專利名稱：推挽式激振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用稀土永磁材料制造的推挽式激振器，屬于機(jī)械傳動零部件技術(shù)領(lǐng)域。
采用振動為主要工作方式的機(jī)械設(shè)備在國民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域或行業(yè)中都可遇見，例如，在油田、礦山鉆探作業(yè)現(xiàn)場，用于凈化泥漿、清除鉆屑的泥漿振動篩；在建筑工地，用于砸實地基或路面的振動夯(俗稱“蛤蟆夯”)以及其他振動泵、振蕩器等等，這些振動設(shè)備大都采用機(jī)械傳動，即由電機(jī)驅(qū)動減速裝置(齒輪箱或皮帶輪傳動付)，再帶動裝有偏心凸輪的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，由此產(chǎn)生一定方向的往復(fù)振動。這種機(jī)械振動裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動部件多，零件磨損快，使用壽命短。再者，傳統(tǒng)的機(jī)械振動設(shè)備由于其振動頻率不能隨機(jī)加以控制，因此也就不能把其振動工作點恰好調(diào)到該設(shè)備的自然諧振頻率工作。為了要保證設(shè)備能穩(wěn)定工作，就必須使其工作頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)備固有的諧振頻率，有的甚至相差數(shù)倍、十余倍乃至數(shù)十倍。這樣由于外加的機(jī)械振源遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離共振點工作，大部分輸入的能量就都沒有得到有效利用，被白白損耗浪費了。而如果使設(shè)備處于其自身的諧振點振動，那么只要給振源補(bǔ)充很小的能量就能滿足設(shè)備保持振動的需要。
本實用新型的目的是要提供一種電磁激振的機(jī)械設(shè)備振動源----推挽式激振器，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本實用新型的結(jié)構(gòu)如

圖1所示它包括有鐵芯1、線圈2、振子3和和張力彈簧4四部分，其特點是在U型鐵芯1上纏繞的線圈2中通入頻率、脈寬可調(diào)的交流電源充磁，而相當(dāng)于銜鐵、用稀土永磁材料制成的振子3為冂型，位于電磁線圈鐵芯1的上方，振子3的中央下方固裝有一個張力彈簧4，使振子在電磁鐵的交變磁場吸引或推斥下，壓縮或拉伸彈簧作往復(fù)運動。
本實用新型的工作原理參見圖2在線圈2中通入頻率、脈寬可以隨機(jī)調(diào)整的交流電源，就會使由線圈2和鐵芯1構(gòu)成的電磁鐵產(chǎn)生交變磁場和磁極，并吸引或推斥位于鐵芯上方、相當(dāng)于銜鐵的振子來回往復(fù)運動，使與振子一體的裝置產(chǎn)生振動。由于振子3是用釹鐵硼等稀土永磁材料制成的硬磁體，充磁后磁能積密度大，矯頑力極高，幾乎能永久保持其磁性，即使長期工作在交變磁場中也不會退磁，這正是本實用新型能取得成功的材料關(guān)鍵之所在。至于鐵芯則仍應(yīng)選用導(dǎo)磁系數(shù)大、剩磁及矯頑力小，易磁化和去磁，以及磁滯損耗小的軟磁材料制造，例如冷軋硅鋼片、鐵鎳合金(玻莫合金)等，以減少交變電源反復(fù)磁化造成的磁滯損耗。
當(dāng)線圈中通入正向電流時，U型鐵芯產(chǎn)生的磁場極性恰好與永磁體振子的極性相反，由于磁場異極性相吸引的緣故，振子被電磁引力吸引拉向鐵芯；但此時振子下方固裝的彈簧被壓縮，且隨著張力彈簧被壓縮的位移量增加，彈簧產(chǎn)生的恢復(fù)原狀的反向彈力也隨之增加，直到其與電磁引力平衡，振子則產(chǎn)生向下位移ΔS1(如圖2A)。同理，當(dāng)線圈中通入反向電流時，振子就產(chǎn)生向上的反向位移ΔS2(如圖2B)。在一個交變電流周期中，振子的位移總量(振幅)就是ΔS1+ΔS2。如此對鐵芯線圈饋以交流電源，振子就會產(chǎn)生不停地往復(fù)振動了。
本實用新型也是當(dāng)代發(fā)展迅速并日趨實用的電力電子技術(shù)的產(chǎn)物，它利用變頻調(diào)壓交流電源作為激振的原動力，輔以功率脈沖電子電路及相關(guān)器件作為本發(fā)明的驅(qū)動控制電路、器件，就可作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械振動設(shè)備而取代傳統(tǒng)的機(jī)械振動的原動機(jī)和傳動裝置。只要對饋入線圈的電源頻率、脈寬、極性加以控制，就能對本實用新型的電磁激振的工作狀態(tài)隨機(jī)優(yōu)化控制，因此，它是一種可控振動源，可以使振動達(dá)到設(shè)備本身的諧振狀態(tài)產(chǎn)生共振，從而大大減少能源消耗和處于優(yōu)化工況工作。并且，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)大大簡化，沒有機(jī)械傳動和由此產(chǎn)生的磨損，裝置工作可靠穩(wěn)定，維護(hù)工作也減少到最低限度?？傊?，本實用新型是一種具有更新?lián)Q代意義的機(jī)械振動裝置的新振源，使傳統(tǒng)的機(jī)械振動改為電磁激振，進(jìn)而可實現(xiàn)隨機(jī)變工況優(yōu)化控制，使各種振動設(shè)備具有被納入機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理的條件和可能。它必將對工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮越來越大的推動作用。
權(quán)利要求1.一種采用稀土磁體材料的推挽式激振器，包括有鐵芯1、線圈2、振子3和和張力彈簧4四部分，其特征是在U型鐵芯1上纏繞的線圈2中通入頻率、脈寬可調(diào)的交流電源充磁，而相當(dāng)于銜鐵，用稀土永磁材料制成的振子3為冂型，位于電磁線圈鐵芯1的上方，振子3的中央下方固裝有一個張力彈簧4，使振子在電磁鐵的交變磁場吸引或推斥下，壓縮或拉伸彈簧作往復(fù)運動。
2.如權(quán)利要求1所述的推挽式激振器，其特征在于鐵芯應(yīng)用導(dǎo)磁系數(shù)大，矯頑力小的冷軋硅鋼片、或鐵鎳合金(玻莫合金)材料制造。
3.如權(quán)利要求1所述的推挽式激振器，其特征在于振子應(yīng)用矯頑力高的稀土永磁材料制造，如釹鐵硼。
專利摘要一種采用稀土材料的推挽式激振器，是在U形鐵芯上纏繞的線圈中通入頻率、脈寬可調(diào)的交流電源，而相當(dāng)于銜鐵、用稀土永磁材料制成的振子位于線圈上方，其中央下方固裝有一個張力彈簧，使振子在電磁鐵的交變磁場吸引或推斥下，壓縮或拉伸彈簧作往復(fù)運動。該裝置是一種可控的電磁激振振動源，結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定可靠，可大大減少能源消耗和使設(shè)備處于優(yōu)化工況運轉(zhuǎn)，是一種具有更新?lián)Q代意義的機(jī)械振動設(shè)備的新振源。
文檔編號B06B1/04GK2107955SQ9122717
公開日1992年6月24日 申請日期1991年10月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月28日
發(fā)明者石行 申請人:北京市西城區(qū)新開通用試驗廠