专利名称：一种具有速度检测功能的阻尼力可控电磁阻尼器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁阻尼器，具体涉及ー种具有速度检测功能阻尼カ可控的电磁阻尼器。
背景技术：
电磁阻尼器被广泛应用于航空、航天、建筑、汽车、机器人等众多领域，其设计和研制已受到高度重视。但是现有的阻尼器存在如 下问题一，被动式电磁阻尼器主要由可以相对运动的闭合导体和磁铁两部分组成，导体和磁铁的相对运动被动地产生电磁阻力，此类阻尼器产生的阻尼カ较小，阻尼效果不好，并且产生较大的阻尼力需要很大的体积，阻尼效果不理想；ニ，主动式电磁阻尼器通过对磁场中的通电线圈施加电流，通电线圈受到安培力的作用，进而达到阻尼效果，这类阻尼器一般需要外部安装额外的传感部分，例如加速度计，激光位移器等来采集运动信号通过一定算法得到速度信号后，对磁场中的线圈施加适当电流，实现对通电线圈在磁场中所受到的安培カ的控制，即主动产生了阻尼力，但是在不借助传感系统或者其他辅助系统的条件下，虽然可以产生力的作用效果，但不能获得结构的运动情况，就不能产生实际需要的和速度成正相关的阻尼力，不能达到减振消能效果，甚至有可能导致系统运动情况的絮乱。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目在于提供ー种具有速度检测功能阻尼力可控的电磁阻尼器，能够在不借助其他传感设备的条件下完成速度的检测，井能提供工程实际需要的与速度成正相关系的力的作用，达到期望的阻尼效果，充分利用了磁场和空间资源，实时性强，安装使用方便，结构紧凑简单，用途广泛。为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是ー种具有速度检测功能阻尼力可控的电磁阻尼器，包括上下端开ロ的第一铁槽5，置于第一铁槽5下端开ロ中心处的第一铁芯12，在第一铁芯12上端依次固定有第一磁铁13和第二铁芯14，第二铁芯14沿竖直方向的厚度和第一铁槽5上端开ロ处外框沿竖直方向的厚度相等，且第二铁芯14的上平面和第一铁槽5上端开ロ处外框的上平面相平齐，上端固定有悬架I的薄壁筒2插入到第一铁芯12、第二铁芯14和第一铁槽5开ロ间的间隙中，在薄壁筒2位于第一铁槽5上端开ロ间的间隙中的外壁上缠绕有作动线圈3，在所述第ー铁槽5下端固定有上端开ロ的第二铁槽7，在第一铁芯12下端固定有第三铁芯10，第三铁芯10沿竖直方向的厚度和第二铁槽7上端开ロ处外框沿竖直方向的厚度相等，且第三铁芯10的上平面和第二铁槽7上端开ロ处外框的上平面相平齐，在第三铁芯10和第二铁槽7底部间固定有第二磁铁9，在薄壁筒2位于第二铁槽7上端开ロ间的间隙中的外壁上缠绕有感应线圈4。在所述第一铁槽5和第二铁槽7间设置有第一厚垫6，相应的，在所述第三铁芯10和第一铁芯12间设置有第二厚垫11。
在所述第二铁槽7侧面开有能够通过感应线圈4输出信号线的槽ロ 8。所述薄壁筒2的材料采用铝，薄壁筒2开有ー个从底端到顶端的缺ロ。所述薄壁筒2的材料采用绝缘材料。所述第一磁铁13和第二磁铁9为电磁铁或永磁铁。所述第一铁槽5、第二铁槽7、第一铁芯12、第二铁芯14和第三铁芯10的材料采用表面镀锌的エ业纯铁或低碳钢。和现有技术相比，本发明具有如下优点 I、由于所述第一铁槽5下端固定有上端开ロ的第二铁槽7，在第一铁芯12下端固定有第三铁芯10，第三铁芯10沿竖直方向的厚度和第二铁槽7上端开ロ处外框沿竖直方向的厚度相等，且第三铁芯10的上平面和第二铁槽7上端开ロ处外框的上平面相平齐，在第三铁芯10和第二铁槽7底部间固定有第二磁铁9，在薄壁筒2位于第二铁槽7上端开ロ间的间隙中的外壁上缠绕有感应线圈4 ;电磁阻尼器作用的结构在运动过程中带动缠绕了两组线圈的薄壁筒2 —起运动，感应线圈4接线端产生和运动速度成正比的感应电动势信号，经信号线传输到系统信号调理和采集部分，实现速度检测功能，并由检测到速度信号经过一定的算法，根据实际需要，输出对应控制信号，经由功率放大器在作动线圈3上施加相应的电流，产生相应的安培力，即主动产生了力的作用来实现对阻尼カ的控制；2、由于设置了第一厚垫6和第二厚垫11，上下两部分隔开，使磁场互相不干扰；3、当薄壁筒2的材料采用铝时，薄壁筒2开有ー个从底端到顶端的缺ロ，这样，在随悬架I振动过程中，铝壳就不会构成可以在磁场中做功的闭合导体，不会产生附加的阻尼力而影响到系统对阻尼力的控制；总之，本发明电磁阻尼器，充分地利用了磁场和空间资源，在实现检测速度功能的同时，根据速度信号，结合工程实际具体需要提供和运动速度成正相关系的阻尼力，达到期望的阻尼效果，充分利用了磁场和空间资源，实时性强，安装使用方便，结构紧凑简单，用途广泛。
图I为本发明电磁阻尼器结构示意图。图2为本发明带有缺ロ薄壁铝筒示意图。图3为本发明电磁阻尼器控制系统流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进ー步详细说明。如图I所示，本发明ー种具有速度检测功能阻尼力可控的电磁阻尼器，包括第二铁槽7，置于第二铁槽7外框上的第一厚垫6，固定在厚垫6上的上下端开ロ的第一铁槽5，固定于第二铁槽7底部中心的第二磁铁9，固定于第二磁铁9上部的第三圆柱铁芯10，第三铁芯10沿竖直方向的厚度和第二铁槽7上端开ロ处外框沿竖直方向的厚度相等，且第三铁芯10的上平面和第二铁槽7上端开ロ处外框的上平面相平齐，第三圆柱铁芯10和第二铁槽7上端开ロ间留有间隙，在第三圆柱铁芯10上部依次固定有第二厚垫11、第一圆柱铁芯12、第一磁铁13以及第二圆柱铁芯14，第二铁芯14沿竖直方向的厚度和第一铁槽5上端开ロ处外框沿竖直方向的厚度相等，且第二铁芯14的上平面和第一铁槽5上端开ロ处外框的上平面相平齐，第二圆柱铁芯14和第一铁槽5上端开ロ间留有间隙，上端固定有悬架I的薄壁筒2插入到第二圆柱铁芯14和第一铁槽5开ロ间以及第三圆柱铁芯10和第二铁槽7开ロ间的间隙中，在薄壁筒2位于第一铁槽5上端开ロ间的间隙中的外壁上缠绕有作动线圈3，在薄壁筒2位于第二铁槽7上端开ロ间的间隙中的外壁上缠绕有感应线圈4，在第二铁槽7侧面开有能够通过感应线圈4输出信号线的槽ロ 8。如图2所示，当所述薄壁筒2的材料采用铝吋，薄壁筒2开有ー个从底端到顶端的缺ロ，这样，在随悬架I振动过程中，铝壳就不会构成可以在磁场中做功的闭合导体，不会产生附加的阻尼力而影响到系统对阻尼カ的控制。在刚度，频率等条件允许的情况下，薄壁筒2的材料可以采用绝缘材料，如PVC，当薄壁筒2的材料为PVC时不需要有缺ロ。
所述第一磁铁9和第二磁铁13为电磁铁或永磁铁。优选的，所述第一铁槽5、第二铁槽7、第一圆柱铁芯10、第二圆柱铁芯12和第三圆柱铁芯14的材料采用表面镀锌的エ业纯铁或低碳钢。如图3所示，本发明的工作原理为悬架I和深入到磁路结构间隙里的薄壁筒2随阻尼器作用的构件一起运动，薄壁筒2下端的感应线圈4切割磁感线产生和速度成正比例关系的感应电动势信号通过槽ロ 8，传输到系统的速度信号调理部分，之后经过信号采集分析和处理部分，实现速度检测功能，经过控制部分，根据实际需要输出控制信号，经由功率放大器，给作动线圈3施加相应的电流，作动线圈3在在磁场中受到安培力，提供工程实际需要的阻尼力。
权利要求
1.ー种具有速度检测功能阻尼力可控的电磁阻尼器，其特征在于包括上下端开ロ的第一铁槽(5)，置于第一铁槽(5)下端开ロ中心处的第一铁芯(12)，在第一铁芯(12)上端依次固定有第一磁铁(13)和第二铁芯(14)，第二铁芯(14)沿竖直方向的厚度和第一铁槽(5)上端开ロ处外框沿竖直方向的厚度相等，且第二铁芯(14)的上平面和第一铁槽(5)上端开ロ处外框的上平面相平齐，上端固定有悬架(I)的薄壁筒(2)插入到第一铁芯(12)、第二铁芯(14)和第一铁槽(5)开ロ间的间隙中，在薄壁筒(2)位于第一铁槽(5)上端开ロ间的间隙中的外壁上缠绕有作动线圈(3)，其特征在干在所述第一铁槽(5)下端固定有上端开ロ的第二铁槽(7)，在第一铁芯(12)下端固定有第三铁芯(10)，第三铁芯(10)沿竖直方向的厚度和第二铁槽(7)上端开ロ处外框沿竖直方向的厚度相等，且第三铁芯(10)的上平面和第二铁槽(7)上端开ロ处外框的上平面相平齐，在第三铁芯(10)和第二铁槽(7)底部间固定有第二磁铁(9)，在薄壁筒(2)位于第二铁槽(7)上端开ロ间的间隙中的外壁上缠绕有感应线圈(4)。
2.根据权利要求I所述的电磁阻尼器，其特征在于在所述第一铁槽(5)和第二铁槽(7)间设置有第一厚垫(6)，相应的，在所述第三铁芯(10)和第一铁芯(12)间设置有第二厚垫(11)。
3.根据权利要求I或2所述的电磁阻尼器，其特征在于在所述第二铁槽(7)侧面开有能够通过感应线圈(4)输出信号线的槽ロ(8)。
4.根据权利要求I或2所述的电磁阻尼器，其特征在于所述薄壁筒(2)的材料采用铝，薄壁筒(2)开有ー个从底端到顶端的缺ロ。
5.根据权利要求I或2所述的电磁阻尼器，其特征在于所述薄壁筒(2)的材料采用绝缘材料。
6.根据权利要求I或2所述的电磁阻尼器，其特征在于所述第一磁铁(13)和第二磁铁(9 )为电磁铁或永磁铁。
7.(7)、第一铁芯(12)、第二铁芯(14)和第三铁芯(10)的材料采用表面镀锌的エ业纯铁或低碳钢。
全文摘要
一种具有速度检测功能阻尼力可控的电磁阻尼器，包括上下端开口的第一铁槽，置于其下端的第一铁芯，在第一铁槽下端固定上端开口的第二铁槽，在第一铁芯下端固定有第三铁芯，第三铁芯沿竖直方向的厚度和第二铁槽上端开口处外框沿竖直方向的厚度相等，且第三铁芯的上平面和第二铁槽上端开口处外框的上平面相平齐，在第三铁芯和第二铁槽底部间固定第二磁铁，在薄壁筒位于第二铁槽上端开口间隙中外壁上缠绕感应线圈；能够在不借助其他传感设备的条件下完成对速度的检测并能根据速度信号通过磁场中的通电线圈，产生相应的安培力，提供工程期望的阻尼力。
文档编号F16F6/00GK102678803SQ201210184879
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者何少泽, 冯勃, 徐明龙, 翟崇朴, 陈杰, 陶福洋 申请人:西安交通大学