[实用新型]一种低频大位移角振动台

权利要求书

1.一种低频大位移角振动台，包括外壳、工作台面、带动工作台面旋转的主轴、动圈组件、磁路组件、带动磁路组件旋转的电机及其闭环控制组件、电粘弹性反馈控制组件、空气轴承和角位移传感器；

其特征在于：主轴与动圈组件固定连接，磁路组件通过连接件与电机转子固定连接；

动圈组件包括与主轴连接的动圈基体和缠绕在动圈基体上的线圈，动圈基体与主轴固定连接；

磁路组件包括导磁环、中心磁极以及磁钢，由导磁环、中心磁极、磁钢和气隙形成闭合磁回路；中心磁极位于导磁环内，导磁环与中心磁极同轴，磁钢位于导磁环与中心磁极之间，磁钢吸附于中心磁极上；动圈组件位于磁钢和导磁环之间，动圈组件与导磁环同轴。

2.如权利要求1所述的低频大位移角振动台，其特征在于：连接件包括旋转组件和连接环，旋转组件包括固定于底座中央的芯轴和可转动的安装于芯轴上的转体，芯轴与转体之间设有滚动轴承。

3.如权利要求2所述的低频大位移角振动台，其特征在于：转体包括与中心磁极固定的第一连接部，与电机转子固定的第二连接部和与连接环固定的第三连接部；连接环一端与导磁环固定，另一端与第三连接部固定。

4.如权利要求3所述的低频大位移角振动台，其特征在于：转体包括上圆柱环段、下圆柱环段和连接上圆柱环段与下圆柱环段的连接段，连接段成下大上小的圆锥形，上圆柱环段与中心磁极固定形成第一连接部，下圆柱环段的外壁上设有向外延伸的环形翼板，该环形翼板与电机转子固定形成第二连接部，连接段上设有托持连接环的台阶，台阶面与连接环固定形成第三连接部，转体一体成型。

5.如权利要求4所述的低频大位移角振动台，其特征在于：电粘弹性反馈组件包括第二角位移传感器、反馈单元、信号发生器、减法器、PID控制器、功率放大器、角振动台；第二角位移传感器由第二读数头和第二圆光栅两部分组成，第二圆光栅安装在工作台面上，第二读数头通过安装架固定在空气轴承的轴承座上；第二角位移传感器用于检测动圈组件和工作台面输出的角位移信号，该角位移信号被输入到反馈单元，反馈单元将输入的信号放大获得第一输出信号、并将输入的信号先微分处理后再放大获得第二输出信号、再将第一输出信号与第二输出信号叠加获得反馈单元输出信号；反馈单元输出信号与信号发生器输出的标准信号经减法器求差，得到偏差信号，接着偏差信号经过PID调节器处理后输出给功率放大器，驱动角振动台运动，从而实现角振动台转动部件的电粘弹性反馈控制。

6.如权利要求1-5之一所述的低频大位移角振动台，其特征在于：空气轴承包括轴承座和轴承本体，主轴套接于轴承本体内，轴承本体套接于轴承座内，轴承座与轴承本体固定，主轴底部设有与轴承本体配合的台阶；

轴承本体的外表面设有圆环形的进气凹槽，轴承座上设有与进气凹槽连通的进气孔，轴承本体上设有将气体导向轴承本体与主轴之间的径向导气孔，将气体导向轴承本体与工作台面之间的上轴向导气孔和将气体导向轴承本体与主轴的台阶之间的下轴向导气孔，径向导气孔、上轴向导气孔和下轴向导气孔的出气端分别设有节流孔，且沿圆周方向均匀分布。

7.如权利要求6所述的低频大位移角振动台，其特征在于：主轴中空形成排气腔，主轴的上端设有将轴承本体与工作台面之间的气体引入排气腔的第一排气通道，轴承本体上设有将主轴与轴承本体之间的气体向外排出的第二排气通道，第二排气通道的排气口位于主轴的台阶之外，第二排气通道均匀分布于轴承本体上，第二排气通道与进气凹槽相互隔离。

8.如权利要求7所述的低频大位移角振动台，其特征在于：第一排气通道包括设置于主轴上端面的圆周槽，将轴承本体与工作台面之间的气体排入圆周槽的毛细孔和将圆周槽内的气体排入排气腔的轴向孔；毛细孔有多个，毛细孔沿圆周槽均匀分布；轴向孔有多个，轴向孔沿圆周槽均匀分布；毛细孔沿主轴上端面的径向开设，轴向孔沿主轴轴向开设；

第二排气通道包括径向排气孔和轴向排气孔，径向排气孔一端与轴承本体和主轴之间的气膜连通，另一端与轴向排气孔连通；轴向排气孔的出气口作为第二排气通道的排气口；径向排气孔将轴颈部气膜的气体引入轴向排气孔，再由轴向排气孔将气体向外排出；

径向排气孔贯穿轴承本体，径向排气孔与进气凹槽连通的一端设有堵头，从而避免第二排气通道的气体进入进气凹槽内，使第二排气通道与进气凹槽相互隔离。