Электродинамический вибратор Советский патент 1984 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к испытательной вибротехнике и может найти применение при разработке выбраторо предназначенных для испытаний изделий на воздействие вибраций. Известны электродинамические выб раторы, содержащие магнитопровод с обмоткой подмагничивания и подвижную систему, установленную в кольцевом Эоздушйом зазоре- магнитопровода посредством упругих элементов IJ . Однако в данном электродинамическом вибраторе применяется принудительное воздушное охлаждение подвижной катушкиj что недостаточно для вибраторов большой мощности. Известны вибраторы, в которых жид костное охлаждение реализуется путем изготовления обмотки подвижной катушки из фасонного провода. Обмотка выполняется таким образом, что образуются спиральные замкнутые кольца, по которым под давлением протекает охлаждающая жидкость 2J . Однако этот вибратор имеет недостаточную мощность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электродинамический вибратор, содер жащий магнитопровод, состоящий из ярма и установленного в нем централ ного керна с внутренними каналами для подачи охлаждающей жидкости, ис точрик подмагничивающего поля, коль цевую катушку возбуждения, подвижную систему, состоящую из стола. установленного на упругой центрирую щей подвеске и жестко связанной с ним кольцевой обмотки, расположенно в рабочем кольцевом зазоре магнитопровода, а также кольцевые .резервуары, концентрично установленные в верхней части ярма и центрального керна с проточными каналами, обращенными к обмотке возбуждения, и соединенные с системой подачи охлаж дающей жидкости . m. , Однако известный вибргатор недост точно мощен и имеет значительную по речную Составляющую колебаний катушки., Цель изобретения - повьипение мощ ности и уменьшение поперечных колебаний подвижной системы. Указанная цель достигается тем, что в электродинамическом выбраторе каналы выполнены в виде кольцевой щели, образованной торцевой поверхностью магнитопровода и стенками каждого кольцевого резервуара, при этом между цилиндрическими поверхностями резервуаров и катушки образованы дренажные зазоры. . Кроме того, на цилиндрических поверхностях кольцевых резервуа.ров, взаимодействующих с наружнойи внутренней цилиндрическими поверхностями подвижной катушки, выполнены кольцевые канавки, распЬложенные у внешних краев цилиндрических поверхностей кольцевых резервуаров. На фиг. 1 изображен вибратор, разрез; на фиг. 2 - лабиринтное уплотнение дренажных зазоров. Подвижная система вибратора состоит, из рабочего стола 1 и подвижной катушки 2 и подвешена на упругих элементах 3 в воздушном зазоре 4 магнитопровода 5, внутри магнитопровода 5 расположена катушка подмагничивания 6. На верхних поверхностях ярма 7 и центрального керна 8 магнитопровода укреплены кольцевые резервуары 9, питаемые через трубопроводы 10 водой или маслом под давлением. Кольцевые резервуары образуют кольцевые зазоры 11. Цилиндрические поверхности кольцевых резервуаров совместно с внутренней и внешней цилиндрическими поверхностями подвижной катушки 2 образуют дренажные зазоры 12. Каналы 13 служат для слива охлаждающей жидкости. На цилиндрических поверхностях кольцевых резервуаров 9, взаимодействующих с наружной и внутренней цилиндрическими поверхностями подвижной катушки 2, выполнены кольцевые канавки 14, расположенные у внешних краев цилиндрических поверхностей Колычевых резервуаров. Вибратор работает следующим образом. При подаче переменного тока в подвижную катушку 2 и постоянного тока катушки подмагнич.ивания 6 подвижная катушка 2 со столом 1 начинает колебаться с частотой переменного тока. Охлаждающая жидкость под давлением по каналам 10 попадает в кольцевые резервуары 9. Поскольку их внутреннее сечение значительно больше площади дроссельного зазора 11, давление жидкости по окружности резервуара одинаково. Этим обеспечивается равномерность распределения давлений по длине воздушных и дренажных зазоров при концентричном расположении подвижной катзгшки в воздушном зазоре магнито311

провода. Под действием давления вода, вытекает через дроссельные зазоры между ярмом, центральным керном и подвижной катушкой 5 так и в дренажные зазоры 12. При этом давление жидкости на внутреннюю и наружную поверхности подвижной катушки будет равно между собой. По дренажным зазорам 12 вода вытекает наружу и по каналам 13 стекает в теплообменник. Вода, протекающая по дренажным зазорам, кроме охлаждения подвижной катушки участвует еще в стабилизации ее положения.

Ширина дренажных зазоров должна быть минимальной. Они могут снабжаться лабиритными уплотнениями с целью уменьшения бесполезного, но вынужденного расхода охлаждающей жидкости. Радиальная ширина воздушных зазоров между ярмом, подвижной катушкой;и центральным керном должна быть минимальной для повышения коэффициента заполнения проводом обмотки подвижной катушки воздушного

304

зазора магнитопровода и для обеспечения наиболее глубокой индуктивной связи экранов с подвижной катушкой. Дроссельные кольцевые зазоры 11 позволяют стабилизировать положение подвижной катушки 2 в центре воздушного зазора 4. Поскольку воздушные зазоры между центральным керном, подвижной катушки и ярмом и дрен-ажные зазоры 12 при работе полностью заполнены практически несжимаемой жидкостью, жесткость подвижной систем мы в радиальном направдении -возраста ет, что приводит к существенному

уменьшению уровня поперечных колебаний .

Использование изобретения позволяет повысить развиваемую вибратором переменную силу и ускорение в 2-3-раза без увеличения его габаритЬв. Уменьшение поперечных колебаний повышает ; также метрологические характеристики вибратора.

1. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР, содержащий магнитопровод, состоящий из ярма и установленного в нем центрального керна с внутренними каналами для подачи охлаждающей жидкости, источник подмаг ничивающего поля, кольцевую катушку возбуждения, подвижную систему, состоящую из стола, установленного на упругой центрирующей подвеске и жестко связанной с ним кольцевой обмотки, расположенной в рабочем кольцевом зазоре магнитопровода, а также кольцевые резервуары, концентрично установленные в верхней части ярма и центрального керна с проточными каналами, обращенными к обмотке возбуждения,, и соединенные с системой подачи охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что,, с целью повышения мощности и уменьшения поперечных колебаний подвижной системы, каналы выполнены в виде кольцевой щели образованной торцевой поверхностью магнитопровода и стенка,ми каждого кольцевого резервуара, при этом между цилиндрическими поверхностями резервуаров и катушки образованы дренажные зазоры. 2. Вибратор поп. 1, отлича(Л ющийся тем, что на цилиндрических поверхностях кольцевых резервус аров, взаимодействующих с наружной и внутренней цилиндрическими поверхностями подвижной катушки, выполнены кольцевые канавки, расположенные у внешних краев цилиндрических поверхностей кольцевых резервуаров. 00 4 СО О

Л

фиг. 2.