高精度气膜磁浮振动试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于模状试验和分析的激振设备，特别是一种高精度气膜磁浮振动试验装置。

背景技术：

激振器是用以产生振动力，并将这种振动力加到其他结构和设备上的器械。电动式激振器是利用通有交变电流的线圈在磁场中受力而产生激振力。通用的电动式激振器是由永久磁铁产生恒定的磁场，动圈通过拱形弹簧支承在恒定的磁场中，顶杆和动圈固定在一起，组成激振器的可动部分。当动圈中流过交变电流时，可动部分产生交变的激振力，并通过顶杆将激振力传递给试验构件。

现有技术中的激振器通常包括永磁体、动圈组件、磁缸体和支承组件，永磁体安装于磁缸体内，动圈组件通过支承组件与磁缸体连接，动圈组件的驱动线圈设置于磁缸体内的气隙中。动圈组件包括动圈骨架及驱动线圈，动圈组件的导向为接触式导向方式，如通过辊轮、传动臂及弹片进行导向，动圈组件进行上下往复振动时，对于低频信号下的运动性能影响较大，正弦波信号上会产生噪声，导致信号失真。同时，接触式导向的激振器由于接触产生的摩擦，往往无法应用于高精度振动试验中，如对航空航天器件的振动测试。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种高精度气膜磁浮振动试验装置，其通过压缩空气形成的气膜实现动圈组件的非接触式的导向，以克服现有技术中的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种高精度气膜磁浮振动试验装置，包括磁缸、中心磁极及动圈组件，所述动圈组件包括动圈骨架和设于动圈骨架上的驱动线圈，所述中心磁极设于磁缸内，且所述中心磁极与磁缸之间形成有气隙，所述驱动线圈设置于所述气隙内，所述中心磁极的壁上均匀设置有至少两个通孔，所述中心磁极外壁和动圈骨架内壁之间形成有导向气浮间隙，所述中心磁极内分布有气流通道，所述通孔与所述导向气浮间隙及所述气流通道连通，当通过所述气流通道内注入压缩气体时，压缩气体通过所述通孔进入所述导向气浮间隙，并在所述导向气浮间隙内形成能够对动圈组件进行限位导向的气膜。

在一些实施方案中，所述气流通道由所述中心磁极的内腔与设置在所述中心磁极上的进气口连通形成。

在一些实施方案中，所述进气口设置于所述中心磁极下端。

在一些实施方案中，所述进气口与能够提供压缩空气的压缩机相连接。

在一些实施方案中，所述中心磁极的壁上环绕设置有复数个通孔。

在一些实施方案中，所述动圈骨架外壁与所述磁缸内壁之间留有间隙。

与现有技术相比，本实用新型的高精度气膜磁浮振动试验装置采用非接触式导向方式对动圈组件进行控制，动圈组件在运动过程中动圈骨架与中心磁极之间始终具有一导向气浮间隙，相较于现有技术中接触式导向方式，本实用新型能够避免中心磁极与动圈骨架的摩擦，可以大幅改善低频信号下的振动指标，大大提高了振动试验装置的测试精度，适用于各种高精度器件的振动测试。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一具体实施方式中高精度气膜磁浮振动试验装置的剖视结构示意图；

图2是本实用新型一具体实施方式中高精度气膜磁浮振动试验装置的压缩气体流动原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的一具体实施方式中公开了一种高精度气膜磁浮振动试验装置，参图1所示，该振动试验装置包括磁缸(未图示)、中心磁极30及动圈组件，该动圈组件包括动圈骨架10和设于动圈骨架上的驱动线圈20，中心磁极30设于磁缸内，且中心磁极与磁缸之间形成有气隙，动圈骨架下部及驱动线圈设置于中心磁极与磁缸形成的气隙内。进一步地，动圈骨架10的外侧表面设有凹陷部(未图示)，驱动线圈20固定安装于动圈骨架外侧的凹陷部中。

本实施方式中的中心磁极30与动圈骨架10采用非接触式导向方式，中心磁极30的壁上均匀设置有至少两个通孔34，中心磁极30外壁和动圈骨架10内壁之间形成有导向气浮间隙33，中心磁极30内分布有气流通道，通孔34与导向气浮间隙30及气流通道连通，当通过气流通道内注入压缩气体时，压缩气体通过通孔34进入导向气浮间隙33，并在导向气浮间隙33内形成能够对动圈组件进行限位导向的气膜。

具体地，本实施方式中的气流通道由中心磁极30的内腔32与设置在中心磁极30上的进气口31连通形成，进气口31垂直于中心磁极30的下表面，且进气口31位于中心磁极30下表面的中央位置，进气口31与外部的压缩机(未图示)相连，通过压缩机提供压缩气体，如压缩空气等。当然，在其他实施方式中也可以通过其他装置向进气口提供压缩气体。

另外，在中心磁极30的侧边设有多个沿中心磁极侧边均匀分布的通孔34，导向气浮间隙33通过通孔34与中心磁极30的内腔相连通。通孔34可以呈圆孔型，也可以呈扇形，其均匀分布于中心磁极30的四周，如中心磁极30的侧边均匀分布有四个通孔34，通孔的水平高度相等，通孔与中心磁极的轴线相垂直，且通孔沿动圈的径向分布。当然，在其他实施方式中也可以设置其他数量的通孔，只需将中心磁极30内腔32中的压缩气体均匀排出至导向气浮间隙33中即可。

本实施方式中中心磁极30的外径略小于动圈骨架10的内径，以保证中心磁极30与动圈骨架10之间具有一定的导向气浮间隙33，导向气浮间隙33的距离可以为1～100mm，优选地，导向气浮间隙33的距离为1～10mm。

具体地，参图2所示，本实施方式中持续在中心磁极下方的进气口31中通入压缩气体，压缩气体进入中心磁极30的内腔32中后，分别从各个通孔34排出，排出的压缩气体最终进入中心磁极30与动圈骨架10之间的导向气浮间隙33中，并在导向气浮间隙33中形成气膜，通过形成的气膜对动圈组件进行限位导向，最终形成动圈组件的非接触式导向限位。

优选地，进气口31位于中心磁极下表面的中央位置，通孔34均匀分布于中心磁极侧边的四周，整个中心磁极沿轴线对称分布，如此可以保证动圈组件在工作中的平稳性。

由以上技术方案可以看出，本实用新型中高精度气膜磁浮振动试验装置采用非接触式导向方式对动圈组件进行控制，动圈组件在运动过程中动圈骨架与中心磁极之间始终具有一导向气浮间隙，相较于现有技术中接触式导向方式，本实用新型能够避免中心磁极与动圈骨架的摩擦，可以大幅改善低频信号下的振动指标，大大提高了振动试验装置的测试精度，适用于各种高精度器件的振动测试。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。