本發(fā)明涉及一種振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)、振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及振動(dòng)試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備是用以產(chǎn)生振動(dòng)力，并將這種振動(dòng)力加到其他結(jié)構(gòu)和設(shè)備上的器械。常見(jiàn)的振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備有電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、電磁振動(dòng)臺(tái)、電動(dòng)激振器、電磁激振器等。以電動(dòng)式激振器為例，其在工作時(shí)是利用通有交變電流的線圈在磁場(chǎng)中受力而產(chǎn)生激振力。通用的電動(dòng)式激振器是由永久磁鐵產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，動(dòng)圈通過(guò)拱形彈簧支承在恒定的磁場(chǎng)中，頂桿和動(dòng)圈固定在一起，組成激振器的可動(dòng)部分。當(dāng)動(dòng)圈中流過(guò)交變電流時(shí)，可動(dòng)部分產(chǎn)生交變的激振力，并通過(guò)頂桿將激振力傳遞給試驗(yàn)構(gòu)件。

現(xiàn)有振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備的磁路結(jié)構(gòu)通常包括磁缸及中心磁極，中心磁極位于磁缸內(nèi)部，且在該兩者之間形成有磁隙，動(dòng)圈組件的驅(qū)動(dòng)線圈分布在該磁隙內(nèi)，當(dāng)在該驅(qū)動(dòng)線圈內(nèi)通入交流電時(shí)，驅(qū)動(dòng)線圈可因該磁隙內(nèi)的磁場(chǎng)作用而帶動(dòng)動(dòng)圈骨架進(jìn)行上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的磁路結(jié)構(gòu)中，磁隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度一般是固定的，使得振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備難以適應(yīng)不同振動(dòng)試驗(yàn)的需求。

鑒于上述技術(shù)問(wèn)題，有必要提供一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)、振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及振動(dòng)試驗(yàn)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)、振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備及振動(dòng)試驗(yàn)方法，其能夠有效增大磁路結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并提高動(dòng)圈的散熱效果。

為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)，設(shè)于振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備中，所述磁路結(jié)構(gòu)包括磁缸和設(shè)于磁缸內(nèi)的中心磁極，所述磁缸和中心磁極之間形成有磁隙，所述磁隙內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)線圈，所述驅(qū)動(dòng)線圈與動(dòng)圈骨架結(jié)合形成動(dòng)圈組件，所述磁路結(jié)構(gòu)還包括磁流體，所述磁流體對(duì)應(yīng)于所述磁隙內(nèi)的磁場(chǎng)形態(tài)分布在所述磁隙內(nèi)。

在一些實(shí)施方案中，所述磁流體包括外磁流體和內(nèi)磁流體，所述動(dòng)圈組件外壁與磁缸內(nèi)壁之間形成有第一間隙，所述動(dòng)圈組件內(nèi)壁與中心磁極外壁之間形成有第二間隙，所述第一間隙內(nèi)分布有外磁流體，所述第二間隙中分布有內(nèi)磁流體。

在一些實(shí)施方案中，所述外磁流體呈環(huán)狀均勻分布于第一間隙中，所述內(nèi)磁流體呈環(huán)狀均勻分布于第二間隙中。

在一些實(shí)施方案中，所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備或電磁振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備。

在一些實(shí)施方案中，所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、電磁振動(dòng)臺(tái)、電動(dòng)激振器或電磁激振器。

本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備，包含磁路結(jié)構(gòu)及動(dòng)圈組件，所述動(dòng)圈組件包括驅(qū)動(dòng)線圈和與驅(qū)動(dòng)線圈連接的動(dòng)圈骨架，所述驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)于所述磁路結(jié)構(gòu)的磁隙內(nèi)，所述磁路結(jié)構(gòu)為上述的基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的再一實(shí)施例中提供一種振動(dòng)試驗(yàn)方法，所述方法包括：

提供振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備，所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括磁路結(jié)構(gòu)及動(dòng)圈組件，所述磁路結(jié)構(gòu)包括磁缸和設(shè)于磁缸內(nèi)的中心磁極，所述磁缸和中心磁極之間形成有磁隙，所述動(dòng)圈組件包括驅(qū)動(dòng)線圈和與驅(qū)動(dòng)線圈連接的動(dòng)圈骨架，所述驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)于所述磁路結(jié)構(gòu)的磁隙內(nèi)；

在所述磁隙內(nèi)加入磁流體，并使所述磁流體在所述磁隙內(nèi)的磁場(chǎng)作用下分布在所述磁隙內(nèi)；

在所述動(dòng)圈骨架的工作臺(tái)面上安裝工件，并啟動(dòng)所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。

在一些實(shí)施方案中，在所述磁隙內(nèi)，所述磁流體呈環(huán)形分布在動(dòng)圈組件外壁與磁缸內(nèi)壁之間和動(dòng)圈組件內(nèi)壁與中心磁極外壁之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)在磁路結(jié)構(gòu)中增加磁流體，在原有磁路結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在該磁場(chǎng)的作用下磁流體也會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，磁流體產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原有的磁場(chǎng)相互疊加，可以大幅提高磁路結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并且基本不改變磁隙內(nèi)的磁場(chǎng)形態(tài)；另外，磁流體能夠吸收動(dòng)圈組件中的熱量通過(guò)磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行散發(fā)，大幅度提高了動(dòng)圈的散熱性能。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一具體實(shí)施方式中設(shè)有磁流體的磁路結(jié)構(gòu)與動(dòng)圈組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一具體實(shí)施方式中未設(shè)有磁流體的磁路結(jié)構(gòu)與動(dòng)圈組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一具體實(shí)施方式中設(shè)有磁流體的磁路結(jié)構(gòu)與動(dòng)圈組件的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的一具體實(shí)施方式涉及一種基于磁流體的磁路結(jié)構(gòu)，動(dòng)圈組件位于磁路結(jié)構(gòu)中，磁路結(jié)構(gòu)用于為動(dòng)圈組件提供磁場(chǎng)。

進(jìn)一步的，參圖1、圖2所示，磁路結(jié)構(gòu)包括磁缸11及位于磁缸11內(nèi)部的中心磁極12，磁缸11和中心磁極12的第一端(下端)相連通設(shè)置，第二端(上端)相互分離設(shè)置，磁缸11與中心磁極12之間形成一磁隙，動(dòng)圈組件20位于磁路結(jié)構(gòu)形成的磁隙中。其中，動(dòng)圈組件20包括驅(qū)動(dòng)線圈和動(dòng)圈骨架，驅(qū)動(dòng)線圈及部分動(dòng)圈骨架位于該磁隙中。

本實(shí)施方式中的動(dòng)圈組件20與磁缸11、以及動(dòng)圈組件20與中心磁極12之間具有間隙，磁路結(jié)構(gòu)還包括位于磁隙中的磁流體，磁流體對(duì)應(yīng)于磁隙內(nèi)的磁場(chǎng)形態(tài)分布在磁隙內(nèi)，以增強(qiáng)磁路結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)，同時(shí)，磁流體還能傳導(dǎo)磁路結(jié)構(gòu)中的熱量。

具體地，本實(shí)施方式中的磁缸11呈圓筒狀，中心磁極12呈圓柱狀設(shè)于磁缸11的軸心位置，部分動(dòng)圈組件20呈圓環(huán)狀位于磁缸11和中心磁極12之間。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，動(dòng)圈組件、磁缸及中心磁極的形狀也不限于本實(shí)施方式中的形狀。

如圖2所示，動(dòng)圈組件20外壁與磁缸11內(nèi)壁之間具有第一間隙111，動(dòng)圈組件20內(nèi)壁與中心磁極12外壁之間具有第二間隙121，第一間隙111和第二間隙121均呈圓環(huán)狀。磁流體包括位于第一間隙111中的外磁流體13、以及位于第二間隙121中的內(nèi)磁流體14。外磁流體13呈圓環(huán)狀均勻分布于第一間隙111中，內(nèi)磁流體14呈圓環(huán)狀均勻分布于第二間隙121中。

磁流體既具有液體的流動(dòng)性又具有固體磁性材料的磁性，是由直徑為納米量級(jí)(10納米以下)的磁性固體顆粒、基載液(也叫媒體)以及界面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀液體。該流體在靜態(tài)時(shí)無(wú)磁性吸引力，當(dāng)外加磁場(chǎng)作用時(shí)，才表現(xiàn)出磁性。

本申請(qǐng)中通過(guò)在磁路結(jié)構(gòu)的磁隙中增加磁流體，磁路結(jié)構(gòu)中的磁缸與中心磁極之間會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，在該磁場(chǎng)的作用下，磁流體也會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，磁流體產(chǎn)生的磁場(chǎng)和磁缸與中心磁極的磁場(chǎng)相互疊加，可以大幅提高磁路結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)。

同時(shí)，磁流體作為一種膠狀液體，其具有較為優(yōu)越的熱傳導(dǎo)性能，能夠吸收動(dòng)圈組件、磁缸及中心磁極的熱量，并將該熱量迅速散發(fā)至空氣中，大大提高了磁路結(jié)構(gòu)的散熱性能。

本發(fā)明的另一實(shí)施方式中還公開(kāi)了一種振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備，所述振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括磁路結(jié)構(gòu)及動(dòng)圈組件，動(dòng)圈組件包括驅(qū)動(dòng)線圈和與驅(qū)動(dòng)線圈連接的動(dòng)圈骨架，驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)于磁路結(jié)構(gòu)的磁隙內(nèi)，磁路結(jié)構(gòu)為上述實(shí)施方式中增加有磁流體的磁路結(jié)構(gòu)，此處不再詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。

進(jìn)一步地，振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備可包括電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備或電磁振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備等，優(yōu)選地，電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備可為電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)、電動(dòng)激振器等，電磁振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備可為電磁振動(dòng)臺(tái)、電磁激振器等。

應(yīng)用上述實(shí)施方式中振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備的振動(dòng)試驗(yàn)方法具體如下：

提供振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備，振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備包括磁路結(jié)構(gòu)及動(dòng)圈組件，磁路結(jié)構(gòu)包括磁缸和設(shè)于磁缸內(nèi)的中心磁極，磁缸和中心磁極之間形成有磁隙，動(dòng)圈組件包括驅(qū)動(dòng)線圈和與驅(qū)動(dòng)線圈連接的動(dòng)圈骨架，驅(qū)動(dòng)線圈設(shè)于磁路結(jié)構(gòu)的磁隙內(nèi)；

在磁隙內(nèi)加入磁流體，并使磁流體在磁隙內(nèi)的磁場(chǎng)作用下分布在磁隙內(nèi)；

在動(dòng)圈骨架的工作臺(tái)面上安裝工件，并啟動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)。

在加入磁流體時(shí)，可依據(jù)振動(dòng)試驗(yàn)的需求，調(diào)整加入所述磁隙內(nèi)的磁流體的含量，直至所述磁隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定范圍。

振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備在工作過(guò)程中，磁隙內(nèi)的磁流體呈環(huán)形分布在動(dòng)圈組件外壁與磁缸內(nèi)壁之間和動(dòng)圈組件內(nèi)壁與中心磁極外壁之間。

由以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)在磁路結(jié)構(gòu)中增加磁流體，在原有磁路結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在該磁場(chǎng)的作用下磁流體也會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，磁流體產(chǎn)生的磁場(chǎng)與原有的磁場(chǎng)相互疊加，可以大幅提高磁路結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)；另外，另外，磁流體能夠吸收動(dòng)圈組件中的熱量通過(guò)磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行散發(fā)，大幅度提高了動(dòng)圈的散熱性能。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。