线圈骨架6将在电磁驱动力作用下沿轴向产生标准低频正弦振动。
[0052]下面结合图4和图6给出与气隙相邻的中心磁轭、内磁轭表面的深沟槽的一个实施例。图4是图2的局部放大图。深沟槽13分布在中心磁轭2与气隙7相邻的两个表面以及两个内磁轭3与气隙7相邻的两个表面，图中深沟槽13沿中心磁轭2和内磁轭3的高度方向加工，并沿气隙7的长度方向周期性排列。本实施例中，深沟槽13的截面为矩形，其宽度为1mm，深入中心磁轭2和内磁轭3表面的深度为10mm，相邻的两个深沟槽13之间的距离为10mm。理论与仿真分析及实验结果均表明，本发明中深沟槽形式的阵列式微结构可有效抑制电涡流的产生，显著降低涡流损耗。
[0053]下面结合图5给出与气隙相邻的中心磁轭、内磁轭表面的深沟槽的另一个实施例。图5也是图2的局部放大图。本实施例中，深沟槽13的截面为齿形，其齿根宽度为1_，齿尖深入中心磁轭2和内磁轭3表面的深度为10mm，相邻的两个深沟槽13之间的距离为1mm0
[0054]下面结合图7、图8给出永磁体安装框的一个实施例。本实施例中，永磁体安装框9采用陶瓷材料制成，截面为口字形，其沿轴向的厚度与永磁体I相等，永磁体I以粘接方式装配在永磁体安装框9内部，然后将永磁体安装框9通过螺纹连接固定在电磁振动台的基座或其它部件上，实现对永磁体I的安装固定。装配过程中先完成其它零件的装配，最后将永磁体I和永磁体安装框9构成的组件整体沿外磁轭4和端磁轭5之间的空隙推入指定安装位置，然后对永磁体安装框9进行安装固定。采用本发明的安装方式可大大降低永磁体的装配难度，解决了强永磁体零件装配的难题。
[0055]下面结合图9给出磁轭安装框的一个实施例。要使线圈骨架6和工作线圈8套装在中心磁轭2上且具有较长的行程，长尺寸中心磁轭2必须以两端支撑的方式进行安装固定。本实施例中，磁轭安装框10采用陶瓷材料制成，截面为口字形，两个磁轭安装框10套装在中心磁轭2的两端并通过螺钉与中心磁轭2刚性连接，两个磁轭安装框10上有螺纹孔，通过螺钉固定在电磁振动台的基座部件上。
[0056]图10给出了线圈骨架的一个实施例。本实施例中，线圈骨架6采用99氧化铝陶瓷材料，截面为口字形，壁厚为5_，其中心的方形开口使线圈骨架6能够可滑动地套装在中心磁轭2上。工作线圈8均匀密绕在线圈骨架6上，线圈骨架6沿轴向的两端加工有小凸台，用于防止工作线圈8脱落。
[0057]图11给出了线圈骨架的另一个实施例。本实施例中，线圈骨架6的薄壁上设有减重孔，用于减轻线圈骨架6的重量，减重孔为长方孔，沿薄壁四周均匀分布。实际实施过程中也可采用密布圆孔、小方孔等其它形式的减重孔。
【主权项】
1.一种四磁路对称励磁的矩形开放磁场式电磁振动台磁路结构，由永磁体(I)、中心磁轭(2)、内磁轭(3)、外磁轭(4)、端磁轭(5)、线圈骨架(6)和工作线圈(8)构成，整体成轴对称结构，其特征在于:永磁体(I)、中心磁轭(2)、内磁轭(3)、外磁轭(4)和端磁轭(5)的截面均为矩形，线圈骨架(6)的截面为口字形，四个永磁体(I)对称安装在两个外磁轭(4)的两端和两个端磁轭(5)之间，同一个外磁轭(4)两端的两个永磁体(I)同磁极相对布置，两个外磁轭⑷同一端的两个永磁体⑴磁极方向相同，每个永磁体⑴的两个端面分别与外磁轭(4)、端磁轭(5)对应的端面紧密接触，两个外磁轭(4)、四个永磁体(I)与两个端磁轭(5)构成口字形结构，中心磁轭(2)安装在口字形结构的轴线上，中心磁轭(2)的两端分别与两个端磁轭(5)刚性连接，内磁轭(3)的长度小于外磁轭(4)的长度，两个内磁轭(3)对称安装在两个外磁轭(4)和中心磁轭(2)之间、且刚性连接在两个外磁轭(4)相对的两个表面上，两个内磁轭(3)与中心磁轭(2)之间通过两条等宽度的气隙(7)分隔开，线圈骨架(6)可滑动地套装在中心磁轭(2)上，线圈骨架(6)上绕有工作线圈(8)，工作线圈⑶中通以精密可控的驱动电流，与气隙⑵相邻的中心磁轭(2)、内磁轭(3)的表面设有深沟槽(13)形式的阵列式微结构，深沟槽(13)沿气隙(7)的长度方向周期性布置。
2.根据权利要求1所述的四磁路对称励磁的矩形开放磁场式电磁振动台磁路结构，其特征在于:所述永磁体(I)的安装方式是采用四个口字形截面、不导磁材料的永磁体安装框(9)，将永磁体(I)粘接装配在永磁体安装框(9)的内部，通过固定永磁体安装框(9)将永磁体(I)固定；所述中心磁轭(2)的安装方式是采用两个口字形截面、不导磁材料的磁轭安装框(10)，将两个磁轭安装框(10)套装在中心磁轭(2)的两端且与中心磁轭(2)刚性连接，通过固定磁轭安装框(10)将中心磁轭(2)以两端支撑的方式固定。
3.根据权利要求1或2所述的四磁路对称励磁的矩形开放磁场式电磁振动台磁路结构，其特征在于:所述永磁体(I)是采用多个小块永磁体、以粘接的方式拼接构成。
4.根据权利要求1或2所述的四磁路对称励磁的矩形开放磁场式电磁振动台磁路结构，其特征在于:所述永磁体(I)的材料为NdFeB。
5.根据权利要求1或2所述的四磁路对称励磁的矩形开放磁场式电磁振动台磁路结构，其特征在于:所述中心磁轭(2)、内磁轭(3)、外磁轭(4)和端磁轭(5)的材料为高磁导率电工纯铁。
6.根据权利要求1或2所述的四磁路对称励磁的矩形开放磁场式电磁振动台磁路结构，其特征在于:所述线圈骨架(6)的材料为陶瓷、花岗岩、玻璃钢或硬质塑料。
7.根据权利要求1或2所述的四磁路对称励磁的矩形开放磁场式电磁振动台磁路结构，其特征在于:所述气隙(7)的宽度为1mm?40mmo
8.根据权利要求2所述的四磁路对称励磁的矩形开放磁场式电磁振动台磁路结构，其特征在于:所述永磁体安装框(9)和磁轭安装框(10)的材料为陶瓷、花岗岩、玻璃钢或铝合金。
【专利摘要】四磁路对称励磁的矩形开放磁场式电磁振动台磁路结构属于振动计量技术领域；提出一种矩形开放式磁场结构设计，四个永磁体对称安装在两个外磁轭两端且同磁极相对布置，通过磁轭构成四个对称闭合磁路，在气隙中产生高均匀度的磁感应强度分布，工作线圈通电后在磁场中受洛伦兹力作用，产生精密可控的电磁驱动力，与气隙相邻的磁轭表面设有深沟槽形式的阵列式微结构，可有效抑制涡流损耗；本发明可兼顾大行程、高磁场均匀性、大推力和线性电磁驱动力特性，可有效解决现有技术方案存在的不足，为低频/超低频振动校准提供一种高精度、大行程的电磁振动台磁路结构技术方案。
【IPC分类】B06B1-04, G01M7-04
【公开号】CN104833468
【申请号】CN201510235648
【发明人】谭久彬, 何张强, 崔俊宁
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月8日