振動臺動圈水冷結構的製作方法

2023-07-02 19:44:31 3

振動臺動圈水冷結構的製作方法
【專利摘要】本發明屬於一種振動試驗設備的水冷結構，具體公開一種振動臺動圈水冷結構，它包括固定在動圈骨架底部的冷卻壁，纏繞在冷卻壁外的動圈導線，嵌在動圈骨架上部內的導水接頭，頂部嵌在導水接頭出口內、底部與冷卻壁固定連接的導水管線。該裝置能夠使用任意橫截面積的實心導線，從而可以很好的與高壓功率放大器匹配；實心導線加工簡單，成本也降低很多。
【專利說明】振動臺動圈水冷結構
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於一種振動試驗設備的水冷結構，具體涉及一種用於電動振動臺的動圈水冷結構。
【背景技術】
[0002]電動振動臺是由恆定磁場和位於磁場中通過一定交變電流的線圈相互作
[0003]用所產生的電動力來驅動的，產生熱量的部件是驅動線圈、勵磁線圈、消磁線圈及短路環等，它們產生的熱量必須消散，否則會燒壞部件，因此必須對電動振動臺進行冷卻。
[0004]傳統的冷卻方法主要有自然冷卻、風冷和水冷等。自然冷卻的效果差，僅適用於發熱量很小的小型振動臺，結構簡單、成本低；風冷適用於中型振動臺，冷卻效率不太高，而且有較大的風機噪聲，結構比較簡單、經濟；水冷的冷卻效率高，而且噪聲小，但是結構複雜、成本高，大多適用於大中型振動臺。
[0005]傳統的水冷方式將空心導線4』繞制在繞線壁5』上，採用閉環循環液冷卻。發熱線圈採用空心導線4』繞制，循環的冷卻水在空心導線中流通從而將熱量帶走，如圖1所示。這種水冷方式在空心導線4』上引出抽頭作為冷卻水的進、出口，但有時會受到振動臺結構及尺寸的影響，使得這種冷卻方式很難實現。對於比較長的導線通常採用多路並聯的方式冷卻，結構較複雜。
[0006]電動振動臺的額定激振力直接與冷卻效率有關，因此，如何提高振動臺的冷卻效率，並且降低冷卻成本，簡化冷卻結構非常重要。
[0007]電動振動臺與功率放大器、振動控制系統配套使用完成正弦、隨機、衝擊等可靠性實驗，從而模擬產品真實使用環境的振動情況。其中，功率放大器本身的性能與振動臺的匹配狀況直接關係系統的性能。現如今，與電動振動臺配套使用的功率放大器發展越來越快，高壓功放已成為未來的發展趨勢，目前，
[0008]國內功率放大器的輸出電壓已達到300V。因此，對於相同的輸出功率，輸出電流會減小，那麼電動振動臺動圈導線橫截面積也將越來越小，空心導線4』的加工變的更加困難，而且製造成本也增加了 ；另外，空心導線4』橫截面積的減小，也必然會導致水流通道5-02』橫截面積的減小，最終導致水流壓力增加，對於較長的空心導線4』也很容易堵塞水流通道，所以，迫切需要研製新型的水冷結構彌補這些缺陷。

【發明內容】

[0009]本發明的目的在於提供一種振動臺動圈水冷結構，該結構能夠使用任意橫截面積的實心導線，從而可以很好的與高壓功率放大器匹配；實心導線加工簡單，成本也降低很多。
[0010]實現本發明目的的技術方案:一種振動臺動圈水冷結構，它包括固定在動圈骨架底部的冷卻壁，纏繞在冷卻壁外的動圈導線，嵌在動圈骨架上部內的導水接頭，頂部嵌在導水接頭出口內、底部與冷卻壁固定連接的導水管線。[0011]所述的冷卻壁由內板、外板和隔板構成，內板與隔板、隔板和外板密封連接形成水流通道。
[0012]所述的冷卻壁由內板、外板密封連接構成，內板上開有水流通道。
[0013]所述的導水接頭入口內嵌有水管嘴。
[0014]所述的動圈導線為實心導線。
[0015]本發明的有益技術效果在於:本發明的水冷結構密閉性良好，所需水壓小；可以使用任意橫截面積的實心動圈導線，局限性小。動圈導線粘接在冷卻壁的內外兩側，提高了提高動圈的冷卻效率，噪聲小；同時還有加工成本低、應用範圍廣、工作穩定可靠等優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現有技術中的水冷方式的結構示意圖；
[0017]圖2為本發明所提供的一種用於電動振動臺動圈的水冷結構的剖視圖；
[0018]圖3為本發明所提供的一種冷卻壁和動圈導線纏繞局部結構示意圖；
[0019]圖4為圖2的A-A向剖視圖；
[0020]圖5為本發明所提供的一進一出的冷卻壁繞上動圈導線的主視圖和左視圖；
[0021]圖5a為本發明所提供的一進一出的冷卻壁繞上動圈導線的主視圖；
[0022]圖5b為本發明所提供的一進一出的冷卻壁繞上動圈導線的左視圖；
[0023]圖6為本發明所提供的水路一進一出水冷方式的三維結構示意圖；
[0024]圖7為本發明所提供的水路兩進兩出水冷方式的三維結構示意圖。
[0025]圖中:
[0026]I為導水接頭；2為水管嘴；3為導水管線；4為動圈導線；
[0027]5為冷卻壁,5-01為內板,5-02為外板,5-03為隔板,5-04為水流通道；
[0028]6為卡箍，7為環氧樹脂，8為動圈骨架。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0030]圖2為本發明所提供的一種用於電動振動臺動圈的水冷結構的剖視圖。冷卻壁5的內板5-01與動圈骨架8用高溫環氧樹脂粘接；將導水管線3頂部通過螺紋固定連接在導水接頭I的出口內，導水接頭I嵌在動圈骨架8上部側壁的凹槽內，且導水接頭I與動圈骨架8之間通過螺釘固定連接。水管嘴2螺紋固定連接導水接頭I的入口內。導水管線3底部採用環氧樹脂7粘接固定到動圈骨架8底部肋板上。冷卻壁5整體呈圓筒形，將動圈導線4沿冷卻壁5周向纏繞在冷卻壁5內外兩側上。為了防止動圈導線4脫落，使用卡箍6卡緊動圈導線4。水管嘴2、導水接頭1、導水管線3、冷卻壁5形成完整的水流通道。圖2、圖3、圖4中水流通道5-04中的氣泡為冷卻水。如圖2至圖7所示，冷卻水通過水管嘴2引入，流經導水接頭1、導水管線3進入冷卻壁5的水流進口 IN，在冷卻壁5的水流通道5-04中循環帶走動圈產生的熱量，最後通過水流出口 OUT、導水管線3、導水接頭1、水管嘴2流出。
[0031]如圖3和圖4所示，冷卻壁5由內板5-01、外板5_02和隔板5_03構成，內板5_01與隔板5-03、隔板5-03和外板5-02採用粘接或者焊接的方式密封起來，從而形成水流通道5-04。也可以直接在內板5-01的側壁上挖出水流通道5-04，該側壁與外板5_02相鄰；此時內板5-01與外板5-02緊密貼合、並密封焊接或者粘接在一起此時不需要隔板5-03。冷卻壁5為圓環體，它的進、出口儘量靠近，這樣可以簡化動圈結構，圖5為一進一出的冷卻壁5繞上動圈導線4的主、左視圖，(圖中箭頭代表水流通道5-04)。動圈導線4繞制在冷卻壁5的內板5-01內側和外板5-02外側上，循環的冷卻水在冷卻壁5的中水流通道5-04流通從而對發熱的導線4進行冷卻。
[0032]如圖6所示，對於發熱量較小的中小型電動振動臺可以採用一進一出的方式的水冷結構進行冷卻。如圖6和圖1所示，對於一進一出的水冷結構，水管嘴2、導水接頭1、導水管線3均為兩個，分別位於冷卻壁5的水流進口 IN和水流出口 OUT處。
[0033]如圖7所示，對於發熱量較大的大中型電動振動臺可以採用多路並聯的兩進兩出的方式的水冷結構進行冷卻。如圖7和圖1所示，對於兩進兩出的水冷結構，水管嘴2、導水接頭1、導水管線3均為四個，分別位於冷卻壁5的兩個水流進口 IN1、IN2和兩個水流出口0UT1、0UT2 處。
[0034]上述圖6和圖7所示的兩種冷卻方式的水流進、出口都在冷卻壁5上，摒棄了傳統水冷在動圈導線4上引出抽頭的方式，因此不會受到振動臺結構及尺寸的影響，可廣泛應用於各類電動振動臺中，較之傳統的冷卻方式也要簡單很多。冷卻壁5的加工標準化之後，其成本也很低。
[0035]該水冷結構裝配完成後，對其進行密閉性試驗，保證該水冷結構在一定壓力一定時間下無漏滲水現象。將動圈骨架8安裝到電動振動臺中，與功率放大器和信號源配合使用，打開冷卻水，連續通電I小時以上，進行溫度測試，冷卻效果很好；然後將電動振動臺與功率放大器、電荷放大器、控制儀配合使用，對該水冷結構的各項指標進行測試，很好的完成了電動振動臺的要求，而且工作性能良好可靠。
[0036]上面結合附圖和實施例對本發明作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。本發明中未作詳細描述的內容均可以採用現有技術。
【權利要求】
1.一種振動臺動圈水冷結構，其特徵在於:它包括固定在動圈骨架(8)底部的冷卻壁(5),纏繞在冷卻壁(5)外的動圈導線(4)，嵌在動圈骨架(8)上部內的導水接頭(I)，頂部嵌在導水接頭(I)出口內、底部與冷卻壁(5)固定連接的導水管線(3)。
2.根據權利要求1所述的一種振動臺動圈水冷結構，其特徵在於:所述的冷卻壁(5)由內板(5-01)、外板(5-02)和隔板(5-03)構成，內板(5_01)與隔板(5_03)、隔板(5_03)和外板(5-02)密封連接形成水流通道(5-04)。
3.根據權利要求1所述的一種振動臺動圈水冷結構，其特徵在於:所述的冷卻壁(5)由內板(5-01)、外板(5-02 )密封連接構成，在內板(5-01)上開有水流通道(5-04 )。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的一種振動臺動圈水冷結構，其特徵在於:所述的導水接頭(I)入口內嵌有水管嘴(2)。
5.根據權利要求4所述的一種振動臺動圈水冷結構，其特徵在於:所述的動圈導線(4)為實心導線。
【文檔編號】G01M7/02GK103592089SQ201210290685
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月15日 優先權日:2012年8月15日
【發明者】張巧壽, 底紅巖, 李建明 申請人:北京強度環境研究所, 北京航天希爾測試技術有限公司, 中國運載火箭技術研究院