动系统存在共振频率，只有在此频率以上的频带内，惯性式激振器才能够有效的输出力激励振动。因此，为了扩展激振器的工作频带，上述共振频率应该越低越好。但该频率越低，弹簧就越软，在质量的重力作用下静态位移也就越大。当静态位移超过一定限度后，不仅线圈会跳出强磁场的作用范围，板簧也容易由于过大的位移而损坏。因此，固有频率不可能无限降低，其最低值与能够容忍的最大静态位移相关。一般来讲，激振器整体的尺寸越大，动磁体和外壳间振动的最大幅度越大，所能容忍的最大静态位移也就越大，固有频率相应越低。在本实施例中，惯性式激振器总体高度设计为100mm，动磁体1相对于外壳2振动的最大幅度为5_，由动磁体1和上板簧8、下板簧9构成的简谐振子固有频率为20Hz，此时动磁体1的静态位移约0.6mm，具有上述参数的惯性式激振器能够满足绝大部分声频的应用需求。在其他实施例中，惯性式激振器的尺寸可以扩大或缩小，最大振动幅度以及固有频率也可根据实际需求进行扩大或缩小。
[0043]在其他实施例中，所述动磁体1及其各组成部分也可以是方形或其他形状的柱状结构，此时上线圈13、下线圈14以及上板簧8、下板簧9也可具有相对应的形状。所述外壳2及其各组成部分也可以是方形或其他形状的柱状结构，其表面也可通过穿孔、刻槽、粘贴散热器等方式进一步改善激振器的散热性能。
[0044]最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.基于磁流体散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，其特征在于，包括:动磁体(1)、上线圈(13)、下线圈(14)、板簧、外壳⑵和磁流体(20);所述的板簧呈圆环板状弹性结构，用于将动磁体(1)支撑于外壳(2)内，并限制动磁体(1)的非轴向位移，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(23)，用于放置线圈，所述的环形孔(23)将环形管状结构的内腔与外界贯通，所述的上线圈(13)和下线圈(14)均缠绕在一线圈骨架(21)的一端，两个线圈骨架(21)的另一端对称的固定于外壳(2)两端面内侧的中心位置，所述的上线圈(13)和下线圈(14)对称的位于两个环形孔(23)内，当两线圈通入反向交变电流后，该上线圈(13)、下线圈(14)与动磁体⑴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，所述的磁流体(20)灌注于环形孔(23)内，用于将上线圈(13)和下线圈(14)产生的热量传导至动磁体(1)上进行散热。2.根据权利要求1所述的基于磁流体散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，其特征在于，所述的外壳(2)包括:上盖板(10)、下盖板(11)及壳体(12);所述的上盖板(10)和下盖板(11)分别覆盖于壳体(12)的上端口和下端口，该上盖板(10)的中心和下盖板(11)的中心均设有一环形凸缘(22)，分别用于固定上线圈(13)的线圈骨架和下线圈(14)的线圈骨架。3.根据权利要求2所述的基于磁流体散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，其特征在于，所述的外壳(2)还包括散热装置，该散热装置包括:离心风机(17)、若干上散热片(15)和若干下散热片(16)，所述的上散热片(15)和下散热片(16)分别固定于上盖板(10)的顶部和下盖板(11)的底部，所述上盖板(10)和下盖板(11)的两个环形凸缘(22)的中心均开设有与铁芯(3)的内腔贯通的孔，作为空气流动的入口和出口，所述的离心风机(17)设置于上盖板(10)的正上方，其通过电能驱动气流从下散热片(16)流入惯性式激振器，并经下盖板(11)、铁芯(3)的内腔、上盖板(10)后从上散热片(15)流出惯性式激振器。4.根据权利要求3所述的基于磁流体散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，其特征在于，所述的上散热片(15)呈螺旋状的分布于上盖板(10)的孔周围，所述的下散热片(16)呈辐射状的分布于下盖板(11)的孔周围。5.根据权利要求1或2所述的基于磁流体散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，其特征在于，所述的动磁体(1)包括:铁芯(3)、上永磁体(4)、下永磁体(5)、上轭铁(6)和下轭铁(7);所述的铁芯(3)呈中空的筒状结构，其上端和下端的外壁上均设有一环形支架(25)，两个环形支架(25)之间沿周向开设有环形凹槽(24);所述的上永磁体(4)固定于一个环形支架(25)与上轭铁(6)之间，使得铁芯(3)上端、上永磁体(4)和上轭铁(6)组合后形成一个环形管状结构；所述的下永磁体(5)固定于另一个环形支架(25)与下轭铁(7)之间，使得铁芯(3)下端、下永磁体(5)和下轭铁(7)组合后形成另一个环形管状结构，上永磁体(4)、下永磁体(5)相对的一面应具有相同的极性。6.根据权利要求5所述的基于磁流体散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，其特征在于，所述铁芯(3)上端的外壁与上轭铁(6)之间设有的间隙形成一个环形孔(23)，该铁芯(3)下端的外壁与下轭铁(7)之间设有的间隙形成另一个环形孔(23)。7.根据权利要求5所述的基于磁流体散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，其特征在于，所述的上永磁体(4)和下永磁体(5)采用永磁材料加工成环状结构，或采用永磁材料加工成若干扇形结构，并拼接成环状。8.根据权利要求5所述的基于磁流体散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，其特征在于，所述的铁芯(3)、上轭铁(6)和下轭铁(7)均采用软磁材料制成。9.根据权利要求5所述的基于磁流体散热的双线圈单动磁体结构的惯性式激振器，其特征在于，所述板簧的数量为两个；其中一个板簧的外缘固定于上盖板(10)与壳体(12)之间，其内缘固定于上轭铁(6)的外壁上；另一个板簧的外缘固定于下盖板(11)与壳体(12)之间，其内缘固定于下轭铁(7)的外壁上。
【专利摘要】本实用新型提供了基于磁流体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)和磁流体(20)；所述动磁体(1)两端呈对称设置的环形管状结构，使得动磁体(1)产生的磁场沿管壁构成回路，所述的上线圈(13)和下线圈(14)对称的位于两个环形孔(23)内，当两线圈通入反向交变电流后，该上线圈(13)、下线圈(14)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，所述的磁流体(20)灌注于环形孔(23)内，用于将上线圈(13)和下线圈(14)产生的热量传导至动磁体(1)上进行散热，从而加强惯性式激振器的散热性能。
【IPC分类】B06B1/04
【公开号】CN205008212
【申请号】CN201520643345
【发明人】程晓斌, 孙红灵, 安峰岩, 杨军
【申请人】中国科学院声学研究所
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年8月24日