发明内容

本发明的目的就是提供一种双联重力平衡式电磁振动台，主要用于锂电池和电动汽车行业中，对动力电池进行振动测试，主要解决传统振动台在进行振动时，消耗大量电力以及承载样品数量不多的问题，可增大振动台的负载量，增加测试动力电池数量，提高试验效率，减少电力使用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种双联重力平衡式电磁振动台，所述电磁振动台包括杠杆装置和振动装置，所述杠杆装置包括底座、中心承重轴、平衡杠杆、左承重轴、右承重轴、左样品台和右样品台，所述底座、中心承重轴和平衡杠杆自下而上依次设置，所述中心承重轴和平衡杠杆之间活动连接，所述左承重轴和右承重轴一左一右分别设于平衡杠杆的两端，所述左承重轴和右承重轴分别与平衡杠杆活动连接，所述中心承重轴、左承重轴和右承重轴相互平行，所述左样品台设置在左承重轴上，所述振动装置和右样品台自下而上依次设置在右承重轴上。平衡杠杆由中心承重轴支撑。

所述底座、平衡杠杆、左样品台的台面和右样品台的台面均呈水平，此为电磁振动台处于平衡状态时各个构件的状态。

所述振动装置包括振动台体、上极板、下极板、导向轴、中心磁极、动圈、动圈驱动线圈、上励磁线圈和下励磁线圈，

所述振动台体内中空，设有容纳腔，

所述上极板和下极板一上一下沿垂直于振动台体的轴向设置在容纳腔内，所述上极板紧贴振动台体的顶面，所述下极板紧贴振动台体的底面，

所述中心磁极位于容纳腔的中下部，所述中心磁极的底部和下极板相接触，中心磁极提供恒定的磁场，

所述导向轴沿振动台体的轴向贯穿容纳腔设置，所述导向轴位于容纳腔的中部，所述导向轴的顶部向上依次贯穿中心磁极和上极板伸出振动台体外，所述导向轴的底部向下贯穿下极板和右承重轴连接，导向轴起到支撑动圈以及传递动圈振动的作用，

所述动圈套设在中心磁极外，所述动圈的顶部向上贯穿上极板伸出振动台体外和右样品台相连接，所述动圈的底部和下极板相接触，所述动圈驱动线圈设于动圈和中心磁极之间，当通入交变电流，动圈驱动线圈会产生频率相同的变化磁场，

所述上励磁线圈和下励磁线圈沿垂直于振动台体的轴向位于容纳腔内，并均环绕动圈设置，所述上励磁线圈位于动圈驱动线圈的上方并和上极板接触，所述下励磁线圈位于动圈驱动线圈的下方并和下极板接触，当通入直流电流时，上励磁线圈和下励磁线圈会产生恒定的磁场。振动装置驱动右样品台和右承重轴进行垂直的上下振动。

所述振动装置还包括成对的内导向机构，所述内导向机构设于导向轴和中心磁极之间，内导向机构过滤其他方向上的振动，使动圈始终进行垂直的上下振动。

所述平衡杠杆和中心承重轴的连接处为平衡杠杆的重心处。

所述平衡杠杆和中心承重轴的连接处设有中心轴承，所述平衡杠杆和左承重轴的连接处设有左轴承，所述平衡杠杆和右承重轴的连接处设有右轴承。轴承的摩擦系数小，承载能力强，能够承受高频率的来回转动。

所述平衡杠杆在左承重轴的一侧沿平衡杠杆的轴向向外延伸设有延长杆，所述延长杆上活动设有配重块。配重块可以沿着延长杆左右平移，通过移动配重块可配平平衡杠杆。配重块的作用是，通过调节配重块在平衡杠杆的延长杆上的位置，来调节左样品台侧的力矩大小，从而使杠杆装置处于平衡状态。

所述配重块上设有紧固装置，紧固装置可为一个翼型螺钉，当旋紧螺钉，螺钉会抵住延长杆，从而固定住配重块。通过紧固装置，可以将配重块固定在延长杆的某一位置上。紧固装置的作用是，当配重块处于延长杆的某点使得杠杆装置平衡时，紧固装置便可以将配重块固定在延长杆的该点，使其在静止或振动状态中始终保持在该位置不变。

所述平衡杠杆的中心处(也为平衡杠杆的重心处)设有刻度盘。可通过刻度盘上的度数来判断整个电磁振动台的平衡状态，即是否与底座平行。刻度盘上有指针和刻度，刻度共有两种，一种为角度，用于指示当前平衡杠杆与底座之间所形成的角度，当平衡杠杆与底座平行时，角度为0°；另一种刻度为行程，可以指示电磁振动台振动的上下行程，该行程刻度与角度刻度的关系如下公式所示：

h＝l·sinθ (I)

上式(I)中，h为左样品台或右样品台垂直于底座上下运动的距离，l为位于右承重轴和左承重轴之间平衡杠杆的长度，θ为刻度盘上所指示的角度。

所述平衡杠杆采用刚性材料制成。拥有稳定的刚性结构，在杠杆两端进行高频率的上下交变运动时，不会发生形变。

所述左样品台的两侧均设有限位槽，所述限位槽的横截面呈凹字型，所述左样品台两侧均向外突出设有限位耳，所述限位耳位于限位槽的凹口中。限位槽的作用是限制样品台进行超过杠杆装置行程的位移，具体调节过程为：当左样品台和右样品台因承载的动力电池重量不同而不平衡时，样品台会因此上升或下降，当样品台上升或下降到一定的位移时，限位槽通过抵住左样品台的限位耳，阻止左样品台的运动，从而也会阻止右样品台的运动，最终使电磁振动台处于静止状态，所述限位槽中的凹口的限位行程大于电磁振动台的振动行程。

所述左样品台和右样品台的台面均与底座相平行。在进行工作时，一般将本装置置于水平面上，此时左样品台、右样品台和底座均呈水平。

所述左样品台和右样品台的装载面积相等，所述左样品台和右样品台的重量一致。

所述电磁振动台还包括左外导向机构和右外导向机构，所述左外导向机构设于左承重轴的两侧，所述右外导向机构设于振动装置的两侧。左外导向机构过滤其他方向上的振动，使左承重轴始终进行与底座垂直的振动运动，右外导向机构过滤其他方向上的振动，使右承重轴和振动装置始终进行与底座垂直的振动运动。

当杠杆处于平衡时，只需要施加一个任意外力，即可打破平衡状态，使杠杆运动，所以当双联重力平衡式电磁振动台工作时，无需动圈产生一个克服动力电池等样品、样品台、动圈等重量的力来驱动，只需产生一个较小的力，便可使振动台工作。在杠杆一端的台面下方设有恒定磁场和动圈，当有一交变电流通入动圈中，在恒定磁场的作用下，动圈会进行上下的振动，此时由于磁场与通电线圈相互影响所产生的激荡力打破了杠杆的平衡状态，右样品台会随着动圈进行上下的振动。上下振动的样品台会带动与平衡杠杆相连的右承重轴进行上下振动，通过右轴承、中心轴承和左轴承传递振动，会联动平衡杠杆另一端的左样品台，使其进行运动方向相反但振幅和振动频率相同的上下运动。该装置利用杠杆原理，无需在两端的样品台底部均设置动圈，只需一个动圈，便可驱动两端的样品台同时运动，并且，只需施加一个很小的力，便可打破杠杆的平衡，即使是动力电池等质量较大的样品，也能使其进行振动。因此，较传统电动振动台，可减小通入动圈的交变电流以及减小通入励磁线圈用于产生恒定磁场的电流，达到节能的目的。双振动样品台的设计，可增加测试动力电池数量，对其进行垂直振动试验。

本装置具体工作原理为：

当双联重力平衡式电磁振动台处于平衡状态时，给振动装置中的动圈驱动线圈通入交变电流，在恒定磁场的作用下，驱动线圈会产生一交变的激荡力，带动动圈进行振动运动；同时，与动圈顶部连接的右样品台和右承重轴随之振动；通过右轴承的传动，振动会被传递到平衡杠杆上，随后，又通过中心轴承和左轴承的传动，振动会通过左承重轴被传递到左样品台，使其进行与右样品台频率、振幅相同，但运动方向相反的振动，即当杠杆处于平衡时，只需要振动装置产生一个较小的交变力，即可打破平衡状态，使杠杆装置开始进行振动运动。

本装置在进行使用时，操作顺序为：

(1)将样品分别固定在左右样品台上；

(2)调整配重块，配平平衡杠杆，当刻度盘上的指针处在中心位置时，利用紧固装置，固定配重块；

(3)给振动装置通入交变电流，让振动台开始进行振动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明利用杠杆原理，当杠杆装置处于平衡时，是需要施加一个任意大小外力，即可打破平衡状态，使杠杆运动，所以当振动台开始工作时，无需动圈产生一个克服动力电池等样品、样品台、动圈等重量的力来驱动，只需产生一个较小的力，便可使动圈开始进行振动，通过本发明进行测定时，可减少电量输入，节省能源。

2.本发明利用杠杆原理，当位于平衡杠杆一端的振动台运动时，会带动平衡杠杆另一端的样品台进行频率与振幅相同，但运动方向相反的振动运动。两个样品台同时进行振动，可增大振动台的负载量，增加测试动力电池数量，提高试验效率。

3.本发明无需传统振动台中空气弹簧来承载振动台面。在振动中，整个杠杆装置受力稳定，无需空气弹簧在动圈振动时进行缓冲，过滤对台体的振动，减少装置的检修与维护成本。

4.本发明未使用空气弹簧承载振动台面，在振动过程中，不会因压缩空气而产生大量的热，从而节省能源，并且无需安装额外的散热装置，减少设计成本。