CN106525370B - 一种振动台冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及设备冷却技术领域，公开了一种振动台的冷却装置，包括振动台本体以及冷却组件，其中冷却组件是在振动台本体上设置相应的冷却油路，具体包括设置在所述外环磁体上的第一进油孔、设置在底板上的第二进油孔以及设置在所述上盖板或所述外环磁体上的回油孔，其中，所述第一进油孔与上静圈冷却通道的进油口、下静圈冷却通道的进油口分别连通，所述上静圈冷却通道的出油口、下静圈冷却通道的出油口分别与所述腔室连通，所述回油孔和第二进油孔分别与所述腔室的上端和下端连通。本发明提供的振动台冷却装置，通过油冷结构对发热组件进行冷却，具有设备占用空间小、功耗低且噪音小等优点。

Description

一种振动台冷却装置

技术领域

本发明涉及设备冷却技术领域，尤其涉及一种振动台冷却装置。

背景技术

振动台是保证产品质量和可靠性的关键设备，大推力感应式振动台***对于进一步提高各行各业产品的质量、安全及可靠性是非常必要的，随着航天、航空、汽车、火车等行业的迅速发展，对振动试验设备的需求量将越来越大，随着近几年大运载、整弹、整星产品可靠性试验要求的不断提高，其对大型振动台的推力、位移、频率等各项指标也提出了越来越高的要求,特别是对高可靠性、高量值振动台***的需求呈逐年增长态势。

感应式振动台与电动振动台相比，运动部分重量轻、运动部件上无任何水电连接、具有振动波形好、高加速(正弦、随机>100g)、高量值、抗直流干扰能力强等优点，而且感应环运动部分的重量较轻、强度较高，提高了运动部件的轴向共振频率以及空载加速度值，并且整个运动部件处于零电位，无需绝缘，振动台在工作时不会有击穿和打火等事故发生，增加了振动台的可靠性和安全性，完全能满足航天、航空、高铁、汽车等产品对大吨位、高量值、长时间的考核要求，大推力、高量值、高可靠性的振动台将成为必不可少的试验设备。

但是这种感应式振动台在工作过程中，振动台内的感应环、静圈等零部件会出现发热现象，如果不及时冷却降温不仅会对振动台的工作过程产生影响，同时也会对设备造成损坏。针对这种零部件发热的问题，目前惯用的是风冷或者是风冷加水冷的方式对设备部件进行冷却。具体的风冷方式是向振动台体鼓冷风，通过冷风与发热零部件的热交换实现发热零部件的降温，这种风冷的方式会产生较大的噪音，导致振动台的工作环境恶劣；风冷加水冷的方式是采用冷风与发热零部件热交换以及冷却水与发热零部件热交换实现发热零部件的交换，这种方式由于采用风冷的功率降低，噪音稍有降低，但依旧不能满足实验者对工作环境的要求，同时两组降温设备不仅占用空间大，同时功耗高，增大了设备资金的投入以及设备的使用成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种振动台冷却装置，以解决现有感应式振动台的冷却设备噪音大、占用空间大以及功耗高等的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种振动台冷却装置，包括振动台本体以及冷却组件，所述振动台本体包括外环磁体、中心磁极、上盖板、底板、上静圈、下静圈以及动圈感应环，其中，所述外环磁体为内部带有环形凸檐的圆柱形结构，所述中心磁极由所述底板支撑固定在所述外环磁体的中心，所述上盖板设置在所述外环磁体的上方，所述上静圈安装在所述上盖板与所述外环磁体的环形凸檐上表面之间，所述下静圈安装在所述外环磁体的环形凸檐的下表面与所述底板之间，所述动圈感应环设置在所述外环磁体的环形凸檐与所述中心磁极之间的腔室内；

所述上静圈和所述下静圈均由空心金属管绕制而成，构成上静圈的空心金属管、构成下静圈的空心金属管的空心空间分别为上静圈冷却通道、下静圈冷却通道；

所述冷却组件包括设置在所述外环磁体上的第一进油孔、设置在底板上的第二进油孔以及设置在所述上盖板或所述外环磁体上的回油孔，其中，所述第一进油孔与上静圈冷却通道的进油口、下静圈冷却通道的进油口分别连通，所述上静圈冷却通道的出油口、下静圈冷却通道的出油口分别与所述腔室连通，所述回油孔与所述腔室的上端连通，所述第二进油孔与所述腔室的下端连通。

进一步地，所述第一进油孔与所述第二进油孔上下对齐设置，所述回油孔设置在所述外环磁***于所述第一进油孔相对面的位置上。

进一步地，所述外环磁体上设置有竖直的第一进油通道，所述第一进油孔与所述第一进油通道连通并向所述第一进油通道进油，所述第一进油通道与所述上静圈冷却通道的进油口、下静圈冷却通道的进油口分别连通。

进一步地，所述上静圈冷却通道连接有上静圈冷却管，下静圈冷却通道连接有下静圈冷却管，所述第一进油通道分别通过所述上静圈冷却管、下静圈冷却管与上静圈冷却通道、下静圈冷却通道连通并向所述上静圈冷却通道、下静圈冷却通道内进油。

进一步地，所述底板上竖向设置有与所述腔室连通的进油冷却孔，所述第二进油孔横向设置并与所述进油冷却孔连通。

进一步地，所述第一进油孔设置在所述第一进油通道高度方向的中间部位。

进一步地，所述上静圈冷却管的两端与所述第一进油通道、所述上静圈分别通过螺纹连接，所述下静圈冷却管的两端与所述第一进油通道、所述下静圈分别通过螺纹连接。

进一步地，所述上静圈冷却管包括连接在所述第一进油通道与所述上静圈之间的若干根；

所述下静圈冷却管包括连接在所述第一进油通道与所述下静圈之间的若干根。

进一步地，还包括油箱、出油泵、回油泵以及油冷却器，其中，所述油箱的出油口通过设置有所述出油泵的油路管道与所述第一进油孔、第二进油孔分别连通，所述回油孔通过设置有所述出油泵的油路管道与所述油冷却器的进油口连接，所述油冷却器的出油口与所述油箱的进油口连通。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的振动台冷却装置，通过内部冷却油路设计和进、回油孔位置的设计，实现了内部油路配合通入的冷却油对所有发热零部件进行冷却；其加工成本较低，而且安装、维修、调试都比较方便。同时，通过油冷的方式相比水冷的方式能够吸收更多的热量，所以不需要配合风冷，避免了多台设备占用空间大、功耗高、投资大以及风冷噪音大的问题。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是根据本发明实施例的振动台冷却装置的示意图。

图中：1：第一进油孔；2：第二进油孔；3：上盖板；4：上静圈；5：上静圈冷却管；6：外环磁体；7：动圈感应环；8：下静圈；9：下静圈冷却管；10：底板；11：动圈骨架；12：上罩组件；13：中心磁极；14：回油孔；15：进油冷却孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1所示，本发明实施例振动台冷却装置，包括振动台本体以及冷却组件，所述振动台本体包括外环磁体6、中心磁极13、上盖板3、底板10、上静圈4、下静圈8以及动圈感应环7，其中，所述外环磁体6为内部带有环形凸檐的圆柱形结构，所述中心磁极13由所述底板10支撑固定在所述外环磁体6的中心，所述上盖板3设置在所述外环磁体6的上方，所述上静圈4安装在所述上盖板3与所述外环磁体6的环形凸檐上表面之间的第一环形空隙内，所述下静圈8安装在所述外环磁体6的环形凸檐的下表面与所述底板10之间的第二环形空隙内，所述动圈感应环7竖向设置在所述外环磁体6的环形凸檐与所述中心磁极13之间的腔室内。其中，所述动圈感应环7通过设置在上盖板3上方的动圈骨架11配合相应结构固定在腔室内，所述上盖板3的上方还设置有防止腔室内油流出的上罩组件12。

所述上静圈4和所述下静圈8均由空心金属管绕制而成，构成上静圈的空心金属管、构成下静圈的空心金属管的空心空间分别为上静圈冷却通道、下静圈冷却通道。所述冷却组件包括设置在所述外环磁体上的第一进油孔1、设置在底板10上的第二进油孔2以及设置在所述上盖板3或者所述外环磁体6上的回油孔14，其中，所述第一进油孔1与上静圈冷却通道的进油口、下静圈冷却通道的进油口分别连通，所述上静圈冷却通道的出油口、下静圈冷却通道的出油口分别与所述腔室连通，所述回油孔14和第二进油孔2分别与所述腔室的上端和下端连通。

本发明实施例振动台冷却装置，具体在应用时还应配合油箱、出油泵、回油泵以及油冷却器完成，具体而言，所述油箱的出油口通过设置有所述出油泵的油路管道与所述第一进油孔、第二进油孔分别连通，所述回油孔通过设置有所述出油泵的油路管道与所述油冷却器的进油口连接，所述油冷却器的出油口与所述油箱的进油口连通。其中，有冷却器的作用是将回油孔输送回来的回油进行冷却后输送回所述油油箱。

本发明实施例振动台冷却装置，这种冷却结构在底板10和外环磁体6侧面开孔做为进油孔，在上盖板3或者外环磁体6侧面开孔做为回油孔14，并通过振动台本体内部的腔室以及静圈的相应冷却通道组成了振动台本体内部冷却回路；通过第一进油孔1向上静圈冷却通道和下静圈冷却通道内进油，实现对上静圈4和下静圈8的冷却，通过第二进油孔2从底部向振动台本体内的腔室内进入冷却油，实现对腔室内动圈感应环7等发热部件的冷却，最后由回油孔14通过油冷却器冷却后回到油箱，最终实现振动台的油冷冷却功能。

可以理解的是，本发明实施例振动台冷却装置采用两个进油孔的形式，不仅能完成对各个发热部件的冷却，同时，相比一个进油孔的形式，避免了冷却油预先冷却完一个部件再对另一个部件冷却而致使后一个部件冷却效果差的问题，例如，只设置第一进油孔，冷却油先通过静圈给静圈冷却后，再通过动圈感应环的腔室对动圈感应环冷却，这样会导致动圈感应环的冷却效果差的问题。

同时，本发明实施例所述上静圈4和所述下静圈8均由空心金属管绕制而成，空心金属管构成了静圈的冷却通道，这样冷却油可以在冷却通道内循环，即节约了冷却油用量又达到了最优的冷却效果。

回油孔14与腔室的上端连通，第二进油孔2与腔室的下端连通，使第二进油孔2内的进油经过动圈感应环7后再排出，避免了第二进油孔2进入的冷却油进入腔室后未对发热部件冷却就被回油泵抽出情况的发生。

作为一种实现方式，所述回油孔14设置在所述外环磁体6上，所述第一进油孔1与所述第二进油孔2上下对齐设置，所述回油孔14设置在外环磁***于所述第一进油孔1相对面位置处。

可以理解的是，第一进油孔1与所述回油孔14相对面设置，也即第一进油口1和回油口14相隔180度设置，这样的设置方式，可以有效的避免进油孔进入的冷却油在没有进行冷却循环过程就被回油冷却泵抽出的问题。

如图1所示，作为本发明的优选实施例，所述外环磁体上设置有竖直的第一进油通道，所述第一进油孔1与所述第一进油通道连通并向所述第一进油通道进油，所述第一进油通道分别与上静圈冷却通道的进油口、下静圈冷却通道的进油口分别连通。

通过设置第一进油通道将一个油孔进入的冷却油分成进入上静圈冷却通道和下静圈冷却通道的两路，使上静圈和下静圈具有同样的冷却效果，且冷却效果比依次通过上静圈冷却通道和下静圈冷却通道更好。

优选的，所述第一进油孔1设置在所述第一进油通道高度方向的中间部位，这样第一进油孔1的进油可以相对均衡的压入上静圈冷却通道和下静圈冷却通道。

为了方便的将第一进油通道内的油引入相应的静圈冷却通道，所述上静圈冷却通道、下静圈冷却通道分别连接有上静圈冷却管5、下静圈冷却管9，这样所述第一进油通道就分别通过所述上静圈冷却管5、下静圈冷却管9向上静圈冷却通道、下静圈冷却通道内通入冷却油。

本实施例的上静圈冷却管5、下静圈冷却管9不限于图1中给出的一根的形式，在某些静圈发热大的情况下，也可以根据需要安装多根上静圈冷却管、下静圈冷却管以满足静圈快速冷却的要求。

作为本发明一种优选的实施方式，所述底板10上设置有竖向的与所述腔室连通的进油冷却孔15，所述第二进油孔2横向设置并与所述进油冷却孔15连通，第二进油孔2内经出油泵增压的高压冷却油通过进油冷却孔可以直接喷入到腔室内对动圈感应环进行油冷。

作为一种优选，所述上静圈冷却管的两端与所述第一进油通道、所述上静圈分别通过螺纹连接，所述下静圈冷却管的两端与所述第一进油通道、所述下静圈分别通过螺纹连接。具体的，可以是上静圈冷却管和下静圈冷却管的两端的管壁外侧均设置有连接外螺纹，所述第一进油通道与所述上静圈冷却管、下静圈冷却管的连通口的内壁上设置有与所述上静圈冷却管和下静圈冷却管的管壁外侧设置的连接外螺纹适配的内螺纹，所述上静圈的空心金属管与所述上静圈冷却管连接的一端的内侧壁设置有与所述上静圈冷却管的外螺纹适配的内螺纹，所述下静圈的空心金属管与所述下静圈冷却管连接的一端的内侧壁设置有与所述下静圈冷却管的外螺纹适配的内螺纹；如此，上静圈冷却管的两端的内螺纹与所述第一进油通道的外螺纹、所述上静圈的外螺纹配合使上静圈冷却管连接在所述上静圈与所述第一进油通道之间并连通上静圈的上静圈进油通道和第一进油通道；下静圈冷却管的两端的内螺纹与所述第一进油通道的外螺纹、所述下静圈的外螺纹配合使下静圈冷却管连接在所述下静圈与所述第一进油通道之间并连通上静圈进油通道和第一进油通道。

在某些静圈发热大的情况下，可以根据需要安装若干根上静圈冷却管、下静圈冷却管，其中，若干根上静圈冷却管和下静圈冷却管可以通过螺纹连接排布在所述第一进油通道上。

可以理解的是，采用侧壁螺纹连接上静圈冷却管和下静圈冷却管可以方便相应连接位置进油通道的连通、减小油路突然变向的阻力，同时连接方式为可拆卸，可以方便设备的维护检修。

本发明的第一进油口1和第二进油口2以及回油口14不限于附图中给出的一个的形式，可以根据需要在相应的位置增加个数。

综上所述，本发明实施例振动台冷却装置，***冷却结构简单、加工方便可靠，完全满足大推力振动台冷却的要求，安装、维修和调试都比较方便；同时本发明实施例振动台冷却装置不仅能实现静圈、感应环等发热零部件冷却的目的，而且还能工作在低温防暴的环境中，相比目前风冷以及风冷配合水冷的形式应用范围更广。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种振动台冷却装置，其特征在于：包括振动台本体以及冷却组件，所述振动台本体包括外环磁体、中心磁极、上盖板、底板、上静圈、下静圈以及动圈感应环，其中，所述外环磁体为内部带有环形凸檐的圆柱形结构，所述中心磁极由所述底板支撑固定在所述外环磁体的中心，所述上盖板设置在所述外环磁体的上方，所述上静圈安装在所述上盖板与所述外环磁体的环形凸檐上表面之间，所述下静圈安装在所述外环磁体的环形凸檐的下表面与所述底板之间，所述动圈感应环设置在所述外环磁体的环形凸檐与所述中心磁极之间的腔室内；

所述上静圈和所述下静圈均由空心金属管绕制而成，构成上静圈的空心金属管、构成下静圈的空心金属管的空心空间分别为上静圈冷却通道、下静圈冷却通道；

所述冷却组件包括设置在所述外环磁体上的第一进油孔、设置在底板上的第二进油孔以及设置在所述上盖板或所述外环磁体上的回油孔，其中，所述第一进油孔与上静圈冷却通道的进油口、下静圈冷却通道的进油口分别连通，所述上静圈冷却通道的出油口、下静圈冷却通道的出油口分别与所述腔室连通，所述回油孔与所述腔室的上端连通，所述第二进油孔与所述腔室的下端连通；

所述外环磁体上设置有竖直的第一进油通道，所述第一进油孔与所述第一进油通道连通并向所述第一进油通道进油，所述第一进油通道与所述上静圈冷却通道的进油口、下静圈冷却通道的进油口分别连通；

所述上静圈冷却通道连接有上静圈冷却管，下静圈冷却通道连接有下静圈冷却管，所述第一进油通道分别通过所述上静圈冷却管、下静圈冷却管与上静圈冷却通道、下静圈冷却通道连通并向所述上静圈冷却通道、下静圈冷却通道内进油；

所述底板上竖向设置有与所述腔室连通的进油冷却孔，所述第二进油孔横向设置并与所述进油冷却孔连通。

2.根据权利要求1所述的振动台冷却装置，其特征在于：所述第一进油孔与所述第二进油孔上下对齐设置，所述回油孔设置在所述外环磁***于所述第一进油孔相对面的位置上。

3.根据权利要求1所述的振动台冷却装置，其特征在于：所述第一进油孔设置在所述第一进油通道高度方向的中间部位。

4.根据权利要求1所述的振动台冷却装置，其特征在于：所述上静圈冷却管的两端与所述第一进油通道、所述上静圈分别通过螺纹连接，所述下静圈冷却管的两端与所述第一进油通道、所述下静圈分别通过螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的振动台冷却装置，其特征在于：所述上静圈冷却管包括连接在所述第一进油通道与所述上静圈之间的若干根；

所述下静圈冷却管包括连接在所述第一进油通道与所述下静圈之间的若干根。

6.根据权利要求1-5任一项所述的振动台冷却装置，其特征在于：还包括油箱、出油泵、回油泵以及油冷却器，其中，所述油箱的出油口通过设置有所述出油泵的油路管道与所述第一进油孔、第二进油孔分别连通，所述回油孔通过设置有所述出油泵的油路管道与所述油冷却器的进油口连接，所述油冷却器的出油口与所述油箱的进油口连通。