CN106609811A - 一种速度可控的阻尼器 - Google Patents
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Abstract
一种速度可控的阻尼器，可与电压控制器连接，包括：转动轴，包括前轴段、中轴段和后轴段，所述前轴段用于连接外部件；阻尼控制组件，包括密封可转动地套设于所述转动轴的中轴段上的第一绝缘外壳，所述第一绝缘外壳和所述中轴段外壁之间形成一电流变液室，所述电流变液室内填充有电流变液，所述电流变液室内设有与电源连接且与所述电流变液接触的导电体；转速反馈组件，与所述后轴段活动连接，根据所述转动轴的转速输出相应的电信号；所述电压控制器用于根据所述电信号调节所述电源的电压以控制所述阻尼器的速度。解决了受环境影响温度影响粘度发生变化，阻尼器使用过程中的磨损等都会影响阻尼力矩的问题。
Description
技术领域
本发明涉及阻尼器，特别是涉及一种速度可控的阻尼器。
背景技术
旋转阻尼器是一种产生旋转阻尼力矩的器件，传统的旋转阻尼器主要是利用阻尼油脂和阻尼器端面产生阻尼力矩，阻尼系数不可调节的结构，且由于阻尼油脂环境因素影响和阻尼器本身的磨损，阻尼力矩会发生不可控制的变化。
为了改善传统旋转阻尼器，不同的电流变(ER)阻尼器已被用于研究和工业应用。ER阻尼器具有可以实现巨大阻尼力，阻尼系数可调，阻尼器外形尺寸较小等优点。目前ER阻尼器的研究主要实现半主动控制，但是仍未克服ER本身会受环境影响温度影响粘度发生变化，阻尼器使用过程中的磨损等都会影响阻尼力矩。
发明内容
本发明目的在于提供一种速度可控的阻尼器，旨在解决受环境影响温度影响粘度发生变化，阻尼器使用过程中的磨损等都会影响阻尼力矩的问题。
本发明提供了一种速度可控的阻尼器，可与电压控制器连接，包括：
转动轴，包括前轴段、中轴段和后轴段，所述前轴段用于连接外部件；
阻尼控制组件，包括密封可转动地套设于所述转动轴的中轴段上的第一绝缘外壳，所述第一绝缘外壳和所述中轴段外壁之间形成一电流变液室，所述电流变液室内填充有电流变液，所述电流变液室内设有与电源连接且与所述电流变液接触的导电体；
转速反馈组件，与所述后轴段活动连接，用于根据所述转动轴的转速输出相应的电信号；
所述电压控制器根据所述电信号调节所述电源的电压以控制所述阻尼器的速度。
上述的速度可控的阻尼器在中轴段设置电流变液室并外引电极接上电源，还在后轴上设置转速反馈组件，根据转速反馈组件反馈与转速相关的电信号，电压控制器调节加载在电流变液上的电源的电压以实现控制所述阻尼器的速度。解决了受环境影响温度影响粘度发生变化，阻尼器使用过程中的磨损等都会影响阻尼力矩的问题。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中阻尼器的剖视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明较佳实施例中速度可控的阻尼器可与电压控制器连接，阻尼器包括：转动轴1、销钉孔2、前盖3、固定螺栓4、第一密封圈5、绝缘套筒6、第一摩擦片7、第二摩擦片8、第一导电环9、电流变液10、第二导电环11、第二密封圈12、绝缘封板13、后盖14、导电弹片15、电阻片16、第二绝缘外壳17、电流变液电源18、电阻片电源19，
本实施例中，转动轴1包括前轴段、中轴段和后轴段，前轴段用于连接外部件；前轴段、中轴段和后轴段构成直径不同的一条整体轴，中轴段上开有销钉孔2用于连接外接盖板等结构，也可以是螺纹等其他结构。
阻尼控制组件包括密封可转动地套设于转动轴1的中轴段上的第一绝缘外壳，第一绝缘外壳和中轴段外壁之间形成一电流变液室，电流变液室内填充有电流变液10，电流变液室内设有与电源18连接且与电流变液10接触的导电体。转速反馈组件与后轴段活动连接，转速反馈组件根据转动轴1的转速输出相应的电信号。电压控制器用于根据电信号可实时调节电源18的电压以调控阻尼器转动轴1的中轴段的阻尼进而控制阻尼器的速度。
本实施例中，第一绝缘外壳包括绝缘套筒6和绝缘封板13，绝缘套筒6的一端通过一前盖3密封可转动地套设于(可通过轴承结构)中轴段上，绝缘套筒6的另一端与中轴段形成一环形空腔，绝缘封板13通过一后盖14密封可转动地套设于中轴段上，并将环形空腔密封形成电流变液室。具体地，前盖3通过固定螺栓4固定在绝缘套筒6一端的外端面上。绝缘封板13通过固定螺栓4固定在绝缘套筒6的另一端的端面上，后盖14通过固定螺栓4固定在绝缘封板13的外端面上。
进一步地，绝缘套筒6的一端、前盖3以及中轴段的结合处设有第一密封圈5，绝缘封板13和中轴段的结合处设有第二密封圈12。第一密封圈5和第二密封圈12主要起到动密封作用，保护内部电流变液10不外流，同时阻止灰尘和水等进入内部。
导电体包括固定在该外壳内壁的第一导电环9，以及固定在中轴段外壁、与第一导电环9相对的第二导电环11。其中，第一导电环9和第二导电环11中其中一个为正电极，另一个为负电极；第一导电环9和第二导电环11并以间隙相隔。间隙为均匀间隔，间隙的缝宽为0.5～2.0mm，在均匀间隙内填充电流变液10。
本实施例中，第一导电环9为正电极接电流变液电源18的正极，第二导电环11为负电极接电流变液电源18的负极；在其他实施方式中，两者可以相反。
在一个实施例中，电流变液10室内还设有两个第一摩擦片7和两个第二摩擦片8，两个第一摩擦片7分别固定于第一绝缘外壳内壁且于第一导电环9的两侧端，具体是绝缘套筒6所形成的环形空腔的内壁；两个第二摩擦片8分别固定于中轴段外壁且于第二导电环11的两侧端，且分别与两个第一摩擦片7相抵，以保持第一导电环9和第二导电环11之间的间隙。第一导电环9、第二导电环11、第一摩擦片7及第二摩擦片8形成密闭环形腔室用于填充电流变液10。
在另一个实施例中，电流变液10室内还设有两个第三摩擦片，两个第三摩擦片分别固定于第一绝缘外壳内壁且于第一导电环9的两侧端(具体是绝缘套筒6所形成的环形空腔的内壁)或分别固定于中轴段外壁且于第二导电环11的两侧端，两个第三摩擦片相抵于与第一绝缘外壳内壁和中轴段外壁，以保持第一导电环9和第二导电环11之间的间隙。第一导电环9、第二导电环11、第三摩擦片形成密闭腔室用于填充电流变液10。
具体地，摩擦片和第一导电环9是设置在第一绝缘外壳的绝缘套筒6与中轴段相对的内壁上。上述的摩擦片由绝缘材料制成，可以是抗磨性良好的陶瓷材料、高分子等材料。摩擦片作用在于：使得第一导电环9和第二导电环11维持正相对的状态，且使得第一导电环9和第二导电环11之间的间隙距离不会发生变化，保证间隙的距离不改变则保证阻尼器的可靠性。
本实施例中，转速反馈组件包括的第二绝缘外壳17、导电弹片15和电阻片16，第二绝缘外壳17与第一绝缘外壳连接，第二绝缘外壳17具体固定在第一绝缘外壳的绝缘封板13的外部。第二绝缘外壳17与第一绝缘外壳之间形成一将后轴段收容在内的空腔，电阻片16设于第二绝缘外壳17与后轴段相对的内壁，导电弹片15的一端设于后轴段上，另一端与电阻片16弹性接触；电阻片16与导电弹片15分别外引电极19输出电信号。在其他实施方式中，转速反馈组件还可以是霍尔传感器。
具体地，固定在后轴段的导电弹片15与电阻片16因为转动轴1转动可以通过外引的电极19输出可变电阻信号。固定在后轴段的导电弹片15与电阻片16形成闭合电路。输出可变电阻信号用于反馈控制加载在电流变液电源18上的电压。根据电阻信号可以得到阻尼器即时速度，通过电流变液电源18的电压控制器，可以实时调控电压控制电流变液10的粘度发生变化，调控阻尼器转动轴1的中轴段的阻尼力矩进而实现控制阻尼器速度，实现主动控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种速度可控的阻尼器，可与电压控制器连接，其特征在于，包括：
转动轴，包括前轴段、中轴段和后轴段，所述前轴段用于连接外部件；
阻尼控制组件，包括密封可转动地套设于所述转动轴的中轴段上的第一绝缘外壳，所述第一绝缘外壳和所述中轴段外壁之间形成一电流变液室，所述电流变液室内填充有电流变液，所述电流变液室内设有与电源连接且与所述电流变液接触的导电体；
转速反馈组件，与所述后轴段活动连接，用于根据所述转动轴的转速输出相应的电信号；所述电压控制器根据所述电信号调节所述电源的电压以控制所述阻尼器的速度。
2.如权利要求1所述的速度可控的阻尼器，其特征在于，所述第一绝缘外壳包括绝缘套筒和绝缘封板，所述绝缘套筒的一端通过一前盖密封可转动地套设于所述中轴段上，所述绝缘套筒的另一端与所述中轴段形成一环形空腔，所述绝缘封板通过一后盖密封可转动地套设于所述中轴段上，并将所述环形空腔密封形成所述电流变液室。
3.如权利要求2所述的速度可控的阻尼器，其特征在于，所述绝缘套筒的一端、所述前盖以及所述中轴段结合处设有第一密封圈。
4.如权利要求2所述的速度可控的阻尼器，其特征在于，所述绝缘封板和中轴段的结合处设有第二密封圈。
5.如权利要求1至4任一项所述的速度可控的阻尼器，其特征在于，所述导电体包括：
第一导电环，固定在所述外壳内壁；
第二导电环，固定在所述中轴段外壁，且与所述第一导电环相对，并以间隙相隔；
其中，所述第一导电环和所述第二导电环中其中一个为正电极，另一个为负电极。
6.如权利要求5所述的速度可控的阻尼器，其特征在于，所述电流变液室内还设有两个第一摩擦片和两个第二摩擦片，两个所述第一摩擦片分别固定于所述第一绝缘外壳内壁且于所述第一导电环的两侧端，两个所述第二摩擦片分别固定于所述中轴段外壁且于所述第二导电环的两侧端，且分别与两个所述第一摩擦片相抵，以保持所述第一导电环和第二导电环之间的间隙。
7.如权利要求5所述的速度可控的阻尼器，其特征在于，所述电流变液室内还设有两个第三摩擦片，两个所述第三摩擦片分别固定于所述第一绝缘外壳内壁且于所述第一导电环的两侧端或分别固定于所述中轴段外壁且于所述第二导电环的两侧端，两个所述第三摩擦片相抵于与所述第一绝缘外壳内壁和所述中轴段外壁，以保持所述第一导电环和第二导电环之间的间隙。
8.如权利要求1至4任一项所述的速度可控的阻尼器，其特征在于，所述转速反馈组件所述包括的第二绝缘外壳、导电弹片和电阻片，所述第二绝缘外壳与所述第一绝缘外壳连接，所述第二绝缘外壳与所述第一绝缘外壳之间形成一将所述后轴段收容在内的空腔，所述电阻片设于所述第二绝缘外壳与所述后轴段相对的内壁，所述导电弹片的一端设于所述后轴段上，另一端与所述电阻片弹性接触；所述电阻片与所述导电弹片分别外引电极输出所述电信号。
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