基于磁流变效应的具有集成阻尼器的推力圆柱滚子轴承的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及推力圆柱滚子轴承，尤其是涉及基于磁流变效应的具有集成阻尼器的推力圆柱滚子轴承。
【背景技术】
[0002]推力圆柱滚子轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件，其中推力圆柱滚子轴承的主要功能是承受轴向载荷，支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。它是由轴圈、座圈、连结架、圆柱滚子组成。在力发电机、立式电动机、船舶用螺旋桨轴、塔吊、挤压机等需要承受较大轴向载荷的情况下需要靠推力圆柱滚子轴承来支撑运转的设备中，需要另外增设刹车装置，这样不仅使得机械结构更加复杂，成本上升，而且整个系统的可靠性降低，由刹车力度不够或者错按开关所引起意外事故比比皆是。此外，还要时不时地去更换机器的刹车系统中的零部件而显得非常麻烦。因此，研宄出各种具有集成阻尼器的轴承意义重大。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、可靠性高且成本低，从而能替代传统的刹车系统，集刹车和支撑运转功能为一身的基于磁流变效应的推力圆柱滚子轴承。
[0004]为了有效地得到这种基于磁流变效应的具有集成阻尼器的推力圆柱滚子轴承，本实用新型是按如下方式来实现的:该装置是由隔离圈，密封轴套，轴圈，磁流变液，励磁线圈，连结架，圆柱滚子，座圈组成。所述的轴圈、座圈、密封轴套以及隔离圈组成一个活动的密封室，磁流变液密封在密封室里面。所述的座圈对称开有凹槽，励磁线圈绕在凹槽里面，并且有隔离圈将磁流变液与励磁线圈隔离。所述的轴圈、座圈、密封轴套以及该轴承工作时伸入轴圈和座圈的轴头组成另一个活动密封室，圆柱滚子以及连结架安装在此密封室里面。所述的圆柱滚子表面涂有强隔磁材料，磁流变液采用宁波杉工结构监测与控制工程中心有限公司所研制的型号为SG-MRF2035的磁流变液。
[0005]当励磁线圈通电时，在轴圈、座圈、磁流变液之间产生封闭磁路，使磁流变液由原来低粘度、高流动性的牛顿流体转变为高粘度、低流动性的宾汉流体，轴承轴圈不断地做切割磁场运动，起到了阻碍轴圈运动的作用。另外，根据轴承工作的环境的变化，通过调节励磁线圈电流的大小，从而改变磁流变液发生流变现象的强度来实时控制阻尼力。因此，该不仅集成了阻尼器和支撑轴承的功能，而且还可以对阻尼力进行智能控制。
[0006]本实用新型所述的基于磁流变效应的具有集成阻尼器的推力圆柱滚子轴承的积极效果在于:利用磁流变液在外加磁场下会发生流变现象，其流变特性会在瞬间(毫秒量级)发生改变，使磁流变液由原来低粘度、高流动性的New ton流体转变为高粘度、低流动性的Bingham流体，且这是一个连续、可逆的过程的特性。将磁流变液以及用以触发磁流变液发生流变现象的装置集成在推力圆柱滚子轴承里面，从而达到了集阻尼器和支撑功能为一身的新型推力圆柱滚子轴承。并且可以通过改变励磁线圈电流的大小对阻尼力进行智能化控制，从而满足不同场所的工作要求。在整个装置中视轴承的大小而定，所需的磁流变液体积只需5-8mL，整个装置的结构非常紧凑，响应迅速，可靠性高，造价便宜。
【附图说明】
[0007]图为本实用新型基于磁流变效应的具有集成阻尼器的推力圆柱滚子轴承内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。
[0009]在图中，本实用新型基于磁流变效应的具有集成阻尼器的推力圆柱滚子轴承，其内部结构主要是由隔离圈1、密封轴套2、轴圈3、磁流变液4、励磁线圈5、连结架6、圆柱滚子7、座圈8组成。该装置的轴圈3、座圈8、密封轴套2以及隔离圈I组成一个活动的密封室，磁流变液4密封在密封室里面；座圈8对称开有凹槽，励磁线圈5绕在凹槽里面，并且有隔离圈I将磁流变液4与励磁线圈5隔离；轴圈3、座圈8、密封轴套2以及该轴承工作时伸入轴圈3和座圈8的轴头组成另一个活动密封室，圆柱滚子7以及连结架6安装在此密封室里面。当励磁线圈5通电时，在轴圈3、座圈8、磁流变液4之间产生封闭磁场9，使磁流变液4由原来低粘度、高流动性的牛顿流体转变为高粘度、低流动性的宾汉流体，当轴承工作时，轴圈3不断地做切割封闭磁场9运动，起到了阻碍轴圈3运动的作用。另外，根据轴承工作的环境的变化，通过调节励磁线圈5电流的大小，从而改变磁流变液5发生流变现象的强度来实时控制阻尼力。因此，该使用新型不仅集成了阻尼器和支撑轴承的功能，而且还可以对阻尼力进行智能控制。
[0010]当轴承工作时，将励磁线圈5通电，在轴圈3、座圈8、磁流变液4之间产生封闭磁路9，使磁流变液4由原来低粘度、高流动性的牛顿流体转变为高粘度、低流动性的宾汉流体，磁流变液4中的铁磁性颗粒沿着磁场方向排列成链，由于轴圈3在工作时不断地做切割磁场运动，因此，这些排列成链的铁磁性颗粒不断地阻碍轴圈3的转动，起到了刹车的作用。轴圈3停止转动，励磁线圈5断电，磁流变液4又恢复为低粘度、高流动性的牛顿流体。
【主权项】
1.基于磁流变效应的具有集成阻尼器的推力圆柱滚子轴承，该装置是由隔离圈、密封轴套、轴圈、磁流变液、励磁线圈、连结架、圆柱滚子、座圈组成；其特征在于:所述的轴圈(3)、座圈(8)、密封轴套(2)以及隔离圈(I)组成一个活动的密封室，磁流变液⑷密封在密封室里面；所述的座圈(8)对称开有凹槽，励磁线圈(5)绕在凹槽里面，并且由隔离圈(I)将磁流变液⑷与励磁线圈(5)隔离；所述的轴圈(3)、座圈(8)、密封轴套⑵以及该轴承工作时伸入轴圈(3)和座圈(8)的轴头组成另一个活动密封室，圆柱滚子(7)以及连结架(6)安装在此密封室里面。
2.如权利要求1所述基于磁流变效应的具有集成阻尼器的推力圆柱滚子轴承，其特征在于:所述的圆柱滚子(7)表面涂有强隔磁材料；磁流变液(4)采用宁波杉工结构监测与控制工程中心有限公司所研制的型号为SG-MRF2035的磁流变液。
【专利摘要】本实用新型涉及基于磁流变效应的具有集成阻尼器的推力圆柱滚子轴承。该装置包括隔离圈、密封轴套、轴圈、磁流变液、励磁线圈、连结架、圆柱滚子、座圈。所述的轴圈、座圈、密封轴套以及隔离圈组成一个活动的密封室，磁流变液密封在密封室里面。所述的座圈对称开有凹槽，励磁线圈绕在凹槽里面，并且有隔离圈将磁流变液与励磁线圈隔离。所述的轴圈、座圈、密封轴套以及该轴承工作时伸入轴圈和座圈的轴头组成另一个活动密封室，钢珠以及连结架安装在此密封室里面。当励磁线圈通电时，在轴圈、座圈、磁流变液之间产生磁路，使磁流变液由原来的牛顿流体转变为高粘度、低流动性的宾汉流体，轴承轴圈不断地做切割磁场运动，起到了阻碍轴圈运动的作用。
【IPC分类】F16C19-50, F16D57-00
【公开号】CN204403236
【申请号】CN201520058034
【发明人】陈卫增, 张广, 贺新升, 王智深, 邓绍泰, 季海峰, 任韶卿
【申请人】浙江师范大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月22日