动圈的磁性导向结构及具有其的振动台
技术领域
本实用新型涉及振动试验技术领域，尤其是涉及一种动圈的磁性导向结构及具有其的振动台。
背景技术
电动振动台能够模拟各种振动力学环境，广泛的用于汽车零部件、电子元器件、航空航天产品应力筛选等多种典型振动的模拟试验。在振动台的设计和制造中，动圈导向尤为重要，动圈导向直接影响了台体的失真度指标。
目前，国内外电动振动台为了使动圈运动约束在所希望的方向，减少其他方向的运动，都对振动台动圈的运动进行导向，目前的导向装置一般有两种。如图1所示第一种是导轮导向机构8，分为上下两组导轮导向机构8，上、下导向分为多组导轮导向组件，导轮导向机构8优点是简单，而且由于下导轮导向机构8体积较小，可以直接安装支撑动圈3和试件重量的空气弹簧，缺点是，1、由于导轮导向机构8与动圈3部件直接接触和摩擦，干扰动圈3的远动，使加速度波形变差；2、导轮导向机构8的抗偏载能力有限；3、大位移振动受上导轮导向机构8限制，偏转角度不能太大，而导轮导向机构8可能很大。如图2所示第二种是液压静压导向机构9，也分为上下两组，优点是抗偏载能力较大，而且理论上只要不失压和远动部件没有接触；缺点是，1、由于动圈3运动频率范围较宽(5-3000Hz)，运动加速度大(100g)，给油封造成很大困难，很难解决漏油问题；2、不能直接连接支撑动圈3和试件重量的空气弹簧，只能把整个振动台空间密封起来作为，形成一个大的气室，由于振动台和外部有水管和电缆的连接，使这些密封变得困难。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够杜绝导轮导向结构与液压静压导向机构缺点的动圈的磁性导向结构及具有其的振动台。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种动圈的磁性导向结构，设置于振动台上的动圈与缸体之间，包括衔铁以及与衔铁配合的电磁线圈，在所述的电磁线圈内通电形成磁场，所述的电磁线圈与衔铁之间形成间隙。
进一步具体的，在所述的缸体上设置用于检测动圈与缸体距离的位移传感器，在所述的振动台上设置控制器，所述的控制器接收位移传感器的信号并控制电磁线圈的电流。
进一步具体的，所述的位移传感器为差动变压器式位移传感器。
一种振动台，包括固定于地面上的缸体支座、设置于缸体支座上的缸体、位于缸体内的动圈、设置于缸体内的磁铁以及缠绕在动圈上的绕组，在所述的动圈上部与缸体之间采用上述的磁性导向结构作为上导向组件，在所述的动圈底部与缸体之间采用上述的磁性导向结构作为下导向组件。
进一步具体的，所述的上导向组件至少三组且均匀分布在动圈的四周。
进一步具体的，所述的下导向组件至少三组且均匀分布在动圈的四周。
进一步具体的，所述的下导向组件为四组且均匀分布在动圈的四周。
本实用新型的有益效果是：通过电磁线圈与衔铁的配合使它们之间产生间隙，并使得动圈在该间隙内上下运动，达到无摩擦的目的，解决了使用导轮导向机构与液压静压导向机构所产生的缺陷，解决振动台动圈低频失真大的问题，同时也可以降低动圈导向部件磨损大、损耗大的问题，还可以解决导向部件在使用中低频有共振异响的问题。
附图说明
图1是第一种现有技术的结构示意图；
图2是第二种现有技术的结构示意图；
图3是本实用新型的结构示意图；
图4是本实用新型上导向组件的结构示意图；
图5是本实用新型下导向组件的结构示意图；
图6是本实用新型调整方法的示意图。
图中：1、缸体支座；2、缸体；3、动圈；4、磁铁；5、绕组；6、上导向组件；7、下导向组件；61、导向座；62、电磁线圈；63、衔铁；64、位移传感器；8、导轮导向机构；9、液压静压导向机构。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细的描述。
如图3所示一种振动台，包括固定于地面上的缸体支座1、设置于缸体支座1上的缸体2、位于缸体2内的动圈3、设置于缸体2内的磁铁4以及缠绕在动圈3上的绕组5，对动圈3上的绕组5进行通电产生磁场，该磁场与磁铁的磁场作用使得动圈3作上下高频率的振动，为了保证动圈3运动的平稳，在所述的动圈3上部与缸体2之间设置上导向组件6，在所述的动圈3底部与缸体2之间设置下导向组件7，上导向组件与下导向组件均由磁性导向结构组合而成，在本方案中，上导向组件采用3组磁性导向结构组成，3组磁性导向结构均匀分布在动圈四周，两两之间呈120°角；下导向组件采用4组磁性导向结构组成，4组磁性导向结构均匀分布在动圈3四周，两两之间呈90°角；振动台可以根据其大小以及动圈3的重量选择不同数量的磁性导向结构进行设置。
如图4与图5所示磁性导向结构包括衔铁63以及与衔铁63配合的电磁线圈62，在本方案中将衔铁63固定于动圈3上，将电磁线圈62通过导向座61固定于缸体2上，导向座61可以微调相邻两个电磁线圈62之间的距离，在所述的电磁线圈62内通电形成磁场，所述的电磁线圈62与衔铁63之间形成间隙，上导向组件6内的各组电磁线圈62与衔铁63之间的距离相等，下导向组件7内的各组电磁线圈62与衔铁63之间的距离相等，这样才能保证动圈3上下运动的平稳性。
而当电磁线圈62与衔铁63之间的距离发生变化不再相等时，动圈3的运动不再平稳，此时就需要对动圈3的位置进行调整，故在所述的缸体2上设置用于检测动圈3与缸体2距离的位移传感器64，位移传感器64通过固定座设置于缸体2上，在所述的振动台上设置控制器，通过位移传感器64实时监测动圈3与缸体2之间距离的变化，所述的控制器接收位移传感器64的信号并控制电磁线圈62的电流。位移传感器64采用差动变压器式位移传感器，该位移传感器64的优点有：1、以微位移为测量对象；2、灵敏度高，抗干扰能力强；3、位移与输出呈线性关系。
如图6所示通过位移传感器64监测的距离变化，控制器调整电流输出的调整方法为，
S1、位置采集，通过位移传感器64采集动圈3与缸体2之间的距离并反馈至控制器，上导向组件6的3个位移传感器64检测到3个水平方向上的距离；下导向组件7的4个位移传感器64检测到4个水平方向上的距离。
S2、信号处理，控制器将采集到的上导向组件6的3个水平方向上的距离进行对比并计算得出它们之间的差值，控制器根据这些差值进行计算先得出各个方向上所需要的力，再根据各个方向上的力的大小计算得出各个方向上的电磁线圈62内所需电流的大小；下导向组件7的4个水平方向上的计算方式与上导向组件6的计算方式一致。
S3、位置调整，控制器输出电流值电磁线圈62调整动圈3位置使动圈3位于中心位置；通过增加或减少相应电磁线圈62内的电流值来控制各个方向上的力的大小从而实现了对动圈3位置归中的调整。
上述的位移传感器64实时采集距离信息，每采集一次则执行一次上述的步骤调整动圈3的位置，直至位置归中，此时各个电磁线圈62与衔铁63之间产生相同的力使得动圈3位于中心位置。
综上，通过电磁线圈62与衔铁63的配合使它们之间产生间隙，并使得动圈3在该间隙内上下运动，达到无摩擦的目的，解决了使用导轮导向机构8与液压静压导向机构9所产生的缺陷，解决振动台动圈3低频失真大的问题，同时也可以降低动圈3导向部件磨损大、损耗大的问题，还可以解决导向部件在使用中低频有共振异响的问题；通过位移传感器64对距离采集，同时控制器对距离进行对比计算并输出相应的电流来调整动圈3归中，实现自动实时调整，提高动圈3运动的稳定性。
需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
