一种小型惯性激振器

本发明公开了一种小型惯性式激振器，属于力学振动环境试验。

背景技术：

1、机械设备在运输或者使用过程中，通常处于复杂的动力学环境，这对其可靠性以及寿命会造成影响。为模拟结构实际受到的复杂力，进行力学环境试验是验证结构可靠性最有效直接的方法。

2、在力学环境试验中，对于小型结构，通常使用激振器作为力的来源。传统的电磁式激振器通常需要固定安装，然而对于结构某些不具备固定安装条件的位置，也需要额外采用吊装的形式。此外，对于狭小空间的某些激励点，电磁式激振器甚至无法安装施加有效的激励。小型惯性激振器由于采用可动部件的惯性力作为施加在结构上的激励，可直接通过粘接或者螺接的形式安装在结构表面，且尺寸小，对安装位置要求低。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本申请旨在提供一种小型惯性激振器，在低频和中低频时可输出较大惯性力的要求。

2、本发明为一种小型惯性激振器，所述激振器包含可动部分、固定连接部分和支撑部分，所述固定连接部分位于可动部分的上方，通过支撑部分相互连接，所述支撑部分设有线圈，所述固定连接部分中设有磁铁，所述可动部分中设有簧片，线圈在电流作用下产生运动，并带动所述簧片产生位移，通过所述固定连接部的内外螺柱传递到外部。

3、进一步的，所述可动部分包括底座1、磁铁2、磁隙内环3、下压环4、上压环5；所述磁铁2和磁隙内环3上下堆叠放置，通过中心的螺孔固定连接到底座上；所述下压环4通过螺丝与底座1上的螺孔相连，所述上压环5通过螺丝穿过通孔与下压环4上的螺孔相连。

4、进一步的，所述支撑部分包括动圈骨架6、簧片、双头螺柱8，其中，所述簧片包含第一簧片和第二簧片；所述动圈骨架位于磁隙内环3上方，线圈缠绕在所述动圈骨架6上，其在上下运动过程中始终保证完全覆盖磁隙内环3；所述双头螺柱8中部无螺纹，上下两端均设有外螺纹，其下端外螺纹部分穿过第一簧片7中心通孔，与动圈骨架6中心螺孔相配合，双头螺柱8中间无螺纹部分比动圈骨架6上端面直径大，用于压紧第一簧片7于动圈骨架6上端；所述第一簧片7四周被上、下压环压紧，并被上、下压环的连接螺丝穿过，以限制其轴向旋转和径向移动；所述第二簧片7’穿过双头螺柱8上端外螺纹部分，放置于双头螺柱8中间无螺纹部分上表面，第二簧片7’四周被上压环5和压片压紧，并被连接螺丝穿过，以限制其轴向旋转和径向移动。

5、进一步的，所述固定连接部分包括力环支撑件9、力传感器10、内外螺柱11、顶盖12；其中，所述力环支撑件9两端外径不同，小直径端朝下，大直径端朝上，其中有通孔，用于通过所述双头螺柱8的上端部分，放置于第二簧片7’的上表面；所述力传感器10置于力环支撑件9的大直径端上；所述内外螺柱11的内螺纹部分与双头螺柱8上端外螺纹配合，达到预紧力传感器的目的；所述顶盖12旋紧于内外螺柱11的外螺纹部分。

6、有益效果

7、（1）本发明在磁路末端明显缩小了底座和磁隙内环间的距离，可在此处形成集中、均匀的磁场，提高了磁场强度，有助于惯性激振器输出力的增加。

8、（2）本发明采用经过热处理的铍青铜作为簧片的材料，有良好的弹性极限、疲劳极限和导热性，提高了簧片刚度和使用寿命，具备良好的散热能力。

9、（3）本发明的簧片在构型、厚度上均经过优化设计，可以在低频阶段输出较大惯性力，且振动位移小。

技术特征：

1.一种小型惯性激振器，其特征在于，所述激振器包含可动部分、固定连接部分和支撑部分，所述固定连接部分位于可动部分的上方，通过支撑部分相互连接，所述支撑部分设有线圈，所述固定连接部分中设有磁铁，所述可动部分中设有簧片，线圈在电流作用下产生运动，并带动所述簧片产生位移，通过所述固定连接部的内外螺柱传递到外部。

2.根据权利要求1所述的一种小型惯性激振器，其特征在于，所述可动部分包括底座（1）、磁铁（2）、磁隙内环（3）、下压环（4）、上压环（5）；所述磁铁（2）和磁隙内环（3）上下堆叠放置，通过中心的螺孔固定连接到底座上；所述下压环（4）通过螺丝与底座（1）上的螺孔相连，所述上压环（5）通过螺丝穿过通孔与下压环（4）上的螺孔相连。

3.根据权利要求1所述的一种小型惯性激振器，其特征在于，所述支撑部分包括动圈骨架（6）、簧片、双头螺柱（8），其中，所述簧片包含第一簧片和第二簧片；所述动圈骨架位于磁隙内环（3）上方，线圈缠绕在所述动圈骨架（6）上，线圈在上下运动过程中始终保证完全覆盖磁隙内环（3）；所述双头螺柱（8）中部无螺纹，上下两端均设有外螺纹，其下端外螺纹部分穿过第一簧片（7）中心通孔，与动圈骨架（6）中心螺孔相配合，双头螺柱（8）中间无螺纹部分比动圈骨架（6）上端面直径大，用于压紧第一簧片（7）于动圈骨架（6）上端；所述第一簧片（7）四周被上、下压环压紧，并被上、下压环的连接螺丝穿过，以限制其轴向旋转和径向移动；所述第二簧片（7’）穿过双头螺柱（8）上端外螺纹部分，放置于双头螺柱（8）中间无螺纹部分上表面，第二簧片（7’）四周被上压环（5）和压片压紧，并被连接螺丝穿过，以限制其轴向旋转和径向移动。

4.根据权利要求1所述的一种小型惯性激振器，其特征在于，所述固定连接部分包括力环支撑件（9）、力传感器（10）、内外螺柱（11）、顶盖（12）；其中，所述力环支撑件（9）两端外径不同，小直径端朝下，大直径端朝上，其中有通孔，用于通过所述双头螺柱（8）的上端部分，放置于第二簧片（7’）的上表面；所述力传感器（10）置于力环支撑件（9）的大直径端上；所述内外螺柱（11）的内螺纹部分与双头螺柱（8）上端外螺纹配合，达到预紧力传感器的目的；所述顶盖（12）旋紧于内外螺柱（11）的外螺纹部分。

技术总结
本申请公开一种小型惯性激振器，所述激振器包含可动部分、固定连接部分和支撑部分，所述固定连接部分位于可动部分的上方，通过支撑部分相互连接，所述支撑部分设有线圈，所述固定连接部分中设有磁铁，所述可动部分中设有簧片，线圈在电流作用下产生运动，并带动所述簧片产生位移，通过所述固定连接部的内外螺柱传递到外部。本申请小型惯性激振器在低频和中低频时可输出较大惯性力的要求。

技术研发人员：郑荣慧,魏江南,陈怀海
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15