專利名稱：推挽式激振器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用稀土永磁材料制造的推挽式激振器，屬于機械傳動零部件技術領域。
采用振動為主要工作方式的機械設備在國民經濟的許多領域或行業中都可遇見，例如，在油田、礦山鉆探作業現場，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，這些振動設備大都采用機械傳動，即由電機驅動減速裝置(齒輪箱或皮帶輪傳動付)，再帶動裝有偏心凸輪的轉軸旋轉，由此產生一定方向的往復振動。這種機械振動裝置，結構復雜，傳動部件多，零件磨損快，使用壽命短。再者，傳統的機械振動設備由于其振動頻率不能隨機加以控制，因此也就不能把其振動工作點恰好調到該設備的自然諧振頻率工作。為了要保證設備能穩定工作，就必須使其工作頻率遠遠高于設備固有的諧振頻率，有的甚至相差數倍、十余倍乃至數十倍。這樣由于外加的機械振源遠遠偏離共振點工作，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。而如果使設備處于其自身的諧振點振動，那么只要給振源補充很小的能量就能滿足設備保持振動的需要。
本發明的目的是要提供一種電磁激振的機械設備振動源-推挽式激振器，以解決現有技術存在的上述缺陷。
本發明的結構如
圖1所示它包括有鐵芯1、線圈2、振子3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、脈寬可調的交流電源充磁，而相當于銜鐵、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運動。
本發明的工作原理參見圖2在線圈2中通入頻率、脈寬可以隨機調整的交流電源，就會使由線圈2和鐵芯1構成的電磁鐵產生交變磁場和磁極，并吸引或推斥位于鐵芯上方、相當于銜鐵的振子來回往復運動，使與振子一體的裝置產生振動。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，這正是本發明能取得成功的材料關鍵之所在。至于鐵芯則仍應選用導磁系數大、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磁化造成的磁滯損耗。
當線圈中通入正向電流時，U型鐵芯產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，彈簧產生的恢復原狀的反向彈力也隨之增加，直到其與電磁引力平衡，振子則產生向下位移△S1(如圖2A)。同理，當線圈中通入反向電流時，振子就產生向上的反向位移△S2(如圖2B)。在一個交變電流周期中，振子的位移總量(振幅)就是△S1+△S2。如此對鐵芯線圈饋以交流電源，振子就會產生不停地往復振動了。
本發明也是當代發展迅速并日趨實用的電力電子技術的產物，它利用變頻調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器件作為本發明的驅動控制電路、器件，就可作為執行機構廣泛應用于各種機械振動設備而取代傳統的機械振動的原動機和傳動裝置。只要對饋入線圈的電源頻率、脈寬、極性加以控制，就能對本發明的電磁激振的工作狀態隨機優化控制，因此，它是一種可控振動源，可以使振動達到設備本身的諧振狀態產生共振，從而大大減少能源消耗和處于優化工況工作。并且，由于機械結構大大簡化，沒有機械傳動和由此產生的磨損，裝置工作可靠穩定，維護工作也減少到最低限度。總之，本發明是一種具有更新換代意義的機械振動裝置的新振源，使傳統的機械振動改為電磁激振，進而可實現隨機變工況優化控制，使各種振動設備具有被納入機電一體化控制系統中統一協調管理的條件和可能。它必將對工業生產的技術進步發揮越來越大的推動作用。
權利要求
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，其特點是在U型鐵芯1上纏繞的線圈2中通入頻率、脈寬可調的交流電源充磁，而相當于銜鐵、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運動。
2.如權利要求1所述的推挽式激振器，其特征在于鐵芯應用導磁系數大，矯頑力小的冷軋硅鋼片、或鐵鎳合金(玻莫合金)材料制造。
3.如權利要求1所述的推挽式激振器，其特征在于振子應用矯頑力高的稀土永磁材料制造，如釹鐵硼。
全文摘要
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，脈寬可調的交流電源，而相當于銜鐵，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運動。該裝置是一種可控的電磁激振振動源，結構簡單，工作穩定可靠，可大大減少能源消耗和使設備處于優化工況運轉，是一種具有更新換代意義的機械振動設備的新振源。
文檔編號B06B1/04GK1071858SQ9110989
公開日1993年5月12日 申請日期1991年10月28日 優先權日1991年10月28日
發明者石行 申請人:北京市西城區新開通用試驗廠