，一般不宜在永磁體上加工通孔等形式的安裝結(jié)構(gòu)；同時要獲得較大的電磁驅(qū)動力，一般采用NdFeB等材料的強磁永磁體，強磁永磁體零件裝配過程中需要克服巨大的磁吸力，是該技術(shù)領(lǐng)域的一個難題。
[0010]此外，在大行程電磁振動臺的工作過程中，工作線圈中通入的是交變驅(qū)動電流，電流幅值最大可達幾十安培，線圈在長氣隙中沿軸線方向以正弦規(guī)律往復(fù)運動。根據(jù)電磁場理論，交變電流及線圈運動產(chǎn)生的交變磁場會在磁軛表面，尤其是與氣隙相鄰的中心磁軛、內(nèi)磁軛表面產(chǎn)生電渦流，引起渦流損耗。渦流損耗一方面會產(chǎn)生功率最高可達幾百瓦的熱損耗，發(fā)熱量驚人，進而帶來一系列的熱擾動與熱變形問題；另一方面交變磁場及電渦流引起的瞬態(tài)場問題，會使實際的性能指標(biāo)與按傳統(tǒng)設(shè)計理論和分析方法得到的結(jié)果產(chǎn)生較大偏差，嚴(yán)重影響設(shè)計精度與效果。渦流損耗是電磁振動臺磁路結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一個難題，目前國內(nèi)外尚未找到有效的解決辦法。
[0011]綜上，受上述問題制約，采用現(xiàn)有技術(shù)方案產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)低頻振動在波形失真度等指標(biāo)上很難再有突破，難以滿足低頻/超低頻振動的高精度校準(zhǔn)，尤其是下一代具有甚低頻和超精密特征的振動校準(zhǔn)的需求。因此，如何通過方法、結(jié)構(gòu)、材料和優(yōu)化設(shè)計等環(huán)節(jié)的創(chuàng)新，提出具有超大行程、超低工作頻率和超高精度的電磁振動臺磁路結(jié)構(gòu)技術(shù)方案，對于振動計量技術(shù)的發(fā)展意義重大。上述問題中的一項或幾項獲得解決，均會使大行程電磁振動臺的性能獲得顯著提升，使低頻/超低頻振動校準(zhǔn)技術(shù)獲得實質(zhì)性突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)方案存在的上述問題，提供一種磁場跟蹤補償?shù)拈L永磁管向心勵磁圓柱形封閉磁場式電磁振動臺磁路結(jié)構(gòu)技術(shù)方案，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，精度高，可兼顧大行程、高磁場均勻性、大推力和線性電磁驅(qū)動力特性，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)方案存在的問題與不足，尤其具有突出的補償電樞反應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)振動波形失真度影響的特性，從而為低頻/超低頻振動校準(zhǔn)提供一種高精度、大行程的電磁振動臺磁路結(jié)構(gòu)。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0014]一種磁場跟蹤補償?shù)拈L永磁管向心勵磁圓柱形封閉磁場式電磁振動臺磁路結(jié)構(gòu)，由中心磁軛、永磁管、筒形磁軛、端磁軛、線圈骨架和工作線圈構(gòu)成，整體成軸對稱結(jié)構(gòu)，中心磁軛為長圓柱形，端磁軛為短圓柱形，永磁管與筒形磁軛為長圓筒形，線圈骨架為短圓筒形，中心磁軛、永磁管、筒形磁軛、端磁軛、線圈骨架的軸線在一條直線上，中心磁軛同軸裝配在筒形磁軛內(nèi)部，兩個端磁軛分別與筒形磁軛的兩端剛性連接、同時分別與中心磁軛的兩端剛性連接，永磁管的長度小于筒形磁軛的長度、并以粘接方式同軸裝配在筒形磁軛的內(nèi)表面，永磁管與中心磁軛之間通過氣隙分隔開，永磁管內(nèi)表面磁極的極性相同，線圈骨架可滑動地套裝在中心磁軛上而位于氣隙中，線圈骨架上繞有工作線圈，工作線圈中通以精密可控的驅(qū)動電流，永磁管、筒形磁軛的側(cè)壁沿長度方向設(shè)有剖縫，線圈骨架的兩端設(shè)有翅板，翅板從剖縫中伸出，中心磁軛上均勻地繞有補償線圈，補償線圈中所通的電流與工作線圈中的電流方向相反、相位同步跟蹤、幅值成一確定比例。
[0015]所述中心磁軛的安裝方式是采用兩個圓筒形、不導(dǎo)磁材料的磁軛安裝套，將兩個磁軛安裝套套裝在中心磁軛的兩端且與中心磁軛剛性連接，通過固定磁軛安裝套將中心磁軛以兩端支撐的方式固定。
[0016]所述剖縫的數(shù)目為2條，且在永磁管、筒形磁軛的側(cè)壁上對徑分布。
[0017]所述永磁管是采用多個小塊永磁體、以粘接的方式拼接構(gòu)成。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新性及產(chǎn)生的良好效果在于:
[0019](I)本發(fā)明磁路結(jié)構(gòu)簡單，零部件加工和裝配難度低；由于永磁體可采用先充磁、后裝配的方式，因此可采用NdFeB等材料的高性能永磁體，從而獲得高氣隙磁感應(yīng)強度與大電磁驅(qū)動力:解決了現(xiàn)有技術(shù)方案中零件難于加工，永磁體裝配困難等問題，可實現(xiàn)較高的長氣隙內(nèi)主磁路磁感應(yīng)強度分布的均勻性指標(biāo)。這是本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)新點之
O
[0020](2)本發(fā)明采用磁軛安裝套可將長中心磁軛以兩端支撐方式可靠安裝固定，裝配過程簡單可靠，大大降低了裝配難度:解決了長中心磁軛可靠安裝固定的問題。這是本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)新點之二。
[0021](3)本發(fā)明在中心磁軛上設(shè)置補償線圈，所通電流與工作線圈中加載的電流方向相反、相位同步跟蹤、幅值成一定比例，理論研宄及實驗結(jié)果均表明，補償線圈形成的補償磁場可對工作線圈通電后產(chǎn)生附加磁場影響主磁場分布的現(xiàn)象、即電樞反應(yīng)的影響進行同步跟蹤補償:可實現(xiàn)近似理想的線性電磁驅(qū)動力特性，有效解決了電樞反應(yīng)對電磁振動臺輸出標(biāo)準(zhǔn)振動波形失真度的影響問題。這是本發(fā)明區(qū)別現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)新點之三。
[0022](4)本發(fā)明中大尺寸永磁體可采用小塊永磁體以先拼接后充磁的方式獲得，可大大降低大尺寸永磁體的燒結(jié)、加工與充磁的難度；解決了現(xiàn)有技術(shù)方案中大尺寸永磁體燒結(jié)、加工和充磁困難等問題。這是本發(fā)明區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的創(chuàng)新點之四。
【附圖說明】
[0023]圖1為磁場跟蹤補償?shù)拈L永磁管向心勵磁圓柱形封閉磁場式電磁振動臺磁路結(jié)構(gòu)的整體示意圖；
[0024]圖2為磁場跟蹤補償?shù)拈L永磁管向心勵磁圓柱形封閉磁場式電磁振動臺磁路結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0025]圖3為局部剖面放大示意圖；
[0026]圖4為永磁管磁極布置方式和主磁路的示意圖；
[0027]圖5為采用多個小塊永磁體拼接構(gòu)成的、帶兩條剖縫的永磁管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6為永磁管磁極布置方式的示意圖；
[0029]圖7為采用磁軛安裝套對中心磁軛進行安裝固定的示意圖；
[0030]圖8為磁軛安裝套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖9為線圈骨架一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖10為線圈骨架另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖中件號說明:2中心磁軛、3永磁管、4筒形磁軛、5端磁軛、6線圈骨架、7氣隙、8工作線圈、9磁軛安裝套、11磁路、14翅板、15剖縫、27補償線圈。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細(xì)說明，并給出實施例。
[0035]一種磁場跟蹤補償?shù)拈L永磁管向心勵磁圓柱形封閉磁場式電磁振動臺磁路結(jié)構(gòu)，由中心磁軛2、永磁管3、筒形磁軛4、端磁軛5、線圈骨架6和工作線圈8構(gòu)成，整體成軸對稱結(jié)構(gòu)，中心磁軛2為長圓柱形，端磁軛5為短圓柱形，永磁管3與筒形磁軛4為長圓筒形，線圈骨架6為短圓筒形，中心磁軛2、永磁管3、筒形磁軛4、端磁軛5、線圈骨架6的軸線在一條直線上，中心磁軛2同軸裝配在筒形磁軛4內(nèi)部，兩個端磁軛5分別與筒形磁軛4的兩端剛性連接、同時分別與中心磁軛2的兩端剛性連接，永磁管3的長度小于筒形磁軛4的長度、并以粘接方式同軸裝配在筒形磁軛4的內(nèi)表面，永磁管3與中心磁軛2之間通過氣隙7分隔開，永磁管3內(nèi)表面磁極的極性相同，線圈骨架6可滑動地套裝在中心磁軛2上而位于氣隙7中，線圈骨架6上繞有工作線圈8，工作線圈8中通以精密可控的驅(qū)動電流，永磁管3、筒形磁軛4的側(cè)壁沿長度方向設(shè)有剖縫15，線圈骨架6的兩端設(shè)有翅板14，翅板14從剖縫15中伸出，中心磁軛2上均勻地繞有補償線圈27，補償線圈27中所通的電流與工作線圈8中的電流方向相反、相位同步跟蹤、幅值成一確定比例。
[0036]所述中心磁軛2的安裝方式是采用兩個圓筒形、不導(dǎo)磁材料的磁軛安裝套9，將兩個磁軛安裝套9套裝在中心磁軛2的兩端且與中心磁軛2剛性連接，通過固定磁軛安裝套9將中心磁軛2以兩端支撐的方式固定。
[0037]所述剖縫15的數(shù)目為2條，且在永磁管3、筒形磁軛4的側(cè)壁上對徑分布。
[0038]所述永磁管3