[发明专利]短路环的焊接固定方法及其采用的短路环

说明书

技术领域

本发明属于电动振动试验装置的辅助配件技术领域，具体的涉及一种电动振动试验装置的短路环的焊接固定方法，以及该短路环焊接方法采用的短路环。

背景技术

电动振动试验系统可以对各种装置实际经受的力学和气候环境进行真实模拟，它广泛应用于航空、航天、船舶、兵器、电子、通信、土建、交通、家电等领域中。该系统主要是由活动系统、磁路系统、弹性支承系统和导向系统以及冷却装置组成，其中活动系统也叫动圈，主要是由带有工作台面的骨架上绕制驱动线圈组成，其工作原理是由直流电流通过磁路系统上的励磁线圈产生恒定的磁场，位于该恒定磁场中的动圈受提供给驱动线圈的交变电流产生交变磁场的影响，根据载流导体在磁场中要受到电磁力作用的安培定律，动圈在恒定磁场中来回振动。

随着振动频率的增加，磁路系统的等效阻抗也增加，活动系统在线圈中的电流和驱动线圈受到的电动力就降低，有可能使动圈的工作频率上限降低。为了改变磁路系统的等效阻抗，通常在磁路系统的磁缸内侧和磁芯外侧装设短路环。短路环不仅能很好的解决磁路系统的等效阻抗问题，而且还能起到增大振幅和减小失真的作用。

一般电动振动台通常有分为单磁路、双磁路、四磁路，相应的短路环对称装设在磁路系统的磁路气隙的磁缸内表面和磁芯外表面上。短路环的装设通常的办法是采用化学电镀的方法，采用这种短路环的设置方法，需要在磁缸和磁芯的特定位置进行多次化学电镀，以形成足够的厚度，这使得短路环的制作成本非常高；另外化学电镀常常伴有副反应，例如产生氧化亚铜或铜颗粒，该颗粒造成镀层疏松粗糙，容易脱落或被氧化。

现有技术中固定短路环的方法是采用堆焊方式，在磁芯或磁缸表面堆焊一层铜形成短路环，但由于铜和磁芯、磁缸的线膨胀系数不同，在堆焊的表面容易产生裂纹；另外，由于铜和氧的亲和力大，堆焊时氧化剧烈，会产生夹渣、气孔等缺陷。这些都将造成堆焊过的短路环粘附不牢、容易脱落等问题，从而给振动试验造成波形失真等副面作用。现有技术中也曾试图采用气体保护焊的方法来焊接短路环，但短路环和磁芯或磁缸之间产生间隙的问题始终未能得到很好的解决。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动振动试验装置磁路中短路环的固定方法，该方法解决了堆焊的短路环固定不牢、容易脱落等缺陷，避免了化学电镀镀铜工艺繁杂、需要多次镀层、造价较高等问题，并且消除了气体保护焊产生间隙的问题。

本发明的另一目的在于提供了一种该焊接固定方法采用的短路环，其结构简单，能使焊接后的短路环与焊接固定面紧密牢固的结合，消除气隙的存在。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种振动台短路环的焊接固定方法，其特征在于该方法包括：在板材上开设通孔，将所述板材卷曲形成圆筒，然后在通孔处、板材卷曲后的对接边缘和所述圆筒上下边缘采用气体保护焊将所述圆筒焊接在磁缸内表面或磁芯外表面。

所述通孔沿板材卷曲形成的圆筒筒壁呈单行或复数行排列分布，所述气体保护焊为氩弧焊。

所述通孔为圆孔或锥形孔。

所述板材选自紫铜、黄铜或铍铜板材，如果板材太厚，会增大焊接时的难度，短路环与磁缸内表面或磁芯外表面贴合不紧密，出现气隙，进而影响短路环的作用，并容易脱落；如果板材太薄，会造成电阻较大达不到短路环的理想效果，因此所述板材的厚度范围为2-10mm，进一步优选为3—8mm。

所述板材卷曲形成的圆筒对接边缘形成为V形截面槽，这样可以利于焊接固定操作，使上述对接边缘的焊接表面平滑，对接边缘与磁缸或磁芯表面的牢固度较高。

一种振动台短路环的焊接固定方法所采用短路环，其特征在于所述短路环为板材卷曲形状，形成短路环的板材上具有用于气体保护焊所使用的通孔。

上述短路环中所述通孔沿板材卷曲形成的圆筒筒壁呈单行或复数行排列分布。

所述板材卷曲形成的圆筒对接边缘形成为V形截面槽。

该短路环的焊接固定方法一般采用铜质板材作为短路环的基材，振动台短路环需要电阻率比较低的板材材料，这些材料有金、银、紫铜、黄铜、铍铜；其中金、银原料价格昂贵，通常不宜采用，而紫铜、黄铜、铍铜的价格适中，这些材料的电阻率有所不同，形成的短路环质量也不同。紫铜，也就是纯铜的导热系数为386.4w/(m.k)，其20℃时电阻率为0.018Ω·mm2/m，而黄铜的导热系数为108.9w/(m.k)，其20℃时电阻率为0.071Ω·mm2/m；铍铜的导热系数为195w/(m.k)，导电率低于纯铜，所以短路环制备时一般选用紫铜材料。