CN100429422C - 磁悬浮式弹簧缓冲减振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮式弹簧缓冲减振器，它是将两个或多个高能钕铁硼永磁钢环在轴杆上同极与同极相邻互相串联而成，利用磁性同名极相斥原理，靠磁力悬浮来工作，达到控制机件运动、缓和衰减振动，贮蓄能量的目的，尤其是能满足压缩减振簧刚度随载荷大小而变的弹簧缓冲减振器，该减振器性能好、体积小，结构简单，可广泛应用于各种机械、各种车辆、飞机、机车的悬架上。

Description

磁悬浮式弹簧缓冲减振器

技术领域

本发明涉及一种靠磁力悬浮来工作的弹性缓冲器件，它可广泛应用于飞机、汽车、摩托车、电动自行车的悬架和其它机械上，尤其是能满足压缩减振簧刚度随载荷大小而变，能迅速缓和衰减振动的磁悬浮式弹簧缓冲减振器。

背景技术

目前，公知的弹性缓冲减振器有弹簧、橡胶、气体、液体或气液混合式，它们大多采用减振器和弹性元件分开并联设置，由于它们的振动和阻尼大小不一，这样容易造成两者不同步，影响平顺性和舒适性。而且它们对密封要求很高，气液体易泄漏、对气夜体质量数量要求严格、耐久性差、成本高、重量体积大，制造工艺复杂、辅助机械多，很难紧凑地容纳在机械结构中。不能满足在载荷小时即能柔和地变形释放，在受到较大载荷时，又能很好地承受较大载荷缓和衰减振动的要求。

发明内容

为了克服现有缓冲减振装置，不能同时满足性能好、结构简单紧凑、成本低的不足，本发明提供一种磁悬浮式弹簧缓冲减振器，该减振器不仅能迅速控制缓和衰减振动，而且它的弹性刚度自然柔和伸缩互补，能随载荷大小而变，具有非线性特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它选用第三代稀土高能磁体材料，运用科学磁路原理制作的钕铁硼永磁钢。钕铁硼是当代磁铁中性能最高的永磁钢，它磁能积高、磁感应强、磁通密度大、磁力线密集，其潜在的磁性能极高，由于它南北两极强度相等的特性，它能相吸和相斥起自身重量640倍的重物。本发明是用轴杆将两个或多个钕铁硼圆环形永磁钢，同极与同极相邻互相排列串联而成。利用它同名极相斥的原理和柔和的弹性，来达到控制机件运动，缓和衰减冲击或振动，贮蓄能量的目的。本发明分双向作用筒式和单向作用筒式减振器二种。(1)双向作用筒式：它是在外筒1中、空心轴杆2、磁环6、内筒3、摩擦导向座4、实心轴杆5、轴塞7、磁环6顺序连接，外筒中的磁环同极与同极相邻互相串联在空心轴杆上，空心轴杆穿过内筒上的轴套上下运动，与固定在轴杆上的摩擦导向座连接，压缩内筒中同极与同极相邻互相串联在实心轴杆上的磁环，使实心轴杆穿过摩擦导向座在空心轴杆中上下运动。当内外筒受力上下伸缩时，内筒推动外筒中的磁环上下运动，这时外筒空心轴杆上的摩擦导向座推动内筒中的磁环上下运动，与此同时摩擦导向座和实心轴杆上的轴塞在往复伸缩运动中起到摩擦和抽动空气部分真空作用，产生阻尼力，达到伸缩互补缓和衰减振动目的。(2)单向筒式：它是去掉内筒里的轴杆和磁环，在外筒1中、轴杆2、磁环6、内筒3、摩擦导向座4顺序连接，外筒中的磁环同极与同极相邻互相串联在轴杆上，轴杆穿过内筒上的轴套作上下运动，与固定在轴杆上的摩擦导向座连接，在内筒壁间运动。当内外筒受外力载荷上下压缩时，内筒上移压缩磁环，伸张时内筒下移释放磁环，同时摩擦导向座与内筒壁之间在伸缩往复运动中产生摩擦，并压缩和抽动空气产生一定阻尼力，来达到消散能量缓和衰减振动目的。

本发明的有益效果是：利用它的弹性可以达到缓冲减振、控制平衡，在传递储能的同时，又能满足在载荷小时即能柔和地变形和释放，在受到较大载荷时又能很好地承受较大载荷的要求。具有良好稳定的性能，结构简单，成本低等优点。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是磁悬浮式弹簧缓冲减振器双向作用筒式结构图。

图2是磁悬浮式弹簧缓冲减振器单向作用筒式结构图。

具体实施方式

本发明可选用抗耐磨、表面光滑的有色金属或合金材料制成的轴杆，根据载荷重量要求，将符合其规格大小的多个钕铁硼同等圆环形永磁钢环，同极与同极相邻互相串联而成。也可以为满足更理想状态弹性刚度要求，将同一厚度，不同直径或同一直径不同厚度的多个永磁钢环，同极与同极相邻串联组合成圆柱形、圆锥形、中凸形和中凹形。根据机械载荷所需，串联方式可采用刚度小的单个同极相邻排列，如：NS+SN+NS+SN或采用刚度大的两个异极相吸后再同极相邻排列，如：NSNS+SNSN+NSNS，也可直接采用加厚或加大直径来增强刚度要求。钕铁硼材料截面多为圆形，一般加工成圆环形，也可加工成其它形状，内孔径应和轴径相当，间隙不应过大，在截面内孔可开成倒角圆孔，有利于载荷能更好地按轴心自由上下运动，成形后应做表面处理，钕铁硼永磁钢具有极强的矫顽力，一般不会退磁，一旦退磁可做多极充磁处理。根据机械需要缸筒、可选用有色金属或合金材料制成。

在图1中，外筒1上的空心轴杆2同极与同极相邻串联磁环6后穿过内筒3和摩擦导向座4后固定。内筒3上的实心轴杆5同极与同极相邻串联磁环6后伸进摩擦导向座4和空心轴杆2中，形成内筒3推动外筒中的磁环6，摩擦导向座4推动内筒中的磁环6的互动互补现象。内外筒磁环应同极与同极相邻依次顺序排列组合，内外筒冲的磁环数量和大小根据载荷需要不一定要求一样。在顺序排列组合，内外筒中的磁环数量和大小根据载荷需要不一定要求一样。在内外筒两端，空心轴杆上端和摩擦导向座上开设有气孔，在内筒孔内加有轴套，在内筒实心轴杆前端加有轴塞7，内外筒底座可固定橡胶档套。

在图2中，外筒1上的轴杆2同极与同极相邻串联磁环6后穿过内筒3和摩擦导向座4后卡簧固定，形成内筒推动磁环。在内筒孔内加有轴套，在内外筒上下两端和摩擦导向座上开设有气孔，在内筒底座固定有橡胶档块。

Claims (3)

1、一种磁悬浮式弹簧缓冲减振器，在外筒(1)中，空心轴杆(2)、外筒中的磁坏(6)、内筒(3)、摩擦导向座(4)、实心轴杆(5)、轴塞(7)、内筒中的磁坏(6)顺序连接，其特征是：外筒中的磁环同极与同极相邻互相串联在空心轴杆上，空心轴杆穿过内筒上的轴套作上下运动，空心轴杆上的摩擦导向座压缩内筒中的同极与同极相邻互相串联在实心轴杆上的内筒中的磁环，使实心轴杆穿过摩擦导向座在空心轴杆中作上下运动，同时，内筒压缩外筒中的磁环互动互补伸缩运动。

2、根据权利要求1所述的磁悬浮式弹簧缓冲减振器，其特征是：在实心轴杆和空心轴杆上的磁环是同极与同极相邻依次顺序排列组合，在空心轴杆上端开设有气孔，内筒上的实心轴杆端头加有轴塞。

3、根据权利要求1所述的磁悬浮式弹簧缓冲减振器，其特征是：磁环截面内孔开成倒角圆孔，在内筒孔内加有轴套，摩擦导向座在空心轴杆上固定，内外筒两端和摩擦导向座上开设气孔，筒内底座加固定橡胶档件。

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