[发明专利]一种双端辐射电机式换能器

说明书

本发明公开了一种双端辐射电机式换能器，涉及换能器领域，包括设于换能器中部的中间支撑筒，中间支撑筒的两端对称安装有壳体，在壳体的内壁与中间支撑筒的外壁之间嵌入安装有中间橡胶套，中间支撑筒两端的壳体上均安装有支撑板；连杆、辐射盖板在偏心轴带动下做上下往复运动；导向杆的一端固定在辐射盖板上，导向杆的另一端滑动设置在直线轴承内，导向杆与直线轴承同轴心布置，保证辐射盖板始终沿直线做往复运动，产生声波辐射。本发明利用电机的大输出力和双端对称式结构，能够在小尺寸空间内实现大功率、低频率(0至50Hz)的声辐射，对称式结构能量损耗小，安装使用方便，共形的气囊结构使尺寸更小。

技术领域

本发明涉及换能器的领域，具体涉及一种双端辐射电机式换能器。

背景技术

电动机作为常见的器件，是一种将电能转变为转子转动机械能的装置。配合其它不同形式传动器件，电子转子的转动可以变为不同形式的运动，其中就包括直线往复运动。电机电动的直线往复运动有频率低、位移大的优点。一般电机的转速不大于5000转/分钟，对应于水声换能器，相当于不大于83Hz，再次频段可用的换能器类型较少。电机配合相应的机构件，可实现厘米、分米甚至更大级别的往复运动，这是常规水声换能器难以企及的。从上述可以看出，电机推动的往复运动应用于低频水声辐射中是有一定优势的。换能器在推动水进行声辐射的同时，水也会给换能器一个反作用力，迫使换能器跟随振动，这使得换能器一大部分能量损失。双端对称的结构能够避免这种损失，提高换能器效率。

此外，作为最常用的电动式换能器，还存在以下不足：

1、为减小磁阻，线圈总圈数较少，导线长度较小，工作时输出力较小；

2、单端辐射的形式，盖板在推动水的同时，水给换能器反作用力，使得换能器反向振动，换能器能量损失，而且这种非对称的形式也使得换能器性能与安装、夹持方式有关，增大使用难度与性能的不稳定性；

3、在低于谐振点的频段范围内，换能器推动力会一大部分用于推动弹簧，使低于谐振点的频率范围内用于推动水介质的力较小，严重影响低频范围内性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种双端辐射电机式换能器，具有结构简单、使用方便、安全可靠的优势。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：一种双端辐射电机式换能器，采用对称结构，包括设于所述换能器中部的中间支撑筒，所述中间支撑筒的两端对称安装有壳体，在壳体的内壁与中间支撑筒的外壁之间嵌入安装有中间橡胶套，中间支撑筒两端的壳体上均安装有支撑板；双轴电机贯穿中间支撑筒布置，且双轴电机的两电机轴对应贯穿位于中间支撑筒两侧的支撑板，两电机轴分别连接带动一根小锥齿轮轴；小锥齿轮轴用小锥齿轮支架支撑在支撑板上，套装在小锥齿轮轴上的小锥齿轮与大锥齿轮啮合传动，大锥齿轮套装在大锥齿轮轴上，大锥齿轮轴用大锥齿轮轴支架支撑在支撑板上；壳体远离中间支撑筒的端部设有辐射盖板，辐射盖板底部的两侧各安装一只辐射盖板连接座，辐射盖板连接座上伸出一根连接轴，大锥齿轮轴的两端各安装一只主动轮，主动轮上背离大锥齿轮轴的一端设有偏心轴，连杆的一端安装在连接轴上，连杆的另一端安装在偏心轴上，连杆、辐射盖板在偏心轴带动下做上下往复运动；导向杆的一端固定在辐射盖板上，导向杆的另一端滑动设置在直线轴承内，导向杆与直线轴承同轴心布置，保证辐射盖板始终沿直线做往复运动，产生声波辐射。

作为进一步的技术方案，所述中间支撑筒的外壁上设有若干测试架安装孔用于安装测试架；中间支撑筒的外壁上开设有充气嘴，用于向中间支撑筒及壳体内腔充入高压气体；中间支撑筒的外壁上设有水密连接器，双轴电机上也设有对应的信号插孔，用于电连接外部的伺服驱动器，实现对双轴电机的控制。

作为进一步的技术方案，所述中间支撑筒与壳体之间沿圆周设置有若干保护杆，用于支撑、保护中间橡胶套。

作为进一步的技术方案，所述双轴电机的电机轴通过弹性联轴器与小锥齿轮轴连接传动。