[发明专利]一种宽频带大位移角振动台

权利要求书

1.一种宽频带大位移角振动台包括外壳、工作台面、带动工作台面旋转的主轴、动圈组件、磁路组件、抱闸组件、带动磁路组件旋转的电机及其闭环控制组件、电粘弹性反馈控制组件、空气轴承和角位移传感器；

其特征在于：主轴与动圈组件固定连接，磁路组件通过连接件与电机转子固定连接；

动圈组件包括与主轴连接的动圈基体和缠绕在动圈基体上的线圈，动圈基体与主轴固定连接；

磁路组件包括导磁环、中心磁极以及磁钢，并由导磁环、中心磁极、磁钢和气隙形成闭合磁回路；中心磁极位于导磁环内，导磁环与中心磁极同轴，磁钢位于导磁环与中心磁极之间，磁钢吸附于中心磁极上；动圈组件位于磁钢和导磁环之间，动圈组件与导磁环同轴；

外壳上设有使磁路组件制动的抱闸组件，抱闸组件包括制动衬套、配油套和带活塞的油缸，制动衬套包括环形的薄壁形变部和分别位于薄壁形变部两端的上连接部和下连接部，上连接部和下连接部凸出于薄壁形变部，上连接部和下连接部分别与配油套通过密封圈进行密封连接，制动衬套和配油套围成液压油容腔，配油套设有连通油缸与液压油容腔的连接通道，配油套与油缸之间设置有密封圈；液压油从油缸压入液压油容腔时，磁路组件制动；液压油回流到油缸时，磁路组件随电机转子转动。

2.如权利要求1所述的宽频带大位移角振动台包括外壳，其特征在于：连接件包括旋转组件和连接环，旋转组件包括固定于底座中央的芯轴和可转动的安装于芯轴上的转体，芯轴与转体之间设有滚动轴承。

3.如权利要求2所述的宽频带大位移角振动台包括外壳，其特征在于：转体包括与中心磁极固定的第一连接部，与电机转子固定的第二连接部和与连接环固定的第三连接部；连接环一端与导磁环固定，另一端与第三连接部固定。

4.如权利要求3所述的宽频带大位移角振动台包括外壳，其特征在于：连接环上设有第一圆光栅，压板上设有第一读数头及其安装架，第一圆光栅和第一读数头形成检测电机运动的第一角位移传感器，压板固定于电机支承座上，压板为一圆环形的连接板。

5.如权利要求4所述的宽频带大位移角振动台包括外壳，其特征在于：抱闸组件的油缸活塞与制动气缸的推杆固定连接，抱闸组件的油缸包括缸体、与缸体内腔适配的活塞和设置于缸体上的密封件和密封调节件，密封件与活塞密封配合，缸体设有容纳密封件和密封调节件的容纳槽，容纳槽与缸体的上部分形成托持密封件的台阶，密封调节件通过台阶将密封件压紧。

6.如权利要求5所述的宽频带大位移角振动台包括外壳，其特征在于：电粘弹性反馈组件包括第二角位移传感器、反馈单元、信号发生器、减法器、PID控制器、功率放大器、角振动台；第二角位移传感器由第二读数头和第二圆光栅两部分组成，第二圆光栅安装在工作台面上，第二读数头通过安装架固定在空气轴承的轴承座上；第二角位移传感器用于检测动圈组件和工作台面输出的角位移信号，该角位移信号被输入到反馈单元，反馈单元将输入的信号放大获得第一输出信号、并将输入的信号先微分处理后再放大获得第二输出信号、再将第一输出信号与第二输出信号叠加获得反馈单元输出信号，反馈单元输出信号与信号发生器输出的标准信号经减法器求差，得到偏差信号，接着偏差信号经过PID调节器处理后输出给功率放大器，驱动角振动台运动，从而实现角振动台转动部件的电粘弹性反馈控制；

控制电机运动的闭环控制组件由检测动圈组件运动的第二角位移传感器、减法器、电机控制器、电机驱动器、电机和检测电机角位移的第一角位移传感器组成；第一角位移传感器检测电机的角位移，将检测到的角位移信号输入给减法器，与第二角位移传感器输出的角位移信号进行求差运算，得到的偏差信号经电机控制器处理后输入给电机驱动器，然后驱动电机运转，这样能保证动圈组件与电机带动磁路组件同步转动。

7.如权利要求1-6之一所述的宽频带大位移角振动台包括外壳，其特征在于：空气轴承包括轴承座和轴承本体，主轴套接于轴承本体内，轴承本体套接于轴承座内，轴承座与轴承本体固定，主轴底部设有与轴承本体配合的台阶；

轴承本体的外表面设有圆环形的进气凹槽，轴承座上设有与进气凹槽连通的进气孔，轴承本体上设有将气体导向轴承本体与主轴之间的径向导气孔，将气体导向轴承本体与工作台面之间的上轴向导气孔和将气体导向轴承本体与主轴的台阶之间的下轴向导气孔，径向导气孔、上轴向导气孔和下轴向导气孔的出气端分别设有节流孔，且沿圆周方向均匀分布。