振动试验设备的磁芯体或磁缸体以及无缝金属环，所述无缝金属环套设在所述磁芯体上或嵌设于所述磁缸体内，并且所述无缝金属环与所述磁芯体或磁缸体为过盈配合的结构，其中所述无缝金属环内壁面与磁芯体外壁面紧密贴合或者所述无缝金属环外壁面与磁缸体内壁面紧密贴合。

进一步的，在相同温度下所述金属环的内径与磁芯体的外径基本相等，而当所述金属环的温度高于磁芯体的温度，且该两者温度的差值的绝对值大于一阈值时，所述无缝金属环的内径大于磁芯体的外径。

进一步的，在相同温度下所述金属环的外径与磁缸体的内径基本相等，而当所述金属环的温度低于磁缸体的温度，且该两者温度的差值的绝对值大于一阈值时，所述无缝金属环的外径小于磁缸体的内径。

本实用新型实施例还提供了一种降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的方法，其包括：

提供用作短路环的金属环，在相同温度下，所述金属环的内径与电动振动试验设备的磁芯体的外径基本相等，或者，所述金属环的外径与磁缸体的内径基本相等；

将所述金属环加热至温度高于磁芯体，并使金属环的内径胀大至大于电动振动试验设备的磁芯体的外径，再迅速将所述金属环套设到磁芯体上，

或者，将所述磁缸体加热至温度高于金属环，并使磁缸体的内径胀大至大于金属环的外径，再迅速将所述金属环插入磁缸体；

以及，使套设在所述磁芯体上的金属环与磁芯体同时冷却，形成金属环与磁芯体过盈配合的结构，并使金属环内壁面与磁芯体外壁面紧密贴合，或者，使插入所述磁缸体的金属环与磁缸体同时冷却，形成磁缸体与金属环过盈配合的结构，并使金属环外壁面与磁缸体内壁面紧密贴合。

在一些较佳实施方案中，所述金属环为筒状结构，其上端沿内径向突出形成环形结构，当所述金属环与磁芯体形成过盈配合的结构时，所述金属环上端的环形结构与磁芯体上端面紧密贴合。

较为优选的，所述金属环上端的环形结构上还分布有复数个竖直螺孔，用以通过紧固螺栓与磁芯体固定结合。

在一些较佳实施方案中，所述金属环为筒状结构，其上端沿外径向突出形成环形结构，当所述金属环与磁缸体形成过盈配合的结构时，所述金属环上端的环形结构与磁缸体上端面紧密贴合。

较为优选的，所述金属环上端的环形结构上还分布有复数个竖直螺孔，用以通过紧固螺栓与磁缸体固定结合。

较为优选的，所述磁缸体内壁下部的局部区域沿内径向突出形成限位部，所述金属环下端设置在所述限位部上。

较为优选的，所述金属环采用无缝金属环。

较为优选的，所述金属环采用铜环。

较为优选的，所述金属环的壁厚为2～10mm，尤其优选为3～8mm。

较之现有技术，籍由本实用新型的方法可以简单、快捷、低成本在电动振动试验设备的磁路系统中形成具有优良导电性能的短路环结构，且形成的短路环与磁芯体、磁缸体的固定面间结合紧密，基本无间隙，从而可以有效解决磁路系统的等效阻抗问题，提高电动振动试验设备的测试准确度，同时提升其使用寿命和安全系数。

附图说明

图1是本实用新型一典型实施案例中一种形成降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构的工艺示意图；

图2是本实用新型一典型实施案例中一种降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构示意图；

图3是本实用新型另一典型实施案例中一种形成降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构的工艺示意图；

图4是本实用新型另一典型实施案例中一种降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构示意图；

附图标记说明：金属环1、环形结构11、竖直螺孔12、磁芯体2、金属环1’、环形结构11’、竖直螺孔12’、磁缸体3、限位部31。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案实用新型人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将结合附图及若干实施例对本实用新型的技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

请参阅图1所示，本实用新型的一典型实施例中，一种形成降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构的方法包括：

提供用作短路环1的无缝金属环，在相同温度下（例如在室温下），所述金属环的内径与电动振动试验设备的磁芯体2的外径基本相等；

将所述金属环加热至温度高于磁芯体，并使金属环的内径胀大至大于磁芯体的外径，再迅速将所述金属环套设到磁芯体上；

以及，使套设在所述磁芯体上的金属环与磁芯体同时冷却（例如在室温下自然冷却或、或者风冷、淬冷等），形成金属环与磁芯体过盈配合的结构，实现短路环与磁芯体的紧固结合。

该实施例中所形成的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构可参阅图2，其包括应用于电动振动试验设备的磁芯体以及无缝金属环，所述无缝金属环套设在所述磁芯体上，并且所述无缝金属环与所述磁芯体为过盈配合的结构，其中所述无缝金属环内壁面与磁芯体外壁面紧密贴合。

进一步的，在相同温度下所述金属环的内径与磁芯体的外径基本相等，而当所述金属环的温度高于磁芯体的温度，且该两者温度的差值的绝对值大于一阈值时，所述无缝金属环的内径大于磁芯体的外径。其中该“阈值”由所述金属环的材质及磁芯体的材质决定。

在该典型实施例中的“基本相等”应被理解为相同或者略微小于。

较为优选的，所述金属环为无缝筒状结构，其上端沿内径向突出形成环形结构11，当所述金属环与磁芯体形成过盈配合的结构时，所述金属环上端的环形结构与磁芯体上端面紧密贴合。

尤其优选的，所述金属环上端的环形结构上还可分布有若干竖直螺孔12，用以通过紧固螺栓与磁芯体固定结合。

请参阅图3所示，本实用新型的另一典型实施例中，一种形成降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构的方法包括：

提供用作短路环1’的无缝金属环，在相同温度下（例如在室温下），所述金属环的外径与电动振动试验设备的磁缸体3的内径基本相等；

将所述磁缸体加热至温度高于金属环，并使磁缸体的内径胀大至大于金属环的外径，再迅速将所述金属环插入磁缸体；

以及，使插入所述磁缸体的金属环与磁缸体同时冷却（例如在室温下自然冷却或、或者风冷、淬冷等），形成磁缸体与金属环过盈配合的结构。

该实施例中所形成的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构可参阅图4，其包括应用于电动振动试验设备的磁缸体以及无缝金属环，所述无缝金属环嵌设于所述磁缸体内，并且所述无缝金属环与所述磁缸体为过盈配合的结构，其中所述无缝金属环外壁面与磁缸体内壁面紧密贴合。

进一步的，在相同温度下所述金属环的外径与磁缸体的内径基本相等，而当所述金属环的温度低于磁缸体的温度，且该两者温度的差值的绝对值大于一阈值时，所述无缝金属环的外径小于磁缸体的内径。

在该典型实施例中的“基本相等”应被理解为相同或者略微大于。

较为优选的，所述金属环为无缝筒状结构，其上端沿外径向突出形成环形结构11’，当所述金属环与磁缸体形成过盈配合的结构时，所述金属环上端的环形结构与磁缸体上端面紧密贴合。

尤其优选的，所述金属环上端的环形结构上还分布有复数个竖直螺孔12’，用以通过紧固螺栓与磁缸体固定结合。

其中，所述磁缸体内壁下部的局部区域还沿内径向突出形成限位部，所述金属环下端设置在所述限位部上。

前述的电动振动试验设备可以选自业界已知的电动振动台等。

在前述典型实施例中可以将金属环或磁缸体于惰性气氛、真空环境或大气气氛中进行加热，并可以在相同气氛中完成金属环与磁芯体或磁缸体的套接、过盈配合。

本实用新型利用热胀冷缩原理，通过将热的无缝短路环套设到冷的磁芯体上，或者将冷的无缝短路环插入冷的磁缸体内，待结合在一起的两者冷却后，使短路环冷却收缩而与磁芯体紧密配合，或者使磁缸体冷却收缩而与短路环紧密配合，特别是使得短路环与磁芯体或磁缸体的结合界面处无间隙存在，从而可以简单、快捷、低成本的实现具有优良导电性能的短路环的制作，较之现有技术中采用电镀、堆焊、板材绕卷保护焊等方式形成的短路环，不仅无需复杂设备和苛刻工艺条件，且可以消除短路环因制作工艺而带来的内部结构缺陷、损伤、主体材料不连续分布等问题，进而使得电动振动试验设备的磁路系统的等效阻抗问题得以解决。

其中，所述金属环内壁与磁芯体外壁的壁面均优选采用光滑壁面。或者，所述金属环外壁与磁缸体内壁的壁面均优选采用光滑壁面。

前述金属环的材质优选采用具有较大的热胀冷缩效应，且具有优良导热、导电能力的金属材料等，例如可以采用金、银、紫铜、黄铜、铍铜等，但考虑到金、银原料价格昂贵，而紫铜、黄铜、铍铜的价格适中等问题。又鉴于紫铜、黄铜、铍铜的性质，例如：紫铜，也就是纯铜的导热系数为386.4w/(m.k)，其20℃时电阻率为0.018Ω·mm²/m，而黄铜的导热系数为108.9w/(m.k)，其20℃时电阻率为0.071Ω·mm²/m；铍铜的导热系数为195w/(m.k)，导电率低于纯铜。所以优选采用紫铜材料。

其中，所述金属环可以采用冲压、铸造等工艺制成，其壁厚应尽量均匀。并且，优选的，所述金属环的壁厚可以为2～10mm，尤其优选为3～8mm。

需要说明的是，本实施例的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本实用新型的实施例。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于包括应用于电动振动试验设备的磁芯体或磁缸体以及无缝金属环，所述无缝金属环套设在所述磁芯体上或嵌设于所述磁缸体内，并且所述无缝金属环与所述磁芯体或磁缸体为过盈配合的结构，其中所述无缝金属环内壁面与磁芯体外壁面紧密贴合或者所述无缝金属环外壁面与磁缸体内壁面紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于：在相同温度下所述金属环的内径与磁芯体的外径基本相等，而当所述金属环的温度高于磁芯体的温度，且该两者温度的差值的绝对值大于一阈值时，所述无缝金属环的内径大于磁芯体的外径。

3.根据权利要求1所述的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于：在相同温度下所述金属环的外径与磁缸体的内径基本相等，而当所述金属环的温度低于磁缸体的温度，且该两者温度的差值的绝对值大于一阈值时，所述无缝金属环的外径小于磁缸体的内径。

4.根据权利要求1或2所述的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于：所述金属环为筒状结构，其上端沿内径向突出形成环形结构，当所述金属环与磁芯体形成过盈配合的结构时，所述金属环上端的环形结构与磁芯体上端面紧密贴合。

5.根据权利要求4所述的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于：所述金属环上端的环形结构上还分布有复数个竖直螺孔，用以通过紧固螺栓与磁芯体固定结合。

6.根据权利要求1或3所述的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于：所述金属环为筒状结构，其上端沿外径向突出形成环形结构，当所述金属环与磁缸体形成过盈配合的结构时，所述金属环上端的环形结构与磁缸体上端面紧密贴合。

7.根据权利要求6所述的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于：所述金属环上端的环形结构上还分布有复数个竖直螺孔，用以通过紧固螺栓与磁缸体固定结合。

8.根据权利要求1所述的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于：所述磁缸体内壁下部的局部区域沿内径向突出形成限位部，所述金属环下端设置在所述限位部上。

9.根据权利要求1、2、3、5、7、8中任一项所述的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于：所述金属环包括铜环，且所述金属环的壁厚为2～10mm。

10.根据权利要求9所述的降低电动振动试验设备磁路系统等效阻抗的结构，其特征在于：所述金属环的壁厚为3～8mm。