CN110307283A - 阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阻尼器，密封的壳体内设有液体介质，密封的壳体内设有可转动的阻尼轴，阻尼轴与阻尼片滑动连接，在阻尼轴上设有带齿段和平滑段，带齿段的外壁设有多个齿；阻尼片包括传动环和多个叶片，多个叶片成放射状固设在传动环的外壁，传动环的内壁设有多个与带齿段啮合的齿；阻尼片与阻尼轴的带齿段通过啮合和脱开以调节阻尼的大小。通过采用阻尼片与液体介质之间产生阻力的方式，获得平滑可调节的阻尼力。

Description

阻尼器

技术领域

本发明涉及阻尼器领域，特别是一种涉及阻尼力的大小可调的阻尼器。

背景技术

已知的，常用于纺纱或线材生产中的阻尼器通常采用电磁控制阻尼力的方式，例如中国专利文献CN201590744U中记载的一种电磁阻尼器，通过调节电流的大小，即可调节转矩的大小，但是该调节方式存在非线性控制曲线的问题，即在宽幅调节的范围内，阻尼力难以获得线性的输出曲线，而且受结构限制，主要是各个磁头结构的限制，阻尼力输出存在波动。在高精度的生产过程中，这种张力波动会对产品的质量造成影响。除此之外，中国专利文献还记载了一种CN1258654C磁控摩擦阻尼器，通过磁流变液来产生摩擦阻尼力。但是该结构主要是利用活塞产生的阻尼力，通常用于直线阻尼，而不适用于圆周阻尼的场合。现有技术中还存在生产线需要应对不同直径线材的场合，该不同直径的线材对阻尼器的阻尼范围要求较宽。中国专利文献CN107324144A记载了一种张力调节装置，能够具有较大的阻尼力调节宽度，但是该方案的安装方式只能保持竖直轴的结构，而且受涡流、蒸发等因素的影响，阻尼力的输出控制曲线未能保持线性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种阻尼器，能够获得具有线性控制曲线的阻尼力。优选的方案中，能够大幅增大阻尼力的输出范围，输出的阻尼力能够在线调节。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种阻尼器，密封的壳体内设有液体介质，密封的壳体内设有可转动的阻尼轴，阻尼轴与阻尼片滑动连接，在阻尼轴上设有带齿段和平滑段，带齿段的外壁设有多个齿；

阻尼片包括传动环和多个叶片，多个叶片成放射状固设在传动环的外壁，传动环的内壁设有多个与带齿段啮合的齿；

阻尼片与阻尼轴的带齿段通过啮合和脱开以调节阻尼的大小。

优选的方案中，所述的阻尼片为多个，多个阻尼片在壳体内可转动不可轴向移动，阻尼轴与壳体之间以可转动并可沿轴向滑动的方式连接。

优选的方案中，所述的阻尼片为多个，多个阻尼片在壳体内可转动可轴向移动，阻尼轴可转动的支承在壳体内。

优选的方案中，在多个阻尼片的两端分别设有第一拨盘和第二拨盘，第一拨盘和第二拨盘与阻尼轴之间为可相对转动的滑动连接；

第一拨盘和第二拨盘的边缘设有螺孔，螺杆可转动的支承在壳体内，螺杆与螺孔之间螺纹连接；

螺杆的一端伸出到端盖之外与驱动螺杆旋转的驱动装置连接。

优选的方案中，第一拨盘和第二拨盘的边缘还设有通孔，导杆支承在壳体内，第一拨盘和第二拨盘滑动通过通孔滑动套接在导杆上。

优选的方案中，在壳体的内壁设有叶片，壳体内壁的叶片与阻尼片的叶片构成剪切结构。

优选的方案中，第一拨盘位于阻尼轴的平滑段，第二拨盘位于阻尼轴的带齿段。

优选的方案中，第二拨盘的内径大于第一拨盘的内径；

在第二拨盘、各个阻尼片的传动环和第一拨盘互相之间设有滑道，滑道内设有滚珠。

带齿段的外径大于平滑段的外径，外径之差为齿的高度。

优选的方案中，液体介质为水基介质或油基介质。

优选的方案中，液体介质为磁流变液，在壳体的外壁设有导磁件，导磁件上设有线圈，导磁件和线圈的磁场沿阻尼轴的轴线方向。

优选的方案中，在壳体的两端设有端盖，端盖上设有轴承，阻尼轴通过轴承支承在壳体内，阻尼轴的至少一端伸出到端盖之外以传递扭矩；

所述的阻尼轴水平布置；

所述的驱动装置包括调节电机，调节电机与减速器连接，减速器通过齿轮组与螺杆连接。

本发明提供的一种阻尼器，通过采用阻尼片与液体介质之间产生阻力的方式，获得平滑可调节的阻尼力，在优选的方案中，通过设置的多个阻尼片与阻尼轴的啮合和脱开，实现阻尼力输出的宽幅调节，进一步优选的方案中，通过设置的第一拨盘和第二拨盘以及螺杆和驱动装置的结构，能够在线调节阻尼力的大小，设置的导磁件和线圈结构，配合填充的磁流变液，能够进一步增大阻尼力的输出调节范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明中阻尼片的整体结构示意图。

图3为本发明中阻尼轴的横截面示意图。

图中：阻尼片1，传动环101，叶片102，阻尼轴2，带齿段21，平滑段22，第一拨盘3，第二拨盘4，轴承5，密封件6，导杆7，导磁件8，线圈9，液体介质10，螺杆11，第一齿轮12，第二齿轮13，减速器14，调节电机15，第一端盖16，第二端盖17，壳体18，滚珠19。

具体实施方式

如图1~3中，一种阻尼器，密封的壳体18内设有液体介质10，密封的壳体18内设有可转动的阻尼轴2，阻尼轴2与阻尼片1滑动连接，在阻尼轴2上设有带齿段21和平滑段22，带齿段21的外壁设有多个齿；

阻尼片1包括传动环101和多个叶片102，多个叶片102成放射状固设在传动环101的外壁，并且沿着圆周均布，传动环101的内壁设有多个与带齿段21啮合的齿；

阻尼片1与阻尼轴2的带齿段21通过啮合和脱开以调节阻尼的大小。由此结构，通过阻尼片1沿阻尼轴2滑动，当阻尼片1与阻尼轴2啮合时，阻尼轴2带动阻尼片1旋转，从而产生较大的阻尼力，而当阻尼片1与阻尼轴2脱开，则阻尼轴2不会带动阻尼片1旋转，从而阻尼力较小。通过以上结构，能够调节阻尼力的大小。

优选的方案参见图1中，所述的阻尼片1为多个，多个阻尼片1在壳体18内可转动不可轴向移动，阻尼轴2与壳体18之间以可转动并可沿轴向滑动的方式连接。由此结构，能够大幅增加阻尼力调节的范围，而且该调节方式能够得到较为线性的曲线变化。即阻尼力的增减大致沿着一条直线变化。该方式为调节阻尼轴2轴向位移从而调节阻尼力大小的方式。

优选的方案如图1中，所述的阻尼片1为多个，多个阻尼片1在壳体18内可转动可轴向移动，阻尼轴2可转动的支承在壳体18内。该方式为调节阻尼片1轴向位移从而调节阻尼力大小的方式。由此结构，能够大幅增加阻尼力调节的范围。

优选的方案如图1中，在多个阻尼片1的两端分别设有第一拨盘3和第二拨盘4，第一拨盘3和第二拨盘4与阻尼轴2之间为可相对转动的滑动连接；

第一拨盘3和第二拨盘4的边缘设有螺孔，螺杆11可转动的支承在壳体18内，螺杆11与螺孔之间螺纹连接；

螺杆11的一端伸出到端盖之外与驱动螺杆11旋转的驱动装置连接。通过驱动装置带动螺杆11旋转，从而带动第一拨盘3、多个阻尼片1和第二拨盘4滑动，从而调节多个阻尼片1与阻尼轴2的带齿段21啮合的阻尼片1的数量。

优选的方案如图1中，第一拨盘3和第二拨盘4的边缘还设有通孔，导杆7支承在壳体18内，第一拨盘3和第二拨盘4滑动通过通孔滑动套接在导杆7上。由此结构，使第一拨盘3和第二拨盘4的滑动顺滑。

优选的方案中，第一拨盘3位于阻尼轴2的平滑段22，第二拨盘4位于阻尼轴2的带齿段21。

优选的方案中，第二拨盘4的内径大于第一拨盘3的内径；即第二拨盘4的滑动行程仅限于带齿段21，而第一拨盘3的动行程仅限于平滑段22。

在第二拨盘4、各个阻尼片1的传动环101和第一拨盘3互相之间设有滑道，滑道内设有滚珠19。由此结构，减少第二拨盘4、各个阻尼片1和第一拨盘3之间的滑动摩擦。在本例中优选的，传动环101的宽度低于叶片102的宽度。设置的滚珠19还具有限定阻尼片1径向位置的效果。

带齿段21的外径大于平滑段22的外径，外径之差为齿的高度。

优选的方案中，液体介质10为水基介质或油基介质。优选的采用油基介质。

优选的方案中，液体介质10为磁流变液，在壳体18的外壁设有导磁件8，导磁件8上设有线圈9，导磁件8和线圈9的磁场沿阻尼轴2的轴线方向。所述的磁流变液采用加入磁微粒的液体，当受到磁场影响具有高的屈服强度和粘度，例如美国专利文献US5018606和US5384330中的记载。本例中的改进之处在于将磁流变液从直线阻尼结构转用于旋转运动的阻尼结构中。进一步优选的，在壳体18的内壁设有叶片，壳体18内壁的叶片与阻尼片1的叶片102构成剪切结构。

优选的方案如图1中，在壳体18的两端设有端盖，端盖上设有轴承，在端盖的内侧还设有用于密封的密封件6，阻尼轴2通过轴承支承在壳体18内，阻尼轴2的至少一端伸出到端盖之外以传递扭矩；

优选的，所述的阻尼轴2水平布置；当然的，在某些场景中，将本申请的阻尼轴2垂直布置也是可行的。通常阻尼轴2水平布置能够具有更多的应用场景。

所述的驱动装置包括调节电机15，优选的调节电机15采用步进电机或伺服电机，调节电机15与减速器14连接，减速器14通过齿轮组与螺杆11连接。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合，例如将磁流变液的结构与多片的阻尼片1结构的组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻尼器，其特征是：密封的壳体（18）内设有液体介质（10），密封的壳体（18）内设有可转动的阻尼轴（2），阻尼轴（2）与阻尼片（1）滑动连接，在阻尼轴（2）上设有带齿段（21）和平滑段（22），带齿段（21）的外壁设有多个齿；

阻尼片（1）包括传动环（101）和多个叶片（102），多个叶片（102）成放射状固设在传动环（101）的外壁，传动环（101）的内壁设有多个与带齿段（21）啮合的齿；

阻尼片（1）与阻尼轴（2）的带齿段（21）通过啮合和脱开以调节阻尼的大小。

2.根据权利要求1所述的一种阻尼器，其特征是：所述的阻尼片（1）为多个，多个阻尼片（1）在壳体（18）内可转动不可轴向移动，阻尼轴（2）与壳体（18）之间以可转动并可沿轴向滑动的方式连接。

3.根据权利要求1所述的一种阻尼器，其特征是：所述的阻尼片（1）为多个，多个阻尼片（1）在壳体（18）内可转动可轴向移动，阻尼轴（2）可转动的支承在壳体（18）内。

4.根据权利要求3所述的一种阻尼器，其特征是：在多个阻尼片（1）的两端分别设有第一拨盘（3）和第二拨盘（4），第一拨盘（3）和第二拨盘（4）与阻尼轴（2）之间为可相对转动的滑动连接；

第一拨盘（3）和第二拨盘（4）的边缘设有螺孔，螺杆（11）可转动的支承在壳体（18）内，螺杆（11）与螺孔之间螺纹连接；

螺杆（11）的一端伸出到端盖之外与驱动螺杆（11）旋转的驱动装置连接。

5.根据权利要求4所述的一种阻尼器，其特征是：第一拨盘（3）和第二拨盘（4）的边缘还设有通孔，导杆（7）支承在壳体（18）内，第一拨盘（3）和第二拨盘（4）滑动通过通孔滑动套接在导杆（7）上。

6.根据权利要求1所述的一种阻尼器，其特征是：在壳体（18）的内壁设有叶片，壳体（18）内壁的叶片与阻尼片（1）的叶片（102）构成剪切结构。

7.根据权利要求5所述的一种阻尼器，其特征是：第一拨盘（3）位于阻尼轴（2）的平滑段（22），第二拨盘（4）位于阻尼轴（2）的带齿段（21）；

第二拨盘（4）的内径大于第一拨盘（3）的内径；

在第二拨盘（4）、各个阻尼片（1）的传动环（101）和第一拨盘（3）互相之间设有滑道，滑道内设有滚珠（19）；

带齿段（21）的外径大于平滑段（22）的外径，外径之差为齿的高度。

8.根据权利要求5所述的一种阻尼器，其特征是：液体介质（10）为水基介质或油基介质。

9.根据权利要求5所述的一种阻尼器，其特征是：液体介质（10）为磁流变液，在壳体（18）的外壁设有导磁件（8），导磁件（8）上设有线圈（9），导磁件（8）和线圈（9）的磁场沿阻尼轴（2）的轴线方向。

10.根据权利要求1所述的一种阻尼器，其特征是：在壳体（18）的两端设有端盖，端盖上设有轴承，阻尼轴（2）通过轴承支承在壳体（18）内，阻尼轴（2）的至少一端伸出到端盖之外以传递扭矩；

所述的阻尼轴（2）水平布置；

所述的驱动装置包括调节电机（15），调节电机（15）与减速器（14）连接，减速器（14）通过齿轮组与螺杆（11）连接。