一種角振動(dòng)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】一種角振動(dòng)臺(tái)，包括由導(dǎo)磁體制成的底座、外壁和頂蓋，頂蓋架設(shè)于外壁上，頂蓋上安裝有運(yùn)動(dòng)組件，運(yùn)動(dòng)組件包括貫穿頂蓋的轉(zhuǎn)軸，固定于轉(zhuǎn)軸頂部的工作臺(tái)面和固定于轉(zhuǎn)軸底部的動(dòng)圈，動(dòng)圈與交變功率電流源相連，轉(zhuǎn)軸與頂蓋之間設(shè)有軸承，轉(zhuǎn)軸上固定有扭簧，扭簧的兩個(gè)末端分別固定于軸承上；頂蓋底部固定有上部磁鋼，底座頂部固定有下部磁鋼，動(dòng)圈為盤式結(jié)構(gòu)，動(dòng)圈位于上部磁鋼和下部磁鋼之間，動(dòng)圈分別與上部磁鋼和下部磁鋼間隙配合。本發(fā)明具有動(dòng)圈布線均勻、轉(zhuǎn)動(dòng)部件慣量小、工作頻率范圍寬、角位移大、失真度小的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種角振動(dòng)臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種角振動(dòng)臺(tái)，特別是一種用于對(duì)角振動(dòng)傳感器動(dòng)態(tài)性能標(biāo)定或校準(zhǔn)的角振動(dòng)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和自動(dòng)化程度的提高，角振動(dòng)傳感器的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，應(yīng)用領(lǐng)域涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門以及人們的日常生活，如:航空航天、深海探測(cè)、資源勘探、醫(yī)療器械、汽車工業(yè)和家用電器等。角振動(dòng)傳感器出廠前需要標(biāo)定，使用一定時(shí)間或修理后需要校準(zhǔn)，而角振動(dòng)臺(tái)作為角振動(dòng)傳感器動(dòng)態(tài)性能標(biāo)定或校準(zhǔn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，越來(lái)越受到人們的重視。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 16063-15:2006和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20485.15-2010對(duì)絕對(duì)法校準(zhǔn)角振動(dòng)傳感器的角振動(dòng)臺(tái)裝置提出了明確的技術(shù)要求。
[0003]常見的角振動(dòng)臺(tái)采用直流力矩電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)部件，主軸和工作臺(tái)面作為運(yùn)動(dòng)部件，主軸與直流力矩電機(jī)的輸出軸固定，精密軸承作為運(yùn)動(dòng)部件的支撐結(jié)構(gòu)。當(dāng)直流力矩電機(jī)通有交變電流時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生交變的力矩作用于運(yùn)動(dòng)部件，使運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生角振動(dòng)，為了保證角振動(dòng)的回轉(zhuǎn)中心不偏移，需要精密軸承對(duì)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行軸向和徑向的約束。此種角振動(dòng)臺(tái)由于電機(jī)時(shí)間常數(shù)的影響，一般的工作頻率范圍在IOOHz以下，而且由于復(fù)雜的電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)，即使采用無(wú)刷直流力矩電機(jī)，輸出角振動(dòng)的波形失真度也較大。如果采用有刷直流力矩電機(jī)，加上電機(jī)本身摩擦力的影響，更加惡化角振動(dòng)波形。
[0004]為了克服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)部件的角振動(dòng)臺(tái)的上述缺點(diǎn)，中國(guó)專利200610099078.9號(hào)披露了一種非電機(jī)方式電動(dòng)式角振動(dòng)臺(tái)，角振動(dòng)臺(tái)的勵(lì)磁系統(tǒng)由電工純鐵制成的底座、磁芯、外壁以及磁軛與勵(lì)磁線圈配合，動(dòng)圈骨架上均布導(dǎo)線槽，驅(qū)動(dòng)導(dǎo)線用絕緣膠紙緊裹，插入動(dòng)圈骨架上的導(dǎo)線槽后，高壓浸漆、固化，導(dǎo)線在線槽兩端伸出與編制軟線焊接，主軸為空心筒杯結(jié)構(gòu)，其兩端分別與動(dòng)圈和臺(tái)面連接，主軸外套裝橡膠筒，橡膠筒的兩端用強(qiáng)力膠分別粘結(jié)在支撐座和臺(tái)面上，動(dòng)圈置于磁芯與磁軛之間。這種角振動(dòng)臺(tái)由勵(lì)磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，向位于氣隙磁場(chǎng)中的動(dòng)圈通入交變的電流，在動(dòng)圈與磁場(chǎng)的電磁稱合作用下，動(dòng)圈產(chǎn)生交變的力矩，從而使與動(dòng)圈相連的工作臺(tái)面產(chǎn)生角振動(dòng)。這種角振動(dòng)臺(tái)的缺點(diǎn)在于:1)動(dòng)圈繞線困難，布線不均勻，工藝復(fù)雜；2)轉(zhuǎn)動(dòng)部件慣量大，工作頻率范圍窄，角加速度波形失真度大；3)由于采用橡膠筒彈簧作為驅(qū)動(dòng)部件的恢復(fù)彈簧，限制了轉(zhuǎn)角范圍，角位移小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種動(dòng)圈布線均勻、轉(zhuǎn)動(dòng)部件慣量小、工作頻率范圍寬、角位移大、失真度小的角振動(dòng)臺(tái)。
[0006]一種角振動(dòng)臺(tái)，包括由導(dǎo)磁體制成的底座、外壁和頂蓋，頂蓋架設(shè)于外壁上，頂蓋上安裝有運(yùn)動(dòng)組件，運(yùn)動(dòng)組件包括貫穿頂蓋的轉(zhuǎn)軸，固定于轉(zhuǎn)軸頂部的工作臺(tái)面和固定于轉(zhuǎn)軸底部的動(dòng)圈，動(dòng)圈與交變功率電流源相連，轉(zhuǎn)軸與頂蓋之間設(shè)有軸承，轉(zhuǎn)軸上固定有扭簧，扭簧的兩個(gè)末端分別固定于軸承上，扭簧用于固定轉(zhuǎn)軸的平衡位置，防止轉(zhuǎn)軸發(fā)生漂移。
[0007]其特征在于:頂蓋底部固定有上部磁鋼，底座頂部固定有下部磁鋼，動(dòng)圈為盤式結(jié)構(gòu)，動(dòng)圈位于上部磁鋼和下部磁鋼之間，動(dòng)圈分別與上部磁鋼和下部磁鋼間隙配合。
[0008]進(jìn)一步，上部磁鋼和下部磁鋼分別圍成一個(gè)圓環(huán)區(qū)域，上部磁鋼的圓環(huán)區(qū)域與下部磁鋼的圓環(huán)區(qū)域同軸。
[0009]進(jìn)一步,動(dòng)圈包含至少一個(gè)動(dòng)圈單元,動(dòng)圈單元包括圓片狀的基體和固定于基體表面上的線圈組，一個(gè)線圈組包括由一根導(dǎo)線繞制而成的第一線圈和第二線圈，一個(gè)動(dòng)圈單元上的各線圈組之間采用串聯(lián)或者并聯(lián)連接；第一線圈和第二線圈分別包括位于磁場(chǎng)內(nèi)的有效導(dǎo)線組和位于磁場(chǎng)外的連接導(dǎo)線組，每個(gè)線圈具有兩個(gè)有效導(dǎo)線組，連接導(dǎo)線組分別與兩側(cè)的有效導(dǎo)線組連接，連接導(dǎo)線組與基體同心，有效導(dǎo)線組中的導(dǎo)線均指向基體的圓心；在一個(gè)動(dòng)圈單元中，相鄰的兩個(gè)有效導(dǎo)線組形成一個(gè)安培力發(fā)生部，每個(gè)安培力發(fā)生部對(duì)應(yīng)一個(gè)磁場(chǎng)，而相鄰的兩個(gè)安培力發(fā)生部中電流方向相反。當(dāng)有多個(gè)動(dòng)圈單元時(shí)，多個(gè)動(dòng)圈單元以串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，相鄰動(dòng)圈單元的線圈位置平行且對(duì)齊，然后通過(guò)半固化片膠接壓制成一個(gè)動(dòng)圈。
[0010]基體由玻璃布、環(huán)氧和溶劑固化而成，基體表面通過(guò)粘結(jié)劑經(jīng)熱壓的方式壓上一層厚薄均勻的銅層，對(duì)基體表面的銅層進(jìn)行刻蝕加工，刻去基體表面除導(dǎo)線圈外的銅層，剩余的銅層就形成了基體表面線圈。
[0011]進(jìn)一步，上部磁鋼和下部磁鋼分別由多個(gè)瓦片形的永磁體組成，相鄰的永磁體之間有間隙，上部磁鋼或下部磁鋼的永磁體分別圍成圓環(huán)形，上部磁鋼的永磁體和下部磁鋼的永磁體 對(duì)應(yīng)，上部磁鋼下表面為S極(或N極)的永磁體與下部磁鋼上表面為N極(或S極)的永磁體及由導(dǎo)磁體制成的底座、外壁、頂蓋和氣隙形成了雙磁源磁路結(jié)構(gòu)，上部磁鋼和下部磁鋼的永磁體的磁動(dòng)勢(shì)在氣隙處疊加，氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)而均勻，能保證動(dòng)圈中的導(dǎo)線受力均勻，避免受力不均造成動(dòng)圈的變形。永磁體扇形角越大，動(dòng)圈運(yùn)動(dòng)的角位移也越大。
[0012]進(jìn)一步，轉(zhuǎn)軸與頂蓋之間的軸承為空氣軸承，空氣軸承包括軸承座、空氣軸承本體，空氣軸承本體套接于軸承座內(nèi)，軸承座套接于頂蓋上，軸承座上設(shè)有連接氣源的進(jìn)氣口，空氣軸承本體包括支承轉(zhuǎn)軸的軸頸套筒部和托持工作臺(tái)面的止推部，軸頸套筒部設(shè)有將氣體引入套筒與轉(zhuǎn)軸間隙中以形成軸向氣膜的軸頸軸承節(jié)流器，止推部設(shè)有將氣體引入止推部與工作平臺(tái)間隙中以形成徑向氣膜的止推軸承節(jié)流器，軸承座內(nèi)設(shè)有連通氣源的進(jìn)氣口及軸頸軸承節(jié)流器和止推軸承節(jié)流器的氣流通道。
[0013]徑向氣膜將工作臺(tái)面托起，軸向氣膜能避免轉(zhuǎn)軸和空氣軸承本體的軸頸套筒部摩擦接觸。由于氣體的粘性極小，可以認(rèn)為是摩擦很小或無(wú)摩擦，從而能降低角振動(dòng)臺(tái)輸出運(yùn)動(dòng)波形的失真度；另外，氣膜剛度的作用能限制角振動(dòng)臺(tái)的擺動(dòng)或橫向運(yùn)動(dòng)在很小的范圍內(nèi)，滿足工作要求。
[0014]進(jìn)一步，止推部開設(shè)有連通軸向氣膜和外界大氣的第一排氣通道，軸頸套筒部開設(shè)有連通軸向氣膜與外界大氣的第二排氣通道。
[0015]進(jìn)一步，第二排氣通道包括連通軸向氣膜的環(huán)形排氣通道和連通環(huán)形排氣通道與外界的軸向排氣通道。
[0016]進(jìn)一步，軸頸軸承節(jié)流器由沿軸頸套筒部的圓周均勻分布的多個(gè)節(jié)流孔組成，止推軸承節(jié)流器包括圓環(huán)氣道和沿圓環(huán)氣道均勻分布的多個(gè)節(jié)流孔。
[0017]進(jìn)一步，軸承座包括套接空氣軸承本體的軸頸套筒部的套筒和托持止推部的圓環(huán)，圓環(huán)架設(shè)于頂蓋上，套筒內(nèi)壁上設(shè)有連通軸頸軸承節(jié)流器的環(huán)形通道，和連通環(huán)形通道以及止推軸承節(jié)流器的軸向連接通道，以及連通軸向連接通道與氣源進(jìn)氣口的徑向連接通道。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明采用的動(dòng)圈單元由基體和固定于基體表面上的線圈組成，繞線均勻，制作簡(jiǎn)單；多個(gè)動(dòng)圈單元以串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，相鄰動(dòng)圈單元的線圈位置平行且對(duì)齊，然后通過(guò)半固化片膠接壓制而成動(dòng)圈，整個(gè)動(dòng)圈具有體積小，質(zhì)量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，固有頻率聞的優(yōu)點(diǎn)。
[0019]2、本發(fā)明采用的空氣軸承由空氣軸承本體的軸頸套筒部與轉(zhuǎn)軸之間形成軸向氣膜、止推部與工作平臺(tái)之間形成徑向氣膜，該軸承具有回轉(zhuǎn)精度高、摩擦力小、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、改善角振動(dòng)臺(tái)輸出波形失真度以及橫向擺動(dòng)量的優(yōu)點(diǎn)。
[0020]3、本發(fā)明采用的雙磁源磁路結(jié)構(gòu)形成的氣隙磁場(chǎng)角度范圍大、強(qiáng)度大而均勻，動(dòng)圈位于上部磁鋼和下部磁鋼之間，保證動(dòng)圈中的導(dǎo)線受力均勻，動(dòng)圈轉(zhuǎn)角位移大的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是實(shí)施例1的示意圖。
[0022]圖2是動(dòng)圈的示意圖。
[0023]圖3是上部磁鋼的2個(gè)永磁體下表面磁極分布。
[0024]圖4是下部磁鋼的2個(gè)永磁體上表面磁極分布。
[0025]圖5是實(shí)施例2的示意圖。
[0026]圖6是軸承座內(nèi)部的氣流通道的分布示意圖。
[0027]圖7是空氣軸承本體內(nèi)部節(jié)流器的分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]實(shí)施例1
如圖1所示，一種角振動(dòng)臺(tái)，包括由導(dǎo)磁體制成的底座1、外壁3和頂蓋6，頂蓋6架設(shè)于外壁3上，頂蓋6上安裝有運(yùn)動(dòng)組件，運(yùn)動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)軸9，與轉(zhuǎn)軸9固定的工作臺(tái)面10和動(dòng)圈4，被校傳感器置于工作臺(tái)面10上，轉(zhuǎn)軸9與頂蓋6之間設(shè)有軸承12，頂蓋6底部固定有上部磁鋼5，底座I頂部固定有下部磁鋼2，動(dòng)圈4與交變電流源相接，動(dòng)圈4為盤式結(jié)構(gòu)，動(dòng)圈4位于上部磁鋼5和下部磁鋼2之間，動(dòng)圈4分別與上部磁鋼5和下部磁鋼2間隙配合。
[0029]轉(zhuǎn)軸9上固定有扭簧11,扭簧11的兩個(gè)末端分別固定于軸承12上,扭簧11用于固定轉(zhuǎn)軸9的平衡位置，防止轉(zhuǎn)軸9發(fā)生漂移。
[0030]上部磁鋼5和下部磁鋼2分別圍成一個(gè)圓環(huán)區(qū)域，上部磁鋼5的圓環(huán)區(qū)域與下部磁鋼2的圓環(huán)區(qū)域同軸，轉(zhuǎn)軸9伸入環(huán)形區(qū)域內(nèi)。
[0031]上部磁鋼5、頂蓋6、外壁3、底座1、下部磁鋼2和氣隙形成一條閉合的磁路系統(tǒng)。工作時(shí)，向動(dòng)圈4通入交變的功率電流，動(dòng)圈4受到安培力作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)圈4的轉(zhuǎn)矩通過(guò)轉(zhuǎn)軸9傳遞到工作臺(tái)面10，工作臺(tái)面10上將有角運(yùn)動(dòng)量的輸出。
[0032]如圖2所示，動(dòng)圈4的具體結(jié)構(gòu)如下:動(dòng)圈單元包括圓片狀的基體41和固定于基體41表面上的線圈組，一個(gè)線圈組包括由一根導(dǎo)線繞制而成的第一線圈421和第二線圈422，一個(gè)動(dòng)圈單元上的各線圈組之間采用串聯(lián)或者并聯(lián)連接；第一線圈421和第二線圈422分別包括位于磁場(chǎng)內(nèi)的有效導(dǎo)線組4A和位于磁場(chǎng)外的連接導(dǎo)線組4B、4C，每個(gè)線圈具有兩個(gè)有效導(dǎo)線組4A，連接導(dǎo)線組4B、4C分別與兩側(cè)的有效導(dǎo)線組4A連接，連接導(dǎo)線組4B、4C與基體41同心，有效導(dǎo)線組4A中的導(dǎo)線均指向基體41的圓心；在一個(gè)動(dòng)圈單元中，相鄰的兩個(gè)有效導(dǎo)線組形成一個(gè)安培力發(fā)生部，每個(gè)安培力發(fā)生部對(duì)應(yīng)一個(gè)磁場(chǎng)，而相鄰的兩個(gè)安培力發(fā)生部中電流方向相反。當(dāng)有多個(gè)動(dòng)圈單元4D時(shí)，多個(gè)動(dòng)圈單元4D以串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，相鄰動(dòng)圈單元4D的線圈位置平行且對(duì)齊，然后通過(guò)半固化片膠接壓制成一個(gè)動(dòng)圈4。
[0033]基體41由玻璃布、環(huán)氧和溶劑固化而成，基體41表面通過(guò)粘結(jié)劑經(jīng)熱壓的方式壓上一層厚薄均勻的銅層，對(duì)基體41表面的銅層進(jìn)行刻蝕加工，刻去基體41表面除線圈組外的銅層，剩余的銅層就形成了基體41表面的線圈組。
[0034]上部磁鋼5和下部磁鋼2的結(jié)構(gòu)相同，如圖3、4所示，本實(shí)施例以上部磁鋼5和下部磁鋼2分別由2個(gè)永磁體組成為例說(shuō)明。上部磁鋼和下部磁鋼的永磁體數(shù)量不局限于本實(shí)施例的舉例。上部磁鋼5的2個(gè)永磁體下表面磁極自左向右逆時(shí)針方向排列為S-N,下部磁鋼2的永磁體上表面磁極自左向右逆時(shí)針排列為N-S。
[0035]上部磁鋼5的一個(gè)下表面為S極(或N極)的永磁體與下部磁鋼2的一個(gè)上表面為N極(或3極)的永磁體及由導(dǎo)磁體制成的底座1、外壁3、頂蓋6和氣隙形成了雙磁源磁路結(jié)構(gòu),兩個(gè)永磁體的磁動(dòng)勢(shì)在氣隙處疊加,氣隙磁場(chǎng)強(qiáng)而均勻，能保證動(dòng)圈4中的導(dǎo)線43受力均勻，避免受力不均造成動(dòng)圈4的變形。永磁體扇形角越大，動(dòng)圈運(yùn)動(dòng)的角位移也越大。
[0036]本實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、動(dòng)圈單元由基體和固定于基體表面上的線圈組成，繞線均勻，制作簡(jiǎn)單；多個(gè)動(dòng)圈單元以串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，相鄰動(dòng)圈單元的線圈位置平行且對(duì)齊，然后通過(guò)半固化片膠接壓制而成動(dòng)圈，整個(gè)動(dòng)圈具有體積小，質(zhì)量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，固有頻率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0037]2、采用的雙磁源磁路結(jié)構(gòu)形成的氣隙磁場(chǎng)角度范圍大、強(qiáng)度大而均勻，動(dòng)圈位于上部磁鋼和下部磁鋼之間，保證動(dòng)圈中的導(dǎo)線受力均勻，動(dòng)圈轉(zhuǎn)角位移大的優(yōu)點(diǎn)。
[0038]實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之處在于細(xì)化了軸承的具體結(jié)構(gòu)，其余結(jié)構(gòu)均與實(shí)施例1相同。
[0039]如圖5所示，轉(zhuǎn)軸9與頂蓋6之間的軸承為空氣軸承，空氣軸承包括軸承座7、空氣軸承本體8，空氣軸承本體8套接于軸承座7內(nèi)，軸承座7套接于頂蓋6上，扭簧11的兩個(gè)末端分別固定于軸承座7上。
[0040]如圖6、7所示，軸承座7上設(shè)有連接氣源的進(jìn)氣口 76，空氣軸承本體8包括支承轉(zhuǎn)軸9的軸頸套筒部8A和托持工作臺(tái)面10的止推部8B，軸頸套筒部8A設(shè)有將氣體引入套筒與轉(zhuǎn)軸9間隙中以形成軸向氣膜的軸頸軸承節(jié)流器83，止推部8B設(shè)有將氣體弓I入止推部與工作平臺(tái)間隙中以形成徑向氣膜的止推軸承節(jié)流器84，軸承座7內(nèi)設(shè)有連通氣源的進(jìn)氣口76與軸頸軸承節(jié)流器83和止推軸承節(jié)流器84的氣流通道。
[0041]徑向氣膜將工作臺(tái)面10托起，軸向氣膜能避免轉(zhuǎn)軸9和空氣軸承本體8的軸頸套筒部8A摩擦接觸。由于氣體的粘性極小，可以認(rèn)為是摩擦很小或無(wú)摩擦，從而能降低角振動(dòng)臺(tái)輸出運(yùn)動(dòng)波形的失真度；另外，氣膜剛度的作用能限制角振動(dòng)臺(tái)的擺動(dòng)或橫向運(yùn)動(dòng)在很小的范圍內(nèi)，滿足工作要求。
[0042]止推部SB開設(shè)有連通軸向氣膜和外界大氣的第一排氣通道81，軸頸套筒部8A設(shè)有連通軸向氣膜與外界大氣的第二排氣通道82。第一排氣通道81有多個(gè)，第一排氣通道81以止推部SB的軸心均勻分布。第一排氣通道81為貫穿止推部SB的通孔。通孔的截面可以是圓形，或者方形，或者橢圓形等。止推軸承節(jié)流器84形成徑向氣膜后，一部分氣體向下經(jīng)第一排氣通道81向外排出，另一部分氣體直接從徑向氣膜向外排入大氣。軸頸軸承節(jié)流器83形成軸向氣膜后，流出的氣體一部分向上經(jīng)第一排氣通道81排出，一部分經(jīng)第二排氣通道82排出，其他部分氣體直接排向外界。第二排氣通道82包括連通軸向氣膜的環(huán)形排氣通道821和連通環(huán)形排氣通道821與外界的軸向排氣通道822。環(huán)形排氣通道821由開設(shè)于軸頸套筒部8A內(nèi)壁面的環(huán)形凹槽和轉(zhuǎn)軸9表面圍成，軸向排氣通道822為從軸頸套筒部8A底部向上延伸直到與環(huán)形凹槽相交的孔道，軸向排氣通道822位于軸頸套筒部8A內(nèi)，該軸向排氣道822可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。
[0043]氣體源源不斷地通過(guò)進(jìn)氣口 76進(jìn)入空氣軸承內(nèi)，第一排氣通道81和第二排氣通道82不斷地排出氣體，氣膜厚度維持動(dòng)態(tài)平衡，因此空氣軸承本體8的氣道無(wú)需進(jìn)行密封處理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，制造成本低。
[0044]軸頸軸承節(jié)流器83由沿軸頸套筒部8A的圓周均勻分布的多個(gè)節(jié)流孔組成；止推軸承節(jié)流器84包括圓環(huán)氣道841和沿圓環(huán)氣道841均勻分布的多個(gè)節(jié)流孔842。
[0045]軸承座7包括套接空氣軸承本體8的軸頸套筒部的套筒71和托持止推部的圓環(huán)72，圓環(huán)72架設(shè)于頂蓋6上，套筒71內(nèi)壁上設(shè)有連通軸頸軸承節(jié)流器83的環(huán)形通道73，和連通環(huán)形通道73以及止推軸承節(jié)流器84的軸向連接通道74，以及連通軸向連接通道74與氣源進(jìn)氣口 76的徑向連接通道75。
[0046]本實(shí)施例細(xì)化了軸承的具體結(jié)構(gòu)，利用空氣軸承本體與轉(zhuǎn)軸之間形成軸向氣膜、空氣軸承本體與工作平臺(tái)之間形成徑向氣膜，該軸承具有回轉(zhuǎn)精度高、摩擦力小、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、改善角振動(dòng)臺(tái)輸出波形失真度以及橫向擺動(dòng)量的優(yōu)點(diǎn)。
[0047]本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種角振動(dòng)臺(tái)，包括由導(dǎo)磁體制成的底座、外壁和頂蓋，頂蓋架設(shè)于外壁上，頂蓋上安裝有運(yùn)動(dòng)組件，運(yùn)動(dòng)組件包括貫穿頂蓋的轉(zhuǎn)軸，固定于轉(zhuǎn)軸頂部的工作臺(tái)面和固定于轉(zhuǎn)軸底部的動(dòng)圈，動(dòng)圈與交變功率電流源相連，轉(zhuǎn)軸與頂蓋之間設(shè)有軸承，轉(zhuǎn)軸上固定有扭簧，扭簧的兩個(gè)末端分別固定于軸承上；其特征在于:頂蓋底部固定有上部磁鋼，底座頂部固定有下部磁鋼，動(dòng)圈為盤式結(jié)構(gòu)，動(dòng)圈位于上部磁鋼和下部磁鋼之間，動(dòng)圈分別與上部磁鋼和下部磁鋼間隙配合。
2.如權(quán)利要求1所述的角振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:上部磁鋼和下部磁鋼分別圍成一個(gè)圓環(huán)區(qū)域，上部磁鋼的圓環(huán)區(qū)域與下部磁鋼的圓環(huán)區(qū)域同軸。
3.如權(quán)利要求2所述的角振動(dòng)臺(tái),其特征在于:動(dòng)圈包含至少一個(gè)動(dòng)圈單元,動(dòng)圈單元包括圓片狀的基體和固定于基體表面上的線圈組，一個(gè)線圈組包括由一根導(dǎo)線繞制而成的第一線圈和第二線圈，一個(gè)動(dòng)圈單元上的各線圈組之間采用串聯(lián)或者并聯(lián)連接；第一線圈和第二線圈分別包括位于磁場(chǎng)內(nèi)的有效導(dǎo)線組和位于磁場(chǎng)外的連接導(dǎo)線組，每個(gè)線圈具有兩個(gè)有效導(dǎo)線組，連接導(dǎo)線組分別與兩側(cè)的有效導(dǎo)線組連接，連接導(dǎo)線組分別與基體同心，有效導(dǎo)線組中的導(dǎo)線均指向基體的圓心；在一個(gè)動(dòng)圈單元中，相鄰的兩個(gè)有效導(dǎo)線組形成一個(gè)安培力發(fā)生部，每個(gè)安培力發(fā)生部對(duì)應(yīng)一個(gè)磁場(chǎng)，而相鄰的兩個(gè)安培力發(fā)生部中電流方向相反。
4.如權(quán)利要求3所述的角振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:上部磁鋼和下部磁鋼分別由多個(gè)瓦片形的永磁體組成，相鄰的永磁體之間有間隙，上部磁鋼或下部磁鋼的永磁體分別圍成圓環(huán)形，上部磁鋼的永磁體和下部磁鋼的永磁體一一對(duì)應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的角振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:轉(zhuǎn)軸與頂蓋之間的軸承為空氣軸承，空氣軸承包括軸承座、空氣軸承本體,空氣軸承本體套接于軸承座內(nèi)，軸承座套接于頂蓋上，軸承座上設(shè)有連接氣源的進(jìn)氣口，空氣軸承本體包括支承轉(zhuǎn)軸的軸頸套筒部和托持工作臺(tái)面的止推部，軸頸套筒部設(shè)有將氣體引入套筒與轉(zhuǎn)軸間隙中以形成軸向氣膜的軸頸軸承節(jié)流器，止推部設(shè)有將氣體引入止推部與工作平臺(tái)間隙中以形成徑向氣膜的止推軸承節(jié)流器，軸承座內(nèi)設(shè)有連通氣源的進(jìn)氣口及軸頸軸承節(jié)流器和止推軸承節(jié)流器的氣流通道。
6.如權(quán)利要求5所述的角振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:止推部開設(shè)有連通軸向氣膜和外界大氣的第一排氣通道，軸頸套筒部開設(shè)有連通軸向氣膜與外界大氣的第二排氣通道。
7.如權(quán)利要求6所述的角振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:第二排氣通道包括連通軸向氣膜的環(huán)形排氣通道和連通環(huán)形排氣通道與外界的軸向排氣通道。
8.如權(quán)利要求7所述的角振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:軸頸軸承節(jié)流器由沿軸頸套筒部的圓周均勻分布的多個(gè)節(jié)流孔組成，止推軸承節(jié)流器包括圓環(huán)氣道和沿圓環(huán)氣道均勻分布的多個(gè)節(jié)流孔。
9.如權(quán)利要求8所述的角振動(dòng)臺(tái)，其特征在于:軸承座包括套接空氣軸承本體的軸頸套筒部的套筒和托持止推部的圓環(huán)，圓環(huán)架設(shè)于頂蓋上，套筒內(nèi)壁上設(shè)有連通軸頸軸承節(jié)流器的環(huán)形通道，和連通環(huán)形通道以及止推軸承節(jié)流器的軸向連接通道，以及連通軸向連接通道與氣源進(jìn)氣口的徑向連接通道。
【文檔編號(hào)】G01D18/00GK103471642SQ201310453339
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】何聞, 唐波, 賈叔仕, 周杰 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)