專利名稱：短路環(huán)的焊接固定方法及其采用的短路環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)裝置的輔助配件技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種電動(dòng) 振動(dòng)試驗(yàn)裝置的短路環(huán)的焊接固定方法，以及該短路環(huán)焊接方法采用的短路環(huán)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)可以對(duì)各種裝置實(shí)際經(jīng)受的力學(xué)和氣候環(huán)境進(jìn)行真實(shí)模 擬，它廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、兵器、電子、通信、土建、交通、家電 等領(lǐng)域中。該系統(tǒng)主要是由活動(dòng)系統(tǒng)、磁路系統(tǒng)、彈性支承系統(tǒng)和導(dǎo)向系統(tǒng)以 及冷卻裝置組成，其中活動(dòng)系統(tǒng)也叫動(dòng)圈，主要是由帶有工作臺(tái)面的骨架上繞 制驅(qū)動(dòng)線圈組成，其工作原理是由直流電流通過(guò)磁路系統(tǒng)上的勵(lì)磁線圈產(chǎn)生恒 定的磁場(chǎng)，位于該恒定磁場(chǎng)中的動(dòng)圈受提供給驅(qū)動(dòng)線圈的交變電流產(chǎn)生交變磁 場(chǎng)的影響，根據(jù)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中要受到電磁力作用的安培定律，動(dòng)圈在恒定 磁場(chǎng)中來(lái)回振動(dòng)。隨著振動(dòng)頻率的增加，磁路系統(tǒng)的等效阻抗也增加，活動(dòng)系統(tǒng)在線圈中的 電流和驅(qū)動(dòng)線圈受到的電動(dòng)力就降低，有可能使動(dòng)圈的工作頻率上限降低。為 了改變磁路系統(tǒng)的等效阻抗，通常在磁路系統(tǒng)的磁缸內(nèi)側(cè)和磁芯外側(cè)裝設(shè)短路 環(huán)。短路環(huán)不僅能很好的解決磁路系統(tǒng)的等效阻抗問(wèn)題，而且還能起到增大振 幅和減小失真的作用。一般電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)通常有分為單磁路、雙磁路、四磁路，相應(yīng)的短路環(huán)對(duì)稱 裝設(shè)在磁路系統(tǒng)的磁路氣隙的磁缸內(nèi)表面和磁芯外表面上。短路環(huán)的裝設(shè)通常 的辦法是采用化學(xué)電鍍的方法，采用這種短路環(huán)的設(shè)置方法，需要在磁缸和磁 芯的特定位置進(jìn)行多次化學(xué)電鍍，以形成足夠的厚度，這使得短路環(huán)的制作成 本非常高；另外化學(xué)電鍍常常伴有副反應(yīng)，例如產(chǎn)生氧化亞銅或銅顆粒，該顆 粒造成鍍層疏松粗糙，容易脫落或被氧化?，F(xiàn)有技術(shù)中固定短路環(huán)的方法是采用堆焊方式，在磁芯或磁缸表面堆焊一 層銅形成短路環(huán)，但由于銅和磁芯、磁缸的線膨脹系數(shù)不同，在堆焊的表面容 易產(chǎn)生裂紋；另 外，由于銅和氧的親和力大，堆焊時(shí)氧化劇烈，會(huì)產(chǎn)生夾渣、
氣孔等缺陷。這些都將造成堆焊過(guò)的短路環(huán)粘附不牢、容易脫落等問(wèn)題，從而 給振動(dòng)試驗(yàn)造成波形失真等副面作用。現(xiàn)有技術(shù)中也曾試圖采用氣體保護(hù)焊的 方法來(lái)焊接短路環(huán)，但短路環(huán)和磁芯或磁缸之間產(chǎn)生間隙的問(wèn)題始終未能得到 很好的解決。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)裝置磁路中短路環(huán)的固定方 法，該方法解決了堆焊的短路環(huán)固定不牢、容易脫落等缺陷，避免了化學(xué)電鍍 鍍銅工藝繁雜、需要多次鍍層、造價(jià)較高等問(wèn)題，并且消除了氣體保護(hù)焊產(chǎn)生 間隙的問(wèn)題。本發(fā)明的另一目的在于提供了一種該焊接固定方法采用的短路環(huán)，其結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，能使焊接后的短路環(huán)與焊接固定面緊密牢固的結(jié)合，消除氣隙的存在。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下一種振動(dòng)臺(tái)短路環(huán)的焊接固定方法，其特征在于該方法包括在板材上開(kāi) 設(shè)通孔，將所述板材巻曲形成圓筒，然后在通孔處、板材巻曲后的對(duì)接邊緣和 所述圓筒上下邊緣采用氣體保護(hù)焊將所述圓筒焊接在磁缸內(nèi)表面或磁芯外表 面。所述通孔沿板材巻曲形成的圓筒筒壁呈單行或復(fù)數(shù)行排列分布，所述氣體 保護(hù)焊為氬弧焊。所述通孔為圓孔或錐形孔。所述板材選自紫銅、黃銅或鈹銅板材，如果板材太厚，會(huì)增大焊接時(shí)的難 度，短路環(huán)與磁缸內(nèi)表面或磁芯外表面貼合不緊密，出現(xiàn)氣隙，進(jìn)而影響短路 環(huán)的作用，并容易脫落；如果板材太薄，會(huì)造成電阻較大達(dá)不到短路環(huán)的理想 效果，因此所述板材的厚度范圍為2-10mm，進(jìn)一步優(yōu)選為3 —8mm。所述板材巻曲形成的圓筒對(duì)接邊緣形成為V形截面槽，這樣可以利于悍接 固定操作，使上述對(duì)接邊緣的焊接表面平滑，對(duì)接邊緣與磁缸或磁芯表面的牢 固度較高。一種振動(dòng)臺(tái)短路環(huán)的焊接固定方法所采用短路環(huán)，其特征在于所述短路環(huán) 為板材巻曲形狀，形成短路環(huán)的板材上具有用于氣體保護(hù)焊所使用的通孔。上述短路環(huán)中所述通孔沿板材巻曲形成的圓筒筒壁呈單行或復(fù)數(shù)行排列分布。所述板材巻曲形成的圓筒對(duì)接邊緣形成為V形截面槽。該短路環(huán)的焊接固定方法一般采用銅質(zhì)板材作為短路環(huán)的基材，振動(dòng)臺(tái)短 路環(huán)需要電阻率比較低的板材材料，這些材料有金、銀、紫銅、黃銅、鈹銅； 其中金、銀原料價(jià)格昂貴，通常不宜采用，而紫銅、黃銅、鈹銅的價(jià)格適中， 這些材料的電阻率有所不同，形成的短路環(huán)質(zhì)量也不同。紫銅，也就是純銅的導(dǎo)熱系數(shù)為386.4w/(m.k)，其2(TC時(shí)電阻率為0.018 Q mm2/m，而黃銅的導(dǎo) 熱系數(shù)為108.9w/(m.k)，其2(TC時(shí)電阻率為0.071 Q mm2/m;鈹銅的導(dǎo)熱系數(shù) 為195w/(m.k)，導(dǎo)電率低于純銅，所以短路環(huán)制備時(shí)一般選用紫銅材料。通過(guò)在銅板材上開(kāi)設(shè)通孔，將板材的非邊緣部位與短路環(huán)固定面一磁缸或 磁芯的表面進(jìn)行氣體保護(hù)焊接固定，這能夠有效提高短路環(huán)銅板與固定面間的 牢固度，使短路環(huán)與固定面間形成均勻的多點(diǎn)和外邊緣環(huán)形焊接固定區(qū)，消除 短路環(huán)與固定面之間的間隙。該通孔可以為圓孔或者錐形孔，通孔的內(nèi)徑一般 為3 25mm，通孔可以均勻分布于板材表面。板材經(jīng)巻曲后與固定面氣體保護(hù) 焊接固定，其焊接固定部位是巻曲后的上下環(huán)形邊緣和對(duì)接端面，焊接前首先 進(jìn)行常規(guī)的板材、焊絲和振動(dòng)臺(tái)固定位置的清理，可以采用陰極清理方法去除 短路環(huán)和焊絲表面的氧化膜，防止焊接時(shí)產(chǎn)生氣泡和熔渣，還應(yīng)清除短路環(huán)和 焊絲表面的油脂、涂層或加工用的潤(rùn)滑劑等。為了保證板材的對(duì)接邊緣焊接的 牢固度并保證其焊處的平滑度，最好將板材的對(duì)接邊緣加工為斜向端面，對(duì)接 后形成V形截面槽，既方便焊接，又能保證焊接質(zhì)量和焊點(diǎn)與板材間的平滑度。所述的氣體保護(hù)焊接可采用鎢極氬弧焊，非接觸引弧方式優(yōu)選使用高頻脈 沖引弧的方式。由于氬弧焊是采用氬氣作為保護(hù)氣體的一種氣體保護(hù)焊方法。 它的電極采用純鎢或者活化鎢電極，電弧燃燒時(shí)電極不熔化，產(chǎn)生維持恒定的 電弧長(zhǎng)度，所以焊接過(guò)程穩(wěn)定。焊接時(shí)，電極和電弧區(qū)以及熔化金屬都處于惰 性氣體一氬氣的保護(hù)氣體保護(hù)之中，這樣焊接過(guò)程與空氣隔離，減少處于高溫 狀態(tài)下的金屬氧化的機(jī)會(huì)。采用氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接的短路環(huán)焊縫金屬純凈， 牢固度較高。 ..上述焊接過(guò)程也可以采用這樣的方式將板材巻曲形成圓筒，板材的兩端 對(duì)接形成斜向坡口，通過(guò)在坡口上采用焊接固定制備短路環(huán)。再通過(guò)制備好的 短路環(huán)貼附在磁路氣隙兩側(cè)的磁缸和/或磁芯表面，最后通過(guò)氣體保護(hù)焊焊接的 方式固定短路環(huán)。本發(fā)明提供的短路環(huán)與磁缸或磁芯間焊接緊密，焊點(diǎn)均勻，有效防止了短 路環(huán)中部易鼓起和脫落事故的發(fā)生。該短路環(huán)由高導(dǎo)電率的板材直接焊接而成，不必采用化學(xué)電鍍的方法多次 鍍銅，省卻了紛繁復(fù)雜的化學(xué)鍍銅步驟，并且也避免了化學(xué)鍍銅中存在的鍍層 疏松粗糙，容易脫落和容易被氧化等缺陷。再者，通過(guò)通孔采用氣體保護(hù)焊的 技術(shù)進(jìn)行焊接，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的堆焊來(lái)說(shuō)，減少了焊接時(shí)因板材氧化而產(chǎn)生 裂紋，固定后短路環(huán)容易斷裂的問(wèn)題。本發(fā)明的有益效果在于，該短路環(huán)的焊接固定方法簡(jiǎn)單易行、固定后的短 路環(huán)的焊點(diǎn)分布合理，在惡劣和超高頻率的力學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下使用壽命大大延長(zhǎng)， 不易脫落，且制作成本較低；該方法采用的短路環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效保證短路環(huán)焊接固定點(diǎn)的合理性，消除短路環(huán)和固定面間的間隙存在，振動(dòng)試驗(yàn)不會(huì)受 短路環(huán)固定不牢固因素的干擾，短路環(huán)本身結(jié)構(gòu)牢靠，短路環(huán)使用壽命延長(zhǎng)， 也相應(yīng)提高了振動(dòng)臺(tái)的使用壽命和安全系數(shù)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。圖1是實(shí)施例1短路環(huán)焊接固定方法的步驟方框圖；圖2是實(shí)施例1中電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的磁芯固定短路環(huán)后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實(shí)施例1中短路環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是實(shí)施例2短路環(huán)焊接固定方法的步驟方框圖；圖5是實(shí)施例2電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的磁缸固定短路環(huán)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 圖1示出第一種短路環(huán)的制備及其焊接固定方法的步驟方框圖， 具體步驟如下板材選取選用電阻率比較低的紫銅板材作為短路環(huán)材料，紫銅板材的厚度為8mm，為長(zhǎng)方形的板材，板材的兩個(gè)側(cè)邊緣5作為對(duì)接端面，形狀為V形 截面槽，如圖3中所示。通孔開(kāi)設(shè)在紫銅板材上鉆孔，通孔為錐形孔，最大內(nèi)徑為50mm左右， 通孔沿板材中部均勻排列分布。對(duì)板材、焊絲和振動(dòng)臺(tái)的磁芯清理，采用陰極 清理方法去除短路環(huán)和焊絲表面的氧化膜，防止焊接時(shí)產(chǎn)生氣泡和熔渣，并清 除短路環(huán)和焊絲表面的油脂、涂層或加工用的潤(rùn)滑劑等，對(duì)振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體磁芯表 面的灰塵等進(jìn)行清除。氣體保護(hù)焊焊接將板材巻曲貼附在磁芯的固定面上，先將板材的上、下邊緣與磁芯氣體保護(hù)焊焊接，然后將板材巻曲后接口的對(duì)接端面焊接，最后板 材上開(kāi)設(shè)的通孔采用非接觸高頻脈沖引弧方式在通孔中心采用鎢極氣體保護(hù)焊 方法塞焊焊接，完成該短路環(huán)的焊接。如圖2，該電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的磁芯1上外邊面具有環(huán)形的短路環(huán)固定面，短路環(huán) 2為銅板材巻曲形成的圓筒狀語(yǔ)固地面焊接固定，短路環(huán)的筒壁上開(kāi)設(shè)有一排通孔3，通孔3沿筒壁均勻分布，短路環(huán)的上、下固定邊緣與磁芯間具有氣體保護(hù) 焊焊接固定帶4，銅板材的對(duì)接邊緣5與磁芯焊接，通孔與磁芯經(jīng)氣體保護(hù)塞焊 固定。實(shí)施例2 圖3示出第二種短路環(huán)的制備及其焊接固定方法的步驟方框圖， 具體步驟如下板材選取選用電阻率比較低的銅板材作為短路環(huán)材料，銅板材的厚度為3mm，其為長(zhǎng)方形的板材，板材的兩個(gè)側(cè)邊緣作為對(duì)接端面。通孔開(kāi)設(shè)在銅板材上鉆孔，通孔為錐形孔，最大內(nèi)徑為50mm左右，通 孔沿板材中部均勻排列分布。對(duì)板材、焊絲和振動(dòng)臺(tái)的磁芯清理，采用陰極清 理方法去除短路環(huán)和焊絲表面的氧化膜，防止焊接時(shí)產(chǎn)生氣泡和熔渣，并清除 短路環(huán)和焊絲表面的油脂、涂層和加工用的潤(rùn)滑劑，以及振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體磁缸表面 的灰塵。板材接口對(duì)焊將板材巻曲形成圓筒形，然后將板材巻曲后接口的對(duì)接端面氣體保護(hù)焊焊接，形成圓筒形短路環(huán)。氣體保護(hù)焊焊接將板材巻曲貼附在磁缸的固定面上，先將板材上開(kāi)設(shè)的通孔采用非接觸高頻脈沖弓1弧方式在通孔中心采用鎢極氣體保護(hù)焊方法塞焊焊 接，最后將板材的上、下邊緣與磁缸氣體保護(hù)焊焊接，完成該短路環(huán)的焊接。如圖4，該電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)的磁缸6上具有環(huán)形的短路環(huán)固定面，短路環(huán)2為銅 板材巻曲形成的圓筒狀，其對(duì)接邊緣5焊接形成短路環(huán)。短路環(huán)的筒壁上開(kāi)設(shè) 有兩排通孔3，通孔3沿圓筒壁均勻分布，短路環(huán)的上下邊緣與磁缸間具有氣體 保護(hù)焊焊接帶4，通孔與磁芯氣體保護(hù)焊接固定。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，采用上述實(shí)施例中的短路環(huán)焊接固定方法以及為之配合設(shè)置 通孔的短路環(huán)，在振動(dòng)試驗(yàn)中短路環(huán)不易脫落，使用壽命大大延長(zhǎng)，固定更為 可靠，更好的保證了振動(dòng)試驗(yàn)的進(jìn)行和振動(dòng)臺(tái)的安全性。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式 中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的 人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限 定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)臺(tái)短路環(huán)的焊接固定方法，其特征在于該方法包括在板材上開(kāi)設(shè)通孔，將所述板材卷曲形成圓筒，然后在通孔處、板材卷曲后的對(duì)接邊緣和所述圓筒上下邊緣采用氣體保護(hù)焊將所述圓筒焊接在磁缸內(nèi)表面或磁芯外表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的振動(dòng)臺(tái)短路環(huán)的焊接固定方法，其特征在于所述 通孔沿板材巻曲形成的圓筒筒壁呈單行或復(fù)數(shù)行排列分布，所述氣體保護(hù)焊為 氬弧焊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的振動(dòng)臺(tái)短路環(huán)的焊接固定方法，其特征在于所述通孔為圓孔或錐形孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的振動(dòng)臺(tái)短路環(huán)的焊接固定方法，其特征在于所述 板材的厚度范圍為2 — 10mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的振動(dòng)臺(tái)短路環(huán)的焊接固定方法，其特征在于所述 板材的厚度范圍為3—8mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的振動(dòng)臺(tái)短路環(huán)的焊接固定方法，其特征在于所述 板材巻曲形成的圓筒對(duì)接邊緣形成為V形截面槽。
7. —種振動(dòng)臺(tái)短路環(huán)的焊接固定方法所采用短路環(huán)，其特征在于所述短路 環(huán)為板材巻曲形狀，形成短路環(huán)的板材上具有用于氣體保護(hù)焊所使用的通孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的振動(dòng)臺(tái)所使用的短路環(huán)，其特征在于所述通孔沿 板材巻曲形成的圓筒筒壁呈單行或復(fù)數(shù)行排列分布。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的振動(dòng)臺(tái)所使用的短路環(huán)，其特征在于所述板材巻 曲形成的圓筒對(duì)接邊緣形成為V形截面槽。
全文摘要
短路環(huán)的焊接固定方法及其采用的短路環(huán)，包括在板材上開(kāi)設(shè)通孔，將所述板材卷曲形成圓筒，然后在通孔處、板材卷曲后的對(duì)接邊緣和所述圓筒上下邊緣采用氣體保護(hù)焊將所述圓筒焊接在固定面上。所述短路環(huán)為板材卷曲形狀，形成短路環(huán)的板材上具有用于氣體保護(hù)焊所使用的通孔。該短路環(huán)的焊接固定方法和采用的短路環(huán)固定后焊點(diǎn)分布合理，在惡劣和超高頻率的力學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下使用壽命大大延長(zhǎng)，不易脫落，且制作成本較低；該方法采用的短路環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效保證短路環(huán)焊接固定點(diǎn)的合理性，消除短路環(huán)和固定面間的間隙存在，振動(dòng)試驗(yàn)不會(huì)受短路環(huán)固定不牢固的干擾，短路環(huán)本身結(jié)構(gòu)牢靠，短路環(huán)使用壽命延長(zhǎng)，也相應(yīng)提高了振動(dòng)臺(tái)的使用壽命和安全系數(shù)。
文檔編號(hào)B23K9/16GK101118198SQ20071015161
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日
發(fā)明者孫琳山, 俊 陳 申請(qǐng)人:蘇州東菱振動(dòng)試驗(yàn)儀器有限公司