一种膜式电磁换能器
本实用新型提供一种膜式电磁换能器，包括围成水密空间的筒体、两个膜式辐射件、密封件；膜式辐射件由圆柱部和圆环部相互连接形成，圆柱部高度大于圆环部高度；筒体内壁上固定设置有隔板，隔板两侧面上均固定设置有绕设有驱动线圈的励磁结构，圆柱部朝向隔板的端面上固定设置有衔铁，位于同一个子空间内的衔铁、励磁结构在筒体轴线方向上相对设置；膜式电磁换能器还包括将膜式辐射件边缘部分与筒体固定连接的K个第一固定件，K≥3；在每个膜式辐射件外端面上均设置有加强件，加强件沿膜式辐射件外端面径向方向设置和/或加强件为以膜式辐射件外端面圆心为中心的对称结构，加强件与膜式辐射件固定连接或为一体结构。
实用新型
CN202022688214.6
2020-11-19
CN213716497U
2021-07-16
G10K9/12(2006.01)
湖南大学
杨鑫;汪柏松;杨明智;罗安;李桥
410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路28号
长沙正奇专利事务所有限责任公司
马强%刘冬
湖南;43
1.一种膜式电磁换能器，包括两端开口的筒体（9），所述筒体（9）为旋转体结构，其特征在于：还包括分别位于两端开口的两个膜式辐射件（4），所述膜式辐射件（4）与筒体（9）之间设置有密封件（17），所述筒体（9）、密封件（17）、两个膜式辐射件（4）围成水密空间；所述膜式辐射件（4）由圆柱部（401）和位于圆柱部（401）外侧的圆环部（402）相互连接形成一体结构，所述圆柱部（401）轴线方向、圆环部（402）轴线方向均与筒体（9）轴线方向重合；所述圆柱部（401）的高度大于圆环部（402）的高度；所述膜式辐射件（4）在筒体（9）轴线方向上的最大尺寸不大于所述圆环部（402）外径的一半； 所述筒体（9）内壁上固定设置有隔板（10），所述隔板（10）将所述水密空间分为沿筒体（9）轴向方向相邻设置的两个子空间，所述隔板（10）两侧面上均固定设置有励磁结构（2），所述励磁结构（2）上绕设有驱动线圈（3），所述圆柱部（401）朝向隔板（10）的端面上固定设置有衔铁（1），位于同一个子空间内的衔铁（1）、励磁结构（2）在筒体（9）轴线方向上相对设置，所述筒体（9）轴线方向垂直于驱动线圈（3）的线圈平面； 所述膜式电磁换能器还包括沿膜式辐射件（4）圆周均匀布置且将膜式辐射件（4）边缘部分与筒体（9）固定连接的K个第一固定件（14），K≥3； 在每个膜式辐射件（4）外端面上均设置有向远离隔板（10）方向凸起的加强件，所述加强件沿膜式辐射件（4）外端面径向方向设置和/或所述加强件为以膜式辐射件（4）外端面圆心为中心的对称结构，所述加强件与膜式辐射件（4）固定连接或为一体结构。 2.根据权利要求1所述的膜式电磁换能器，其特征在于，所述加强件的厚度从靠近筒体（9）轴线的位置向远离筒体（9）轴线的位置逐渐减小。 3.根据权利要求1或2所述的膜式电磁换能器，其特征在于，所述加强件为辅助膜式辐射件（400），所述辅助膜式辐射件（400）为旋转体结构且具有相对设置的第一圆形端面（400a）、第二圆形端面（400b），所述辅助膜式辐射件（400）的轴线与筒体（9）轴线重合； 所述第一圆形端面（400a）的半径小于第二圆形端面（400b）的半径；所述辅助膜式辐射件（400）的厚度从第一圆形端面（400a）的圆周所在位置到第二圆形端面（400b）圆周所在位置逐渐减小；所述第二圆形端面（400b）与膜式辐射件（4）外端面连接，使得辅助膜式辐射件（400）与膜式辐射件（4）形成一体结构；所述辅助膜式辐射件（400）、膜式辐射件（4）的材质相同；所述膜式辐射件（4）、辅助膜式辐射件（400）在筒体（9）轴线方向上的最大尺寸之和不大于所述圆环部（402）外径的一半。 4.根据权利要求1所述的膜式电磁换能器，其特征在于：所述加强件为沿膜式辐射件（4）外端面径向方向设置的板簧（5）；所述板簧（5）与膜式辐射件（4）为一体结构，或所述板簧（5）与膜式辐射件（4）固定连接。 5.根据权利要求1或2所述的膜式电磁换能器，其特征在于：所述加强件包括位于膜式辐射件（4）外端面圆心位置的接头部（181）、在膜式辐射件（4）外端面径向方向上由接头部（181）向外周延伸的至少M个肋条（182），M≥3，各个肋条（182）沿膜式辐射件（4）圆周均匀布置，所述接头部（181）、肋条（182）为一体结构。 6.根据权利要求1所述的膜式电磁换能器，其特征在于，在膜式辐射件（4）径向方向上，每个膜式辐射件（4）的圆环部（402）具有圆环子区段；所述圆环部（402）在圆环子区段的厚度小于所述圆环部（402）的其他部分的厚度。 7.根据权利要求6所述的膜式电磁换能器，其特征在于，每个膜式辐射件（4）均包括相互固定的第一膜式子结构（41）、第二膜式子结构（42），所述第一膜式子结构（41）、第二膜式子结构（42）上分别开设有相互对应设置的第一环形凹槽、第二环形凹槽，所述第一膜式子结构、第二膜式子结构相互盖合，使得第一环形凹槽、第二环形凹槽围成环形空间（40），所述环形空间（40）所在区域为膜式辐射件（4）圆环部（402）的圆环子区段；或 每个膜式辐射件（4）的圆环部（402）外端面和/或内端面开设有第三环形凹槽（30），所述第三环形凹槽（30）所在区域为膜式辐射件（4）圆环部（402）的圆环子区段。 8.根据权利要求7所述的膜式电磁换能器，其特征在于：所述第三环形凹槽（30）在筒体（9）轴截面的形状为弧形或矩形。 9.根据权利要求1所述的膜式电磁换能器，其特征在于：所述励磁结构（2）为由依次连接的第一连接部、第二连接部、第三连接部构成的U形结构，所述第一连接部、第三连接部均朝向与该励磁结构（2）相对的衔铁（1）设置，所述第一连接部、第三连接部均绕设有驱动线圈（3）。 10.根据权利要求1所述的膜式电磁换能器，其特征在于，所述膜式辐射件（4）材料为钛合金、不锈钢、40CrNiMoA中任一种。 11.根据权利要求1所述的膜式电磁换能器，其特征在于，所述水密空间内还填充有压力补偿气体或压力补偿液体，所述隔板（10）上开设有连通两个子空间的至少一个通孔，所述水密空间内还设置有用于检测水密空间内部压力的压力传感器（11）。