[实用新型]一种电动式激振器轴向激振防偏装置

说明书

技术领域

本发明设计一种电动式激振器轴向激振防偏装置，具体来说，是一种在激振器工作时能够在一定程度上保证激振力(位移)施加在激振器的轴线方向，防止激励偏离轴向的装置。

背景技术

激振器是按人们的意图对系统施加一定干扰力的装置，可以用来研究机械结构的动特性。电动势激振器是激振器众多类型中最为常用的一种。电动式激振器的频率范围可以从0Hz到KHz数量级，且可按需要给以一定波形的信号，使产生一定波形的力，频率和振幅可以独立调节。为了保证测试精度，做到正确施加激振力，必须在激振器与被激对象之间用一根在激励力方向上刚度很大而横向刚度很小的柔性杆连接，既保证激振力的传递又大大减小对被激对象的附加约束，即便如此，激振器的激励方向也并非能够完全沿着激振器的轴线方向，原因有以下两点：

第一，当激振器与被激对象安装偏心(事实上不可能完全对心)或激振力很大等情况出现时，激振器顶杆可能出现弯曲弹性变形，此时激振器的激励方向必然不能保证沿轴线方向；

第二，激振器顶杆在激振器内部是由两个刚度很小的弹簧片1固定的，因此当激振器中动圈绕组中通过一定波形的电流时，动圈2即在磁场中产生运动，通过顶杆7施加于被激系统，使激振器顶杆7可按轴线方向振动；但是激振器顶杆7仅受到两个弹簧片1的约束，因此其横向刚度很弱，在激振过程中顶杆7可能出现摆动，此时激振力方向就会在以轴向为圆心的小范围圆形区域内，导致激振偏心，如图1所示。

由此可知，激振器存在着激振力偏离激振器轴向的问题，对被激物体激振时可能引入较大的横向力。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种电动式激振器轴向激振防偏装置，能够克服激振器施加激励时引入的横向振动，同时能够克服由诸多因素引起的激振器激励方向偏离激振器轴线方向，能够在一定程度上保证施加激振力的方向性。

本实用新型电动式激振器轴向激振防偏装置，包括定位法兰盘与轴向轴承；其中，轴向轴承外圈固定安装在定位法兰盘的中心通孔内；内圈与激振器顶杆端部配合安装；定位法兰盘周向上均设连接螺孔，同时在激振器前端盖上开有与定位螺孔对应的连接螺孔；定位螺孔与连接螺孔通过定位螺栓连接后实现定位法兰盘与激振器间的紧密连接固定。此时激振器顶杆被限制在轴向轴承内，使激振器顶杆的激振方向被限制在激振器轴向，其他两个方向均得到了轴向轴承的限制。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型电动式激振器轴向激振防偏装置，能够使激振器的输出沿着激振器轴向，避免激振器顶杆的横向摆动和横向弹性变形，使激振器输出方向性更稳定。

附图说明

图1是现有激振器结构示意图；

图2是本实用新型电动式激振器轴向激振防偏装置结构示意图；

图3是本实用新型电动式激振器轴向激振防偏装置与电动式激振器安装方式示意图。

图中：

1.弹簧片，2.动圈，3.顶杆，4.定位法兰盘，5.轴向轴承，6.激振器前端盖

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，本实用新型电动式激振器轴向激振防偏装置，包括定位法兰盘4与轴向轴承5。

其中，定位法兰盘4采用高强铝材料，市场上有各种类型的电动式激振器，针对不同类型的激振器可设计不同尺寸的定位法兰盘4，经过有限元分析计算，要使定位法兰盘4横向刚度大于1.5×10⁷N/m，此时，定位法兰盘4具有很大横向刚度，在较小的横向外力下，定位法兰盘4的变形极小，即定位法兰盘4可视为刚体。轴向轴承5外圈以过盈配合的方式固定安装在定位法兰盘4的中心通孔内；内圈以过渡配合的方式与激振器顶杆3端部配合安装。定位法兰盘4周向上均设连接螺孔，同时在激振器前端盖6上开有与定位螺孔对应的连接螺孔；定位螺孔与连接螺孔通过定位螺栓连接后实现定位法兰盘4与激振器间的紧密连接固定，如图3所示。

此时激振器顶杆3被约束在轴向轴承5内，使激振器顶杆3的激振方向被限制在激振器轴向，其他两个方向均得到了轴向轴承5的约束。且本实用新型中激振器顶杆3仅有一部分以过渡配合方式安装在轴向轴承5内，即激振器顶杆3外伸部分(超出激振器前端面的部分)端部被约束在轴向轴承5内部，若激振器顶杆3外伸部分很短(长度小于20mm)，不足以提供足够的长度使轴向轴承限制激振器顶杆3的横向振动，可通过在激振器顶杆3前端同轴安装合适尺寸(能够以过渡配合方式连接于轴向轴承5内)的圆柱体附加延长件，对激振器顶杆7进行延长，由此将轴向轴承5内圈以过渡配合的方式与附加延长件端部配合安装，实现轴向轴承5对激振器顶杆3的约束。上述轴向轴承5对激振器顶杆3或激振器顶杆延长部分端部的约束长度不宜过长，保证激振器顶杆3或激振器顶杆延长部分上，有25mm～35mm的长度段位于轴向轴承内为宜，之所以这样安装是因为在能够给激振器顶杆3提供足够横向刚度的同时尽可能的减下轴向摩擦的引入(轴向轴承5摩擦力实际已经很小)。