CN104864012A - 一种电磁弹簧 - Google Patents

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CN104864012A CN201510186503.7A CN201510186503A CN104864012A CN 104864012 A CN104864012 A CN 104864012A CN 201510186503 A CN201510186503 A CN 201510186503A CN 104864012 A CN104864012 A CN 104864012A
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王强
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Suzhou Institute of Trade and Commerce
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04—Wound springs
    • F16F1/041—Wound springs with means for modifying the spring characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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Abstract

本发明公开了一种电磁弹簧，包括上铁芯，上电磁线圈，螺旋弹簧，下电磁线圈和下铁芯，所述上铁芯和下铁芯分别安装在所述弹簧的上下两端，所述上铁芯和下铁芯之间设有所述螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的上下两端分别设有所述上电磁线圈和所述下电磁线圈。本发明通过利用一对旋向相反的电磁铁，当通电时二者之间产生反弹电磁力，把电磁力与螺旋弹簧弹力相互结合，构成一种新型弹簧。该机构结构简单，即能做到弹簧的刚度可调，又能保证过载时弹簧不会损坏或者破裂。

Description

一种电磁弹簧
技术领域
本发明属于机械领域，具体涉及一种电磁弹簧。
背景技术
    目前对于弹簧种类很多，有金属弹簧及非金属弹簧等，金属弹簧有分为螺旋弹簧、碟弹簧和板弹簧等，非金属弹簧主要为橡胶块等，还有一些纯液压式阻尼器，也可用作弹簧。对于非液压式弹簧，例如金属类的螺旋弹簧，以及非金属类的橡胶块等，在工作时靠自身的变形提供弹力，这种弹簧主要问题是当载荷大于弹簧的承载能力是，弹簧因其受力过大而损坏甚至断裂，直接产生危险。对于纯液压式阻尼器能够承受较大载荷，在过载情况下能保证不破坏，但是这种纯液压式的弹簧由于液压油在受到挤压时所呈现的弹性随着压力的增大是逐渐降低的，整体弹性性能不好。对于通过变直径改变刚度的弹簧，弹簧直径发生变化造成制造困难，制造成本提升，并且在直径较小的地方，当受力较大时会接触，相互叠加，在载荷相对较大时，造成直径较小处发生塑性变形；以及采用弹性高低几种弹簧叠加形成的可变刚度弹簧，不同弹簧的连接难度很大，不牢固，并且对于直径较小的弹簧，当受力较大时会接触，相互叠加，在载荷相对较大时，造成直径较小处发生塑性变形。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种电磁弹簧，用于弹簧支撑和减震，采用简单的结构，实现螺旋弹簧和电磁作用力的完美组合，构造出一种新型弹簧，该弹簧在工作时即有良好的弹性能力，并且弹簧的刚度是可以变化的，还能能保证在过载是弹簧有很高的强度，不易损坏。
为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
    一种电磁弹簧，包括上铁芯，上电磁线圈，螺旋弹簧，下电磁线圈和下铁芯，所述上铁芯和下铁芯分别安装在所述弹簧的上下两端，所述上铁芯和下铁芯之间设有所述螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的上下两端分别设有所述上电磁线圈和所述下电磁线圈。
    优选的，所述上电磁线圈和所述上铁芯配合构成一对电磁铁。
优选的，所述下电磁线圈和所述下铁芯配合构成一对电磁铁。
进一步的，所述所述上电磁线圈和所述下电磁线圈的旋向相反。
本发明的有益效果是：
本发明通过利用一对旋向相反的电磁铁，当通电时二者之间产生反弹电磁力，把电磁力与螺旋弹簧弹力相互结合，构成一种新型弹簧。该机构结构简单，即能做到弹簧的刚度可调，又能保证过载时弹簧不会损坏或者破裂。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
     此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的电磁弹簧的结构示意图。
图中标号说明：
1、上铁芯，2、上电磁线圈，3、螺旋弹簧，4、下电磁线圈，5、下铁芯。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详述本发明的结构特点及技术实施过程：
    一种电磁弹簧，包括上铁芯1，上电磁线圈2，螺旋弹簧3，下电磁线圈4和下铁芯5，所述上铁芯1和下铁芯5分别安装在所述弹簧的上下两端，所述上铁芯1和下铁芯5之间设有所述螺旋弹簧3，所述螺旋弹簧3的上下两端分别设有所述上电磁线圈2和所述下电磁线圈4。
    优选的，所述上电磁线圈2和所述上铁芯1配合构成一对电磁铁。
优选的，所述下电磁线圈4和所述下铁芯5配合构成一对电磁铁。
进一步的，所述所述上电磁线圈2和所述下电磁线圈4的旋向相反。
本发明的原理：
 利用上电磁线圈2与上铁芯1的配合以及下电磁线圈4与下铁芯5的配合构成一对电磁铁，并且上电磁线圈2与下电磁线圈4的旋向相反，当通电时二者之间产生反弹电磁力，把电磁力与螺旋弹簧3弹力相互结合，构成一种新型弹簧。
在工作中，如果所受弹力不大，电磁线圈可以不通电，此弹簧变为普通的螺旋弹簧，当受力较大时，电磁线圈通电，由于上电磁线圈2与下电磁线圈4的旋向相反，从而提供电磁反弹力，提高弹簧的刚度。通过调整通过电磁线圈的电流，可以实现不同的电磁反弹力，最终实现整个弹簧的刚度可调，在载荷过载是传统的螺旋弹簧可能被压溃，但是采用此新型电磁弹簧，在受力非常大时，通过增加电磁线圈电流，提供强大的电磁弹力，保证弹簧整体不会被损坏。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电磁弹簧，其特征在于，包括上铁芯（1），上电磁线圈（2），螺旋弹簧（3），下电磁线圈（4）和下铁芯（5），所述上铁芯（1）和下铁芯（5）分别安装在所述弹簧的上下两端，所述上铁芯（1）和下铁芯（5）之间设有所述螺旋弹簧（3），所述螺旋弹簧（3）的上下两端分别设有所述上电磁线圈（2）和所述下电磁线圈（4）。
2.根据权利要求1所述的电磁弹簧，其特征在于，所述上电磁线圈（2）和所述上铁芯（1）配合构成一对电磁铁。
3.根据权利要求1所述的电磁弹簧，其特征在于，所述下电磁线圈（4）和所述下铁芯（5）配合构成一对电磁铁。
4.根据权利要求1所述的电磁弹簧，其特征在于，所述所述上电磁线圈（2）和所述下电磁线圈（4）的旋向相反。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106286691A (zh) * 2016-11-07 2017-01-04 北塘区美悦工业设计工作室 一种复合型火车减震器
CN108890626A (zh) * 2018-08-01 2018-11-27 上海大学 一种支撑刚度半自动调控的机器腿
CN108916301A (zh) * 2018-07-23 2018-11-30 武汉理工大学 一种电磁式主动控制吸振器
CN111940657A (zh) * 2020-08-06 2020-11-17 台州市清引环保科技有限公司 一种可提供可变锻造压力的锻造工装
CN113047092A (zh) * 2021-03-29 2021-06-29 中铁第一勘察设计院集团有限公司 电磁变刚度自调节钢弹簧浮置板轨道系统及隔振器

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