一種自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，環(huán)形腔體內(nèi)安裝有能夠繞環(huán)形腔體內(nèi)圈側(cè)壁轉(zhuǎn)動的質(zhì)量環(huán)，環(huán)形腔體內(nèi)的剩余空間充有磁流變液，環(huán)形腔體外側(cè)安裝有兩端分穿入環(huán)形腔體內(nèi)部的弧形導(dǎo)磁件，弧形導(dǎo)磁件上纏繞有勵磁線圈，轉(zhuǎn)子線圈在轉(zhuǎn)軸帶動下在定子磁極產(chǎn)生的磁場中轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生電流給勵磁線圈供電，實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)減振器的自供電。本實用新型的減振器在發(fā)動機的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的不斷變化的同時，改變減振器內(nèi)的磁流變液的阻尼，以使發(fā)動機轉(zhuǎn)軸能夠在不同轉(zhuǎn)速下滿足吸振的要求。
【專利說明】一種自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于減振吸振領(lǐng)域，涉及減振器，具體涉及一種自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，關(guān)于磁流變液減振器的專利有很多，其主要是在橫向和縱向上進(jìn)行減振，如對汽車的懸架、座椅，飛機的起落架以及建筑結(jié)構(gòu)等的減振，而對轉(zhuǎn)軸的減振卻很少涉及。由于一般磁流變液減振器散熱較差，當(dāng)外界振動激烈時，很容易造成局部溫度較高，導(dǎo)致密封材料變形失效。現(xiàn)有的磁流變減振器也都需要外接電源，對于勵磁線圈上電流的控制需要有傳感器測量結(jié)構(gòu)的運動狀況反饋給控制單元從而電流大小進(jìn)行控制。這樣就造成磁流變液減振器整個結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高、可靠性較低，使用壽命不長。
[0003]現(xiàn)階段對轉(zhuǎn)軸的減振主要使用是扭轉(zhuǎn)減振器，其主要包括硅油減振器和橡膠減振器兩種。傳統(tǒng)的硅油減振器內(nèi)部的阻尼主要是由硅油來產(chǎn)生，但是由于轉(zhuǎn)軸需要在不同的轉(zhuǎn)速下工作，需要在不同的阻尼條件下才能達(dá)到比較好的減振效果，傳統(tǒng)的硅油減振器不能滿足這一條件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，在發(fā)動機的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的不斷變化的同時，改變減振器內(nèi)的磁流變液的阻尼，以使發(fā)動機轉(zhuǎn)軸能夠在不同轉(zhuǎn)速下滿足減振的要求。
[0005]為了解決上述問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006]一種自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，包括可拆卸式安裝在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有環(huán)形腔體，環(huán)形腔體內(nèi)安裝有能夠繞環(huán)形腔體內(nèi)圈側(cè)壁轉(zhuǎn)動的質(zhì)量環(huán)，環(huán)形腔體內(nèi)的剩余空間充有磁流變液，磁流變液阻尼的改變能夠改變質(zhì)量環(huán)與轉(zhuǎn)盤之間的阻尼力，從而改變轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的動量，起到減振作用；
[0007]環(huán)形腔體外側(cè)安裝有兩端分穿入環(huán)形腔體內(nèi)部的弧形導(dǎo)磁件，弧形導(dǎo)磁件上纏繞有勵磁線圈，弧形導(dǎo)磁件將勵磁線圈產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入環(huán)形腔體內(nèi)，弧形導(dǎo)磁件用于約束磁場，勵磁線圈產(chǎn)生的磁場用于改變磁流變液的阻尼；
[0008]環(huán)形腔體上還固定有環(huán)形散熱片，環(huán)形散熱片中心設(shè)置有與環(huán)形散熱片垂直的套筒，轉(zhuǎn)軸穿過套筒，套筒隨著轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動，套筒外側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子線圈，轉(zhuǎn)子線圈周圍空間內(nèi)設(shè)置有定子磁極，轉(zhuǎn)子線圈在轉(zhuǎn)軸帶動下在定子磁極產(chǎn)生的磁場中轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生電流，電流經(jīng)過安裝在套筒上與轉(zhuǎn)子線圈相連的整流器整流后，給與整流器相連的勵磁線圈供電，實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)減振器的自供電。
[0009]本實用新型還具有如下技術(shù)特征:
[0010]所述的質(zhì)量環(huán)為齒狀質(zhì)量環(huán)。
[0011]所述的質(zhì)量環(huán)通過軸承安裝在環(huán)形腔體內(nèi)圈側(cè)壁上。
[0012]所述的環(huán)形腔體為環(huán)形凹槽和蓋合在環(huán)形凹槽上的蓋板形成的密閉空腔。
[0013]所述的勵磁線圈為多個，均勻分布在環(huán)形腔體外部。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果:
[0015]本實用新型的減振器在發(fā)動機的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的不斷變化的同時，改變減振器內(nèi)的磁流變液的阻尼，以使發(fā)動機轉(zhuǎn)軸能夠在不同轉(zhuǎn)速下滿足吸振的要求。當(dāng)轉(zhuǎn)軸在不同轉(zhuǎn)速發(fā)生振動，轉(zhuǎn)子線圈的轉(zhuǎn)速也不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的電流發(fā)生改變，電流的改變會改變勵磁線圈產(chǎn)生的磁場，從而改變質(zhì)量環(huán)與殼體之間磁流變液的阻尼，而顯著的吸收轉(zhuǎn)軸的抖振現(xiàn)象。本實用新型能夠通過轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，能給減振器自身供電并且隨著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速不斷變化內(nèi)部阻尼也不斷變化的散熱效果較好的磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，具有重要意義。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的整體全剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1中A-A向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中各個標(biāo)號的含義為:1-轉(zhuǎn)軸，2-轉(zhuǎn)盤，3-環(huán)形腔體，(3-1)-環(huán)形凹槽，(3-2)-蓋板，4-質(zhì)量環(huán)，5-磁流變液，6-勵磁線圈，7-弧形導(dǎo)磁件，8-環(huán)形散熱片，9-套筒，10-轉(zhuǎn)子線圈，11-定子磁極，12-整流器，13-軸承。
[0019]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的具體內(nèi)容作詳細(xì)解釋說明。

【具體實施方式】
[0020]以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
[0021]實施例:
[0022]遵從上述技術(shù)方案，如圖1和圖2所示，本實施例給出了一種自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，包括可拆卸式安裝在轉(zhuǎn)軸I上的轉(zhuǎn)盤2，轉(zhuǎn)盤2上設(shè)置有環(huán)形腔體3，環(huán)形腔體3內(nèi)安裝有能夠繞環(huán)形腔體3內(nèi)圈側(cè)壁轉(zhuǎn)動的質(zhì)量環(huán)4，環(huán)形腔體3內(nèi)的剩余空間充有磁流變液5，磁流變液5阻尼的改變能夠改變質(zhì)量環(huán)4與轉(zhuǎn)盤2之間的阻尼力，從而改變轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動的動量，起到減振作用；
[0023]環(huán)形腔體3外側(cè)安裝有兩端分穿入環(huán)形腔體3內(nèi)部的弧形導(dǎo)磁件7，弧形導(dǎo)磁件7上纏繞有勵磁線圈6，弧形導(dǎo)磁件7將勵磁線圈6產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入環(huán)形腔體3內(nèi)，勵磁線圈6的產(chǎn)生的磁場的磁感線從弧形導(dǎo)磁件7的一端進(jìn)入環(huán)形腔體3內(nèi)，然后從另一端的穿出環(huán)形腔體3，弧形導(dǎo)磁件7用于約束磁場，勵磁線圈6產(chǎn)生的磁場用于改變磁流變液5的阻尼；
[0024]環(huán)形腔體3上還固定有環(huán)形散熱片8，環(huán)形散熱片8中心設(shè)置有與環(huán)形散熱片8垂直的套筒9，轉(zhuǎn)軸I穿過套筒9，套筒9隨著轉(zhuǎn)軸I和轉(zhuǎn)盤2 —起轉(zhuǎn)動，套筒9外側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子線圈10，轉(zhuǎn)子線圈10周圍空間內(nèi)設(shè)置有定子磁極11，轉(zhuǎn)子線圈10在轉(zhuǎn)軸I帶動下在定子磁極11形成的磁場中轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生電流，電流經(jīng)過安裝在套筒9上與轉(zhuǎn)子線圈10相連的整流器12整流后，給與整流器12相連的勵磁線圈6供電，實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)減振器的自供電。
[0025]磁流變液5為可控流體，是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混合而成的懸浮體。這種懸浮體在零磁場條件下呈現(xiàn)出低黏度的牛頓流體特性；而在強磁場作用下，則呈現(xiàn)出高黏度、低流動性的賓漢流體特性，且隨著電流的增強，磁場加大，其流體的剪切屈服強度越大，以此特性應(yīng)用于可控減振器。由于磁流變液5在磁場作用下的流變是瞬間的、可逆的、而且其流變后的剪切屈服強度與磁場強度具有穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系。
[0026]質(zhì)量環(huán)4為齒狀質(zhì)量環(huán)，齒狀結(jié)構(gòu)能夠在質(zhì)量環(huán)4與轉(zhuǎn)盤2發(fā)生相對運動時，增加阻尼力，達(dá)到更好的減振效果。質(zhì)量環(huán)4通過軸承13安裝在環(huán)形腔體3內(nèi)圈側(cè)壁上，軸承13可以使得質(zhì)量環(huán)4與轉(zhuǎn)盤2在磁流變液5呈現(xiàn)低黏度狀態(tài)時，二者的運動狀態(tài)脫離，轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動時，帶動軸承13的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，軸承13外圈上安裝的質(zhì)量環(huán)4則不會和轉(zhuǎn)盤2 —起同步轉(zhuǎn)動。
[0027]本實用新型的減振器的減振對象時發(fā)動機的轉(zhuǎn)軸1，定子磁極11固定在轉(zhuǎn)軸I周圍的車架上，給轉(zhuǎn)子線圈10周圍空間內(nèi)形成一個可切割的磁場，轉(zhuǎn)子線圈10在磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動，切割磁感線產(chǎn)生電流為勵磁線圈6供電。
[0028]環(huán)形腔體3為環(huán)形凹槽3-1和蓋合在環(huán)形凹槽3-1上的蓋板3_2形成的密閉空腔，便于在環(huán)形腔體3內(nèi)部安裝軸承13和質(zhì)量環(huán)4，并注入磁流變液5.
[0029]勵磁線圈6為多個，如圖2所示，本實施例為4個，對稱均勻分布在環(huán)形腔體3外部的弧形導(dǎo)磁件7上，使得磁流變液5均勻地受磁場影響，弧形導(dǎo)磁件7采用常用的導(dǎo)磁材料制成。
[0030]本實用新型的工作過程如下所述:
[0031]當(dāng)轉(zhuǎn)軸I轉(zhuǎn)動時，通過鍵帶動轉(zhuǎn)盤2 —塊轉(zhuǎn)動；由于轉(zhuǎn)盤2的環(huán)形腔體3內(nèi)放置有質(zhì)量環(huán)4和充有磁流變液5，質(zhì)量環(huán)4通過軸承13與腔體3內(nèi)圈側(cè)配合，所以當(dāng)轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動時會與質(zhì)量環(huán)4發(fā)生相對運動并且通過環(huán)形腔體3中磁流變液5在兩者產(chǎn)生一定的阻尼力。在轉(zhuǎn)軸I轉(zhuǎn)動的同時，安裝在與散熱片8垂直的套筒9外側(cè)上的轉(zhuǎn)子線圈10切割安裝在車身上定子磁極11產(chǎn)生的磁場的磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過整流器12的整流后，給纏繞在弧形導(dǎo)磁件7上的勵磁線圈6供電，由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的磁場通過弧形導(dǎo)磁件7導(dǎo)入環(huán)形腔體3內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸I轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，產(chǎn)生的磁場強度也發(fā)生變化，相應(yīng)地改變磁流變液5阻尼，改變質(zhì)量環(huán)4與轉(zhuǎn)盤2之間的阻尼力，從而達(dá)到減振的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，包括可拆卸式安裝在轉(zhuǎn)軸(I)上的轉(zhuǎn)盤(2)，其特征在于:轉(zhuǎn)盤(2)上設(shè)置有環(huán)形腔體(3)，環(huán)形腔體(3)內(nèi)安裝有能夠繞環(huán)形腔體(3)內(nèi)圈側(cè)壁轉(zhuǎn)動的質(zhì)量環(huán)(4)，環(huán)形腔體(3)內(nèi)的剩余空間充有磁流變液(5)，磁流變液(5)阻尼的改變能夠改變質(zhì)量環(huán)(4)與轉(zhuǎn)盤(2)之間的阻尼力，從而改變轉(zhuǎn)盤(2)轉(zhuǎn)動的動量，起到減振作用； 環(huán)形腔體(3)外側(cè)安裝有兩端分穿入環(huán)形腔體(3)內(nèi)部的弧形導(dǎo)磁件(7)，弧形導(dǎo)磁件(7)上纏繞有勵磁線圈￠)，弧形導(dǎo)磁件(7)將勵磁線圈(6)產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入環(huán)形腔體(3)內(nèi)，弧形導(dǎo)磁件(7)用于約束磁場，勵磁線圈(6)產(chǎn)生的磁場用于改變磁流變液(5)的阻尼； 環(huán)形腔體(3)上還固定有環(huán)形散熱片(8)，環(huán)形散熱片(8)中心設(shè)置有與環(huán)形散熱片(8)垂直的套筒(9)，轉(zhuǎn)軸(I)穿過套筒(9)，套筒(9)隨著轉(zhuǎn)軸(I)和轉(zhuǎn)盤(2) —起轉(zhuǎn)動，套筒(9)外側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子線圈(10)，轉(zhuǎn)子線圈(10)周圍空間內(nèi)設(shè)置有定子磁極(11)，轉(zhuǎn)子線圈(10)在轉(zhuǎn)軸(I)帶動下在定子磁極(11)形成的磁場中轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生電流，電流經(jīng)過安裝在套筒(9)上與轉(zhuǎn)子線圈(10)相連的整流器(12)整流后，給與整流器(12)相連的勵磁線圈(6)供電，實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)減振器的自供電。
2.如權(quán)利要求1所述的自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，其特征在于:所述的質(zhì)量環(huán)(4)為齒狀質(zhì)量環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，其特征在于:所述的質(zhì)量環(huán)(4)通過軸承(13)安裝在環(huán)形腔體(3)內(nèi)圈側(cè)壁上。
4.如權(quán)利要求1所述的自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，其特征在于:所述的環(huán)形腔體(3)為環(huán)形凹槽(3-1)和蓋合在環(huán)形凹槽(3-1)上的蓋板(3-2)形成的密閉空腔。
5.如權(quán)利要求1所述的自供電磁流變液扭轉(zhuǎn)減振器，其特征在于:所述的勵磁線圈(6)為多個，均勻分布在環(huán)形腔體(3)外部。
【文檔編號】F16F9/53GK204164255SQ201420519913
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】張多, 張猛, 高樂, 張好好, 高強 申請人:長安大學(xué)