CN101216086A

CN101216086A - 磁性减震装置

Info

Publication number: CN101216086A
Application number: CNA2008100191427A
Authority: CN
Inventors: 田威; 廖文和; 刘长毅; 曹志礼; 唐金成
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2008-01-14
Filing date: 2008-01-14
Publication date: 2008-07-09

Abstract

本发明公开了一种磁性减震装置，通过两个磁体间的相互吸引力产生减震作用，实现了减震力与位移成反比的磁性减震结构。该减震装置包括基座和活塞组件，两个磁体分别安装在活塞组件的两个磁体安装座内，通过基座套筒中部的限位台阶隔开，由活塞导杆导向、传动产生相对运动，磁体极性为SN－SN或者NS－NS的异极相对放置，轴线重合。该磁性减震装置具有结构简单、使用方便、易维护、使用范围广、寿命长等优点，特别适合应用于车辆抗蛇行减震场合。

Description

磁性减震装置

技术领域

本发明涉及一种磁性减震装置，特别是涉及一种减震力与位移成反比的磁性减震装置。

背景技术

目前市场上的减震器主要分为两类：靠材料变形产生阻尼力，如弹簧和橡胶减震器；靠流体腔室压力差产生阻尼力，如液压和气压减震器。前者用久后易变形老化，寿命有限；后者结构较复杂，需要定期维护(补充油液或压缩空气等)。此外，中国专利公告第CN1415869号2003年也提出了一种磁性减震器，利用同极性磁体间的排斥力产生减震作用，这种减震装置的不足之处在于只能产生单向的减震力，即与排斥力相反的方向，由于其减震力与位移成正比，不能适应减震力与位移成反比的应用场合。

如何设计一种结构简单，能产生双向减震力，并且其减震力与位移成反比的磁性减震装置，对于强调减震力与位移成反比的应用场合具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能实现双向减震，并且减震力与位移成反比的磁性减震装置，以解决目前磁性减震器只能产生单向减震力，不能适应减震力与位移成反比的应用需求问题。

为实现上述目的，本发明可采用如下技术方案：

本发明为一种磁性减震装置，主体包括基座、活塞组件和磁体，其特征在于磁体极性相异放置，极性为SN-SN或NS-NS，利用磁体间的吸引力产生减震作用，所述主体的基座包括套筒、套筒端盖、缓冲垫圈和连接头，活塞组件包括导杆、磁体安装座、活塞圆盘、导向销和连接头；活塞组件安装在基座套筒内，活塞组件能沿基座轴线方向运动；活塞组件的导杆穿过基座套筒端盖的导向孔，组成基座和活塞组件沿轴线方向的直线运动付；两个磁体分别固定在活塞组件的两个磁体安装座内；基座套筒中部设计了限位台阶，将活塞组件的两套活塞圆盘和磁体安装座限制在台阶的两侧，基座套筒中的限位台阶两侧安装有缓冲垫圈，缓冲活塞组件与限位台阶间的碰撞力；活塞组件中的导杆具有凸台结构，凸台部分安装在活塞组件的两个活塞圆盘之间，凸台的两侧分别与对应的活塞圆盘内侧面相接触。所述磁性减震装置，其特征在于每侧的磁体可以是永磁体也可以是电磁体，而且每侧磁体可以由一个、两个或者多个磁体组合而成，此外，每侧组合磁体可以是并联也可以是串联。所述磁性减震装置其导杆组成数量可以为两根或多根。所述磁性减震器，由于磁体之间的相互吸引，初始状态为两个磁体安装座紧压缓冲垫圈，当活塞组件的连接头受到震动冲击力作用时，通过导杆等组件将震动力传给两个相互吸引的磁体，使磁体产生相对运动，磁体吸引力抵消掉冲击力，从而达到减震的作用。减震力在平衡位置附近最大，其与减震位移成反比。

本发明与在先技术相比，具有如下突出的特点和优点：

(1)结构简单，使用方便，适合在一些恶劣环境中使用；

(2)易维护，无磨损，使用寿命长；

(3)双向减震，减震力与位移成反比，特别适合应用于车辆抗蛇行减震场合。

附图说明

图1是本发明所述磁性减震装置的三维外观结构组成；

图2是本发明所述磁性减震装置的剖视图；

图3是本发明中每侧磁体由串联组成，磁极以SN-SN放置；

图4是本发明中每侧磁体由串联组成，磁极以NS-NS放置；

图5是本发明中每侧磁体由并联组成，磁极以NS-NS放置；

图6是本发明中每侧磁体由并联组成，磁极以SN-SN放置；

图7是本发明所述磁性减震装置减震力与位移之间的关系。

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，本发明所述磁性减震装置主体包括基座和活塞组件，其中基座包括套筒2、套筒端盖7、缓冲垫圈11和连接头1；活塞组件包括活塞圆盘3和9、导杆6、磁体安装座12和13、导向销5、连接头8；活塞组件的导杆6穿过基座套筒端盖7的导向孔，与连接头8固定连接，从而组成基座和活塞组件相对的运动付；磁体4和磁体10分别固定在两个磁体安装座12和13内，极性相异为SN-SN或NS-NS放置。基座套筒2内设计有限位台阶和导向槽，其与连接头1和端盖7通过螺纹连接，限位凸台将两个磁体分开在套筒的两个腔室内；限位台阶两侧安装有缓冲垫圈11，可以起到缓冲作用；活塞圆盘3和9与磁体安装座13和12分别通过螺纹连接，将磁体4和10固定在活塞组件上，导杆6与连接头8通过螺纹连接，导杆凸台的两侧与两个活塞圆盘3和9内侧相关联，既可以将力传给活塞圆盘3，也可以传给活塞圆盘9；导向销5与套筒2的导向槽相配合，有效防止了活塞组件沿周向的旋转；活塞组件在导杆6和活塞圆盘3和9的导向作用下可以沿这基座套筒轴线运动；连接头1和8为实际工程应用提供机械接口，分别连接在震动系统的两个相对震动部件上，当连接头受到震动冲击力作用时，该力通过导杆传递到两个磁体上，使磁体沿套筒轴线产生一定的位移，振动力被磁体间的吸引力抵消而起到减震的作用。

如图3、图4、图5、图6所示，在其他机械结构相同的条件下，每侧磁体组成可采用的不同形式。图3所示为每侧磁体均由若干个异极相对的磁体串联而成，磁极放置形式为SN-SN；图4所示为每侧磁体均由若干个异极相对的磁体串联而成，磁极放置形式为NS-NS；图5所示为每侧磁体均由若干个极性一致的磁体并联而成，磁极放置形式为NS-NS；图6所示为每侧磁体均由若干个极性一致的磁体并联而成，磁极放置形式为SN-SN。图6所示为本发明所述磁性减震装置中磁体可以为不同类别：两侧磁体均为电磁体组成；一侧电磁体、一侧永磁体组成；两侧磁体均为永磁体组成。根据实际应用条件对减震力大小的需求，调整每侧磁体的组合数目，以达到满意的减震效果。

本发明所述磁性减震装置产生的减震力与磁体间相对位移的关系如图7所示，减震力与位移成反比，即在平衡位置附近的减震力最大，远离平衡位置的力最小，减震力随着磁体相对位移的增大而减小。

以铁路车辆抗蛇行减震应用为例说明本发明的具体实施方案。连接头1与车厢底架相连接，连接头6与转向架连接，减震装置水平安装。当车辆直行时，磁性减震装置受到水平方向的冲击产生较小的位移，由于在平衡位置附近的吸引力较大，可有效抵消冲击力，起到减震效果，保持车厢与转向架在轴向上的相对位置，防止蛇行现象的发生；当车辆过弯时，转向架与车厢产生一定夹角，磁性减震装置内磁体间位移较大，吸引力较小，对过弯的阻尼力也比较小，有利于铁路车辆的轻松过弯。

当然，以上所举的实施方式仅为本发明的一种较佳实施方式，本发明还可以应用到其它减震系统中。对于本领域的普通技术人员来说，所作的针对本发明的等效变化，仍应包含在本发明权利要求所主张的范围中。

Claims

1.一种磁性减震装置，主体包括基座、活塞组件和磁体，其特征在于磁体极性相异放置，极性为SN-SN或NS-NS，利用磁体的吸引力产生减震作用，所述主体的活塞组件安装在基座套筒内，活塞组件能沿基座轴线方向运动。

2.根据权利要求1所述的磁性减震装置，其特征在于基座包括套筒、套筒端盖、缓冲垫圈和连接头；活塞组件包括活塞圆盘、导杆、磁体安装座、导向销和连接头。

3.根据权利要求1或2所述的磁性减震装置，其特征在于活塞组件的导杆穿过基座套筒端盖的导向孔，组成基座和活塞组件沿轴线方向的直线运动付；两个磁体分别固定在活塞组件的两个磁体安装座内。

4.根据权利要求1或2或3所述的磁性减震装置，其特征在于基座套筒中部设计了限位台阶，将活塞组件的两套活塞圆盘和磁体安装座限制在台阶的两侧。

5.根据权利要求4所述的磁性减震装置，其特征在于基座套筒中的限位台阶两侧安装有缓冲垫圈，缓冲活塞组件与限位台阶间的碰撞力。

6.根据权利要求1至5所述的磁性减震装置，其特征在于活塞组件中的导杆具有凸台结构，凸台部分安装在活塞组件的两个活塞圆盘之间，凸台的两侧分别与对应的活塞圆盘内侧面相接触。

7.根据权利要求6所述磁性减震装置，其特征在于导杆的数量可以是2根或者多根。

8.根据权利要求1至7所述磁性减震装置，其特征在于每侧的磁体可以为永磁体或者电磁体。

9.根据权利要求1至8所述磁性减震装置，其特征在于每侧磁体可以为一个或多个的组合。

10.根据权利要求9所述的磁性减震装置，其特征在于每侧磁体组合可以是并联或者是串联。