CN102042359B - 磁性液体减振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性液体减振装置，涉及一种减振装置，解决了航天器中较长物体的减振问题。该装置由非导磁外壳(2)、磁性液体(3)、永磁铁(4)、螺母(5)、端盖(6)、螺栓(7)、螺钉(9)、密封垫(10)和O型密封圈(11)组成；上述零件之间的连接：将永磁铁(4)装入非导磁外壳(2)腔内，用螺栓(7)和螺母(5)将带有O型密封圈(11)的端盖(6)固定在非导磁外壳(2)一端上；通过螺纹孔(8)向非导磁外壳(2)腔内注满磁性液体(3)，用螺钉(9)、密封垫(10)封口，永磁铁(4)为一圆柱体，圆柱体内轴向均布4～8个通孔。该装置减振效果好。

Description

磁性液体减振装置
技术领域
本发明涉及一种减振结构构件，适用于航天器中较长物体的减振。
背景技术
磁性液体减振是一种新型的减振形式，对惯性力非常敏感。在空间飞行器中，由于其特殊的工作环境以及能源、体积、重量的限制，要求其减振器体积小、重量轻且可靠性高。在航天器中存在许多较长物体(如太阳能帆板、卫星天线等)的局部减振问题，这些较长物体的振动具有频率低、位移小、加速度小的特征。针对具有这种特征的振动，要求减振器必须对惯性力非常敏感。其他减振方式很难达到要求。
2010年12月29日申请的申请号为201010611854.5，发明名称为“磁性液体减振装置”，该装置包括非导磁外壳、磁性液体、永磁铁、螺母、端盖、螺栓、螺钉、密封垫和O型密封圈。各部分之间的连接：将永磁铁装入非导磁外壳腔内，用螺栓和螺母将带有O型密封圈的端盖固定在非导磁外壳一端上。通过螺纹孔向非导磁外壳腔内注满磁性液体，用螺钉、密封垫封口。其永磁铁为一圆管形，永磁铁吸附磁性液体时，磁性液体首先聚集在磁性较强的N-S极上，然后再逐步向圆管的内外表面聚集，在永磁铁周围形成磁性液体包覆层。圆管状永磁铁的磁性较弱，吸附的磁性液体形成的包覆层较薄，体积和外表面积小，摩擦面小，耗能能力弱，与非导磁外壳挤压变形耗能也较少。其管内部磁场也较弱，束缚磁性液体的能力较弱，磁性液体在管状永磁铁圆管内流动，摩擦耗能能力弱。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种减振效果好的磁性液体减振装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种磁性液体减振装置，该装置包括非导磁外壳、磁性液体、永磁铁、螺母、端盖、螺栓、螺钉、密封垫和O型密封圈；上述零件之间的连接：
将永磁铁装入非导磁外壳腔内，用螺栓和螺母将带有O型密封圈的端盖固定在非导磁外壳一端上；
通过螺纹孔向非导磁外壳腔内注满磁性液体，用螺钉、密封垫封口。
永磁铁为一圆柱体，圆柱体内轴向均布4～8个通孔。
所述的永磁铁的直径与非导磁外壳腔的内径的比值为0.45～0.80，永磁铁的长度与非导磁外壳的长度比值为0.3～0.75，圆柱体内轴向均布的每个通孔的直径与永磁铁直径的比为0.15。
所述的磁性液体为双酯基磁性液体、水基磁性液体、机油基磁性液体或煤油基磁性液体。
本发明和已有技术相比所具有的有益效果：
同直径的圆柱体永磁铁相比同直径的圆管状永磁铁的磁性强，吸附磁性液体时，在圆柱体永磁铁周围形成的球状磁性液体包覆层厚；吸附的磁性液体多，体积和外表面积大，摩擦面大，所以耗能多，减振效果好，圆柱体永磁铁在非导磁外壳的腔内运动，圆柱体永磁铁吸附的磁性液体与非导磁外壳的内壁碰撞耗能多，通孔的作用在于使磁性液体在非导磁外壳内流动更顺畅，增大摩擦面积。
附图说明
图1磁性液体减振装置结构图。
图2图1的A-A剖面图。
图3图2的B-B剖面图。
图中：通孔1、非导磁外壳2、磁性液体3、永磁铁4、螺母5、端盖6、螺栓7、螺钉9、密封垫10、O型密封圈11
具体实施方式
以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明：
实施方式一
一种磁性液体减振装置，该装置包括非导磁外壳2、磁性液体3、永磁铁4、螺母5、端盖6、螺栓7、螺钉9、密封垫10和O型密封圈11；上述零件之间的连接：
将永磁铁4装入非导磁外壳2腔内，用螺栓7和螺母5将带有O型密封圈11的端盖6固定在非导磁外壳2一端上；
通过螺纹孔8向非导磁外壳2腔内注满磁性液体3，用螺钉9、密封垫10封口。
非导磁外壳2腔的内径为30mm，永磁铁4的直径为13.5mm。
非导磁外壳2长度60mm，永磁铁4的长度18mm。
永磁铁4为一圆柱体，圆柱体内轴向均布4个通孔。每个通孔的直径为2mm。
磁性液体3为双酯基磁性液体。
通孔1用于和被减振的装置相连。
螺钉9、非导磁外壳2和端盖6的材料为1Cr18Ni9Ti。
永磁铁4选用钕铁硼材料。
实施方式二
实施方式二与实施方式一的区别：
非导磁外壳2腔的内径为30mm，永磁铁4的直径为24mm。
非导磁外壳2腔的长度为60mm，永磁铁4的长度为45mm。
永磁铁4为一圆柱体，圆柱体内轴向均布6个通孔。每个通孔的直径为3.6mm。
磁性液体3为水基磁性液体。
实施方式三
实施方式三与实施方式一的区别：
非导磁外壳2腔的内径为40mm，永磁铁4的直径为24mm。
非导磁外壳2腔的长度为60mm，永磁铁4的长度为36mm。
永磁铁4为一圆柱体，圆柱体内轴向均布8个通孔。每个通孔的直径为3.6mm。
磁性液体3为机油基磁性液体。
本发明适用于空间飞行器中许多较长物体(如太阳能帆板、卫星天线等)的局部减振。

Claims (3)

1.一种磁性液体减振装置，该装置包括非导磁外壳(2)、磁性液体(3)、永磁铁(4)、螺母(5)、端盖(6)、螺栓(7)、螺钉(9)、密封垫(10)和O型密封圈(11)；上述零件之间的连接：
将永磁铁(4)装入非导磁外壳(2)腔内，用螺栓(7)和螺母(5)将带有O型密封圈(11)的端盖(6)固定在非导磁外壳(2)一端上；
通过端盖(6)上的螺纹孔(8)向非导磁外壳(2)腔内注满磁性液体(3)，用螺钉(9)、密封垫(10)封口；
其特征在于：永磁铁(4)为一圆柱体，圆柱体内轴向均布4～8个通孔。
2.根据权利要求1所述的磁性液体减振装置，其特征在于：
所述的永磁铁(4)的直径与非导磁外壳(2)腔的内径的比值为0.45～0.80，永磁铁(4)的长度与非导磁外壳(2)长度比值为0.3～0.75，圆柱体内轴向均布的每个通孔的直径与永磁铁(4)直径的比为0.15。
3.根据权利要求1所述的磁性液体减振装置，其特征在于：
所述的磁性液体(3)为双酯基磁性液体、水基磁性液体、机油基磁性液体或煤油基磁性液体。
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