专利名称：磁流变扭转减振装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种减振装置，尤其涉及一种磁流变扭转减振装置。
背景技术：
磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的 悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下磁流变液的颗粒分布是杂乱的，呈现出低粘度的牛顿 流体特性；但在磁场的作用下，却是有规则的、且沿磁场方向成链或链束状排列，产生了类 固体的特征，由小粘度易流动的牛顿流体变为高粘度难流动的塑性宾汉(Bingham)流体。 由于磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服强度与磁 场强度具有稳定的对应关系。因此，可以通过控制磁场强度的大小达到控制磁流变液的剪 切屈服强度的目的，从而对处于磁流变液中的运动部件产生可变控制力矩，实现主动适时、 可逆的连续力矩控制。
发明内容
本发明的目的，就是为了提供一种能够实时、高精度、连续、可逆、低能耗地控制负 载设备的扭转振动的磁流变扭转减振装置。为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案一种磁流变扭转减振装置，连接 在动力设备与负载设备之间，包括磁流变扭转减振器、角速度传感器和电控单元；磁流变扭 转减振器的一端与动力设备传动相连，另一端通过联轴器与角速度传感器传动相连，角速 度传感器还通过联轴器与负载设备传动相连，电控单元连接在角速度传感器上；所述的磁流变扭转减振器包括转子、定子和磁流变液，转子活动嵌装在定子内并 与定子之间设有间隙，磁流变液充满转子与定子之间的间隙，在定子上缠绕有通电励磁线 圈。所述的转子包括转轴和均勻间隔连接在转轴上的多个圆盘，各圆盘分别与水平面 倾斜相交并相互平行，转子的一端与动力设备传动相连，另一端通过联轴器与角速度传感 器传动相连；所述的定子包括筒体和均勻间隔连接在筒体内壁的多个圆环，各圆环具有与 转子上的各圆盘相同的倾斜角度并与转子上的各圆盘交错间隔设置。所述的转子上的各圆盘与定子上的各圆环的倾斜角度为5度，转子上圆盘数比定 子上的圆环数多一个。所述的转子上的各圆盘和定子上的各圆环分别沿周向在不同的半径处设有多个 轴向贯通的通孔。所述的定子的筒体内设有一个环腔，并设有多个倾斜的通道将环腔与定子和转子 之间的间隙连通。本发明的磁流变扭转减振装置用于控制做回转运动的机构的扭转振动，能够实现 实时、高精度、主动连续、可逆、低能耗地控制其扭转振动。它采用智能材料实现阻尼力矩的 控制，控制磁路布置简单易行，控制力矩的大小可根据需要来选择。解决了传统的扭转减振器阻尼力矩不可实时、高精度、主动连续控制的缺陷。本发明机械结构简单，控制系统易于集成，应用范围广，受温度影响较小，制造成 本低，易于实现自动化。
图1是本发明磁流变扭转减振装置的结构示意图。
具体实施例方式参见图1，本发明的磁流变扭转减振装置，连接在动力设备(未图示出来)与负载 设备1之间，包括磁流变扭转减振器2、角速度传感器3和电控单元4。磁流变扭转减振器 2包括转子21、定子22和磁流变液23，转子21活动嵌装在定子22内并与定子之间设有间 隙，磁流变液23充满转子与定子之间的间隙，在定子22上缠绕有通电励磁线圈M。转子 21包括转轴211和均勻间隔连接在转轴上的多个圆盘212，各圆盘212分别与水平面倾斜 相交并相互平行，转子的一端与动力设备传动相连，另一端通过联轴器51与角速度传感器 3传动相连；定子22包括筒体221和均勻间隔连接在筒体内壁的多个圆环222，各圆环具有 与转子上的各圆盘相同的倾斜角度并与转子上的各圆盘交错间隔设置。角速度传感器3还 通过联轴器52与负载设备1传动相连，电控单元4连接在角速度传感器3上。本发明中的转子上的各圆盘212与定子上的各圆环222的倾斜角度为5度，转子 上的圆盘数比定子上的圆环数多一个。本发明中的转子上的各圆盘212和定子上的各圆环222分别沿周向在不同的半径 处设有多个轴向贯通的通孔2121和2221。本发明中的定子22的筒体221内设有一个环腔2211，并设有多个倾斜的通道 2212将环腔与定子和转子之间的间隙连通。图中所示，6为轴承，7为磁力线。本发明的工作原理是，定子的筒体内缠绕着通电线圈作为励磁线圈，励磁线圈产 生的磁力线在定子的内部沿着中心回转轴，通过圆环与圆盘及间隙，垂直于圆盘与圆环的 径向，形成均勻磁路。励磁线圈通电后产生的磁场通过圆环和圆盘之间的间隙，使间隙处的 磁流变液中的磁性颗粒沿径向排列成“链”，当转子绕轴转动时，其线速度的方向与磁性颗 粒沿径向排列成“链”的方向垂直，使磁流变液中的“链”受到剪切，而磁流变液的剪切屈服 强度与磁感应强度具有对应关系，磁感应强度的大小则可通过角速度传感器采集的信息传 输给电控单元控制励磁线圈中的电流来确定，这样就可通过控制线圈中电流的大小达到控 制磁流变液的剪切屈服强度的目的，从而使磁流变液对转子产生可变控制力矩，实现适时、 可逆连续力矩控制。本发明在转子的各圆盘和定子的各圆环上，分别沿周向在不同的半径处设有通 孔，在定子的筒体内设有一个环腔，并设有多个倾斜的通道将环腔与定子和转子之间的间 隙连通。转子转动时，由于与水平方向有夹角会使磁流变液沿径向流动，之后再沿定子内的 通道往复流动。
权利要求
1.一种磁流变扭转减振装置，连接在动力设备与负载设备之间，其特征在于包括磁 流变扭转减振器、角速度传感器和电控单元；磁流变扭转减振器的一端与动力设备传动相 连，另一端通过联轴器与角速度传感器传动相连，角速度传感器还通过联轴器与负载设备 传动相连，电控单元连接在角速度传感器上；所述的磁流变扭转减振器包括转子、定子和磁流变液，转子活动嵌装在定子内并与定 子之间设有间隙，磁流变液充满转子与定子之间的间隙，在定子上缠绕有通电励磁线圈。
2.如权利要求1所述的磁流变扭转减振装置，其特征在于所述的转子包括转轴和均 勻间隔连接在转轴上的多个圆盘，各圆盘分别与水平面倾斜相交并相互平行，转子的一端 与动力设备传动相连，另一端通过联轴器与角速度传感器传动相连；所述的定子包括筒体 和均勻间隔连接在筒体内壁的多个圆环，各圆环具有与转子上的各圆盘相同的倾斜角度并 与转子上的各圆盘交错间隔设置。
3.如权利要求1所述的磁流变扭转减振装置，其特征在于所述的转子上的各圆盘与 定子上的各圆环的倾斜角度为5度，转子上圆盘数比定子上的圆环数多一个。
4.如权利要求1所述的磁流变扭转减振装置，其特征在于所述的转子上的各圆盘和 定子上的各圆环分别沿周向在不同的半径处设有多个轴向贯通的通孔。
5.如权利要求1所述的磁流变扭转减振装置，其特征在于所述的定子的筒体内设有 一个环腔，并设有多个倾斜的通道将环腔与定子和转子之间的间隙连通。
全文摘要
本发明提供了一种磁流变扭转减振装置，它连接在动力设备与负载设备之间，包括磁流变扭转减振器、角速度传感器和电控单元；磁流变扭转减振器的一端与动力设备传动相连，另一端通过联轴器与角速度传感器传动相连，角速度传感器还通过联轴器与负载设备传动相连，电控单元连接在角速度传感器上。其中的磁流变扭转减振器包括转子、定子和磁流变液，转子活动嵌装在定子内并与定子之间设有间隙，磁流变液充满转子与定子之间的间隙，在定子上缠绕有通电励磁线圈。本发明的磁流变扭转减振装置用于控制做回转运动的机构的扭转振动，能够实现实时、连续、可逆、低能耗地控制其扭转振动。
文档编号F16F15/16GK102052423SQ20091022180
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者赵晓昱 申请人:上海工程技术大学