[发明专利]一种基于风冷散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器

说明书

本发明提供了一种基于风冷散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，包括：动磁体(1)、上线圈(13)、下线圈(14)、板簧、外壳(2)和散热装置；所述动磁体(1)的两端呈对称设置的环形管状结构，使得动磁体(1)产生的磁场沿环形管状结构的管壁构成回路，在每一环形管状结构的外侧端面上均设有一环形孔(22)，所述的上线圈(13)和下线圈(14)对称的位于两个环形孔(22)内，当两线圈通入反向交变电流后，与动磁体(1)间将产生同向的电磁激励力，使动磁体(1)和外壳(2)间产生相对运动形成振动的激励，所述的散热装置通过驱动空气流动为惯性式激振器散热，提升激振器的散热能力，提高其长时间、大功率工作的可靠性。

技术领域

本发明涉及机械振动技术领域，特别涉及一种基于风冷散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器。

背景技术

振动激励器(简称激振器，又称作动器)是一种将电能转化为机械能的振动激励装置，在输入信号的驱动下，以输出力的方式激励目标产生预期的振动。随着技术进步，在科研、军事、汽车、娱乐等各个领域，随着人们对振动产生或控制的需求日益强烈，激振器的应用也越来越广泛。

根据换能器件的不同，激振器可分为电磁式、压电式、磁致伸缩式、液压式等种类。其中压电式、磁致伸缩式激振器自身力阻抗较大、容许位移较低，一般适合于中高频率的激振；液压式激振器需附加外部液压系统，结构复杂且容许位移较低，但力值较大；而电磁式激振器附加阻抗小、容许位移大，是需求低频激振场合的一般选择。

根据结构和安装方式的不同，激振器又可分为普通激振器和惯性式激振器。普通激振器一般由底座和力输出端构成，安装时要分别将底座和力输出端进行固定，其安装结构复杂且对安装精度要求较高，但力输出端处附加阻抗很小，并且激振器下限工作频率较低，一般应用于科研等需求精密测试的场合。与普通激振器不同，惯性式激振器不存在力输出端，仅需将底座固定即可正常工作，故安装简易、应用更为广泛，但其下限工作频率一般要高于普通激振器。

随着激振器应用需求的增长，人们对其性能指标提出了更高的要求。如何在不增加体积、重量的条件下提高激振器的力输出能力是目前激振器设计的主要目的。增大线圈电流是最直接的方法，但此时线圈热功率同样增加，这对激振器的散热性能提出了更高的要求。目前，多数激振器中，线圈与外壳间通过胶水、胶木弹片等导热性能不佳的材料进行连接，而且接触面积小，线圈产生的热量难以有效传导至外壳上，从而使线圈在大电流下容易积累热量产生高温。因此，如何提高有效激振器的散热性能、抑制线圈的温度是激振器设计的重要问题，可直接提升其输出能力。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有的激振器散热性能差、能量密度低、安装结构复杂的缺点，提供一种基于风冷散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，利用该惯性式激振器能够提升激振器的散热能力，提高其长时间、大功率工作的可靠性。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于风冷散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，具有双线圈和单动磁体结构，是一种动铁式激振器，包括：动磁体、外壳、板簧、上线圈、下线圈和散热装置。所述的板簧呈圆环板状弹性结构，用于将动磁体支撑于外壳内，并限制动磁体的非轴向位移，所述动磁体的两端呈对称设置的环形管状结构，使得动磁体产生的磁场沿环形管状结构的管壁构成回路，在每一环形管状结构的外侧端面上均设有一环形孔，用于放置线圈，所述的环形孔将环形管状结构的内腔与外界贯通，所述的上线圈和下线圈均缠绕在一线圈骨架的一端，两个线圈骨架的另一端对称的固定于外壳两端面内侧的中心位置，所述的上线圈和下线圈对称的位于两个环形孔内，当两线圈通入反向交变电流后，该上线圈、下线圈与动磁体间将产生同向的电磁激励力，使动磁体和外壳间产生相对运动形成振动的激励，所述的散热装置通过驱动空气流动为惯性式激振器散热。