CN112240359B - 离合装置和电器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离合装置和电器设备。离合装置包括壳体、磁流变介质、线圈和连接件,壳体设有密封的容置腔并用于连接第一转动件,连接件至少部分地位于容置腔内并用于连接第二转动件,磁流变介质填充在连接件与容置腔内壁之间的空间,线圈用于在通电的情况下调节磁流变介质的力学特性以抑制连接件的振动。上述离合装置,通过线圈通电所产生的磁场来改变磁流变介质的力学特性,能够根据运行工况的不同进行主动控制,使离合装置具备电器设备的软启动功能,能够有效抑制电器设备启动时偏心振动噪音问题,而且通过改变磁流变介质的流固特性,使其在第一转动件与第二转动件之间起缓冲作用,从而抑制第一转动件与第二转动件在差速运行中的振动传递,并且可以通过离合装置实现对第二转动件的调速。
Description
技术领域
本发明涉及磁流变技术领域,特别涉及一种离合装置和电器设备。
背景技术
在相关技术中,具有旋转轴结构形式的电器设备被广泛使用,例如破壁机。在电器设备工作的过程中,由于电机带动负载转动,这不可避免地造成旋转轴系剧烈振动以及噪声问题。目前,某些产品的传动系统主要采用花键、联轴器等结构来进行传动,然而,这些结构容易传递振动,在产品运行时,旋转轴系的偏心引起的振动会经这些结构传递到外部而引起噪声问题。
发明内容
本发明提供了一种离合装置和电器设备。
本发明实施方式提供的一种离合装置包括壳体、磁流变介质、线圈和连接件,所述壳体设有密封的容置腔并用于连接所述第一转动件,所述连接件至少部分地位于所述容置腔内并用于连接所述第二转动件,所述磁流变介质填充在所述连接件与所述容置腔内壁之间的空间,所述线圈用于在通电的情况下调节所述磁流变介质的力学特性以抑制所述连接件的振动。
上述离合装置,通过线圈通电所产生的磁场来改变磁流变介质的力学特性,能够根据运行工况的不同进行主动控制,使离合装置具备电器设备的软启动功能,能够有效抑制电器设备启动时偏心振动噪音问题,而且通过改变磁流变介质的流固特性,使其在第一转动件与第二转动件之间起缓冲作用,从而抑制第一转动件与第二转动件在差速运行中的振动传递,并且可以通过离合装置实现对转动件的调速。
在某些实施方式中,所述离合装置包括中空的线圈固定部,所述壳体至少部分地位于所述线圈固定部内,所述线圈缠绕在所述线圈固定部的外表面。
在某些实施方式中,所述线圈固定部的外表面设有环形的凹槽,所述线圈至少部分地位于所述凹槽中。
在某些实施方式中,所述壳体包括连接的上壳和下壳,所述下壳的底部设有用于连接所述第一转动件的连接部,所述上壳的顶部设有中空部,所述连接件部分地穿设所述中空部。
在某些实施方式中,所述中空部内设有支撑部和轴承,所述支撑部将所述轴承固定在所述中空部内,所述轴承用于连接所述第二转动件。
在某些实施方式中,所述中空部内设有密封件,所述支撑部包括卡件和凸块,所述卡件将所述轴承和所述密封件依次卡紧在所述凸块上,所述密封件密封所述连接件与所述中空部之间的连接处。
在某些实施方式中,所述连接件设有用于连接所述第二转动件的以下一种结构:螺纹结构、非圆形孔结构、卡扣结构、过盈配合结构。
在某些实施方式中,所述离合装置包括连接所述线圈的控制器,所述控制器用于根据预设的电机工况和电流大小的对应关系控制所述线圈的电流大小。
本发明实施方式提供的一种电器设备包括电机和上述任一实施方式的所述离合装置,所述电机连接所述离合装置。
上述电器设备,通过线圈通电所产生的磁场来改变磁流变介质的力学特性,能够根据运行工况的不同进行主动控制,使离合装置具备电器设备的软启动功能,能够有效抑制电器设备启动时偏心振动噪音问题,而且通过控制线圈电流大小,可以通过离合装置实现对转动件的调速。
在某些实施方式中,所述电器设备包括有基座和储存容器,所述储存容器安装在所述基座,所述离合装置安装在所述基座或所述储存容器上,所述电机安装在所述基座,所述第二转动件至少部分地位于所述储存容器内。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明实施方式的离合装置的剖面示意图;
图2是本发明实施方式的离合装置的侧面示意图;
图3是本发明实施方式的离合装置的上壳的俯视图;
图4是本发明实施方式的离合装置的上壳的侧面图;
图5是图4的上壳沿A-A线的剖面示意图;
图6是本发明实施方式的离合装置的下壳的仰视图;
图7是本发明实施方式的离合装置的下壳的侧面图;
图8是图7的下壳沿B-B线的剖面示意图;
图9是本发明实施方式的电器设备的结构示意图;
图10是图9的电器设备沿C-C线的剖面示意图;
图11是图10的电器设备XI部分的放大示意图。
主要元件符号说明:
离合装置100、电器设备200;
壳体110、上壳1101、中空部1102、支撑部11021、卡件110211、凸块110212、轴承11022、密封件11023、下壳1103、连接部1104、第一连接孔11041、容置腔1105、上接合端面1106、下接合端面1107、凸凹结构1108、线圈固定部120、凸出结构121、连接结构122、凹槽1201、磁流变介质130、线圈140、连接件150、第二连接孔152;
第一转动件210、第二转动件220、电机230、基座240、储存容器250、搅拌刀260、刀轴270。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参考图1,本发明实施方式提供的一种离合装置100包括壳体110、磁流变介质130、线圈140和连接件150,壳体110设有密封的容置腔1105并用于连接第一转动件210,连接件150至少部分地位于容置腔1105内并用于连接第二转动件220(请参图11),磁流变介质130填充在连接件150与容置腔1105内壁之间的空间,线圈140用于在通电的情况下调节磁流变介质130的力学特性以抑制连接件150的振动。
上述离合装置100,通过线圈140通电所产生的磁场来改变磁流变介质130的力学特性,能够根据运行工况的不同进行主动控制,使离合装置100具备电器设备200的软启动功能,能够有效抑制电器设备200启动时偏心振动噪音问题,而且通过控制线圈电流大小,可以通过离合装置100实现对第二转动件220的调速。
在本实施方式中,磁流变介质130可为磁流变液(Magneto Rheological Fluid),磁流变液主要由高磁导率、低磁滞的磁性材料颗粒、基载液和添加剂组成,磁流变液具有变阻尼、变刚度的特性,根据电流的磁效应,当线圈140通电时将在线圈140周围产生磁场,通过控制线圈140上的电流大小,来控制产生的磁场大小,进而控制磁流变液的固液特性。
具体地,离合装置100可形成磁流变离合器,磁流变离合器具有强度高、粘度低、响应快的特点。磁流变介质130可根据所在磁场的磁感应强度改变自身的力学特性,力学特性包括磁流变介质130的刚度与阻尼特性,当磁感应强度增大时,磁流变介质130的刚度与阻尼也会增大,反之亦然。故磁流变介质130在与容置腔1105和连接件150接触后,可通过调节磁流变介质130的刚度与阻尼特性,磁流变介质130的固态特性和粘滞度逐渐增强,使得磁流变介质130与连接件150之间的动力学特性发生变化,从而能够传递容置腔1105的振动,并带动连接件150进行转动,达到传动的目的。并能根据用户需求,进一步改变磁流变介质130的刚度与阻尼特性,改变连接件150旋转的速度,达到对连接件150的调速作用。
需要指出的是,为满足某些实施方式的需要,在某些实施方式中,磁流变介质130采用具有较大剪切应力和较低零场粘度的磁流变液。
另外,在图示的实施方式中,第一转动件210为电器设备200的电机230的旋转轴(输出轴或电机轴),第二转动件220为电器设备200被第一转动件210通过离合装置100带动的转动件,例如为破壁机的刀轴。可以理解,在其它实施方式中,第二转动件220可为电器设备200的电机230的旋转轴(输出轴或电机轴),第一转动件210可为电器设备200被第二转动件220通过离合装置100带动的转动件。
在某些实施方式中,离合装置100包括中空的线圈固定部120,壳体110至少部分地位于线圈固定部120内,线圈140缠绕在线圈固定部120的外表面。如此,线圈140可以固定到较靠近磁流变介质130所在的位置,方便线圈控制磁流变介质130的力学特性。
请参考图1和图2,线圈固定部120整体呈环状,线圈固定部120与壳体110之间具有间隙,容置腔1105所在区域位于线圈固定部120内,线圈固定部120的外表面缠绕有线圈140,线圈140通过缠绕具有若干匝数,线圈140可通入电流,并根据电流的磁效应,线圈140周围会产生磁场,从而调节磁流变介质130的刚度与阻尼特性。线圈匝数和电流大小应根据实际磁流变介质130的相关参数以及具体的工作条件进行计算确定,在此不作限定。
此外,在某些实施方式中,离合装置100可不设置有专门的线圈固定部120,线圈140可缠绕在可用于保护离合装置100或固定离合装置100的外部部件上,如电器设备200的底座等。如此,可适当节省空间,以方便其它元部件的设置以及电器设备200内部的走线。
在某些实施方式中,线圈固定部120的外表面设有环形的凹槽1201,线圈140至少部分地位于凹槽1201中。如此,方便线圈的安装。
具体地,请参考图2,在本实施方式中,线圈固定部120外表面的顶部与底部均设置有环状的凸出结构121,底部的凸出结构121设置有可被连接并固定在电器设备200上的连接结构122,凸出结构121限定出环形的凹槽1201,线圈140在凹槽1201内呈均匀排布。
此外,底部的凸出结构121可设有多个连接结构122,在本实施方式中,连接结构122开设有安装孔,电器设备200上相应的固定结构可为孔洞,此时,连接结构122通过安装螺丝的方式固定在电器设备上。连接结构122也可以过盈配合结构的形式安装在电器设备上,在此不对连接结构122的结构做具体限定。
在某些实施方式中,线圈固定部120与电器设备200之间的具体连接方式可以采取锁扣式、卡扣式、旋钮式等连接方式中的至少一种,具体应根据实际情况选择。
另外,在某些实施方式中,线圈140可连接可接通外部电路的接口,如此,可确保线圈140在导通同样大小的电流时产生的磁场基本符合理论值,避免安装时要另外在凹槽1201内缠绕导线来形成线圈140以及对线圈140进行相应的使用测试,节省了生产时间,同时当线圈140处发生损坏时,也方便元件的更换,无需更换整根导线,也可避免将线圈140断线处重新接线而可能带来的磁场变化对磁流变介质130的影响。
在某些实施方式中,请参图3-图8,壳体110包括连接的上壳1101和下壳1103,下壳1103的底部设有用于连接第一转动件210的连接部1104,上壳1101的顶部设有中空部1102,连接件150部分地穿设中空部1102。如此,通过上下两个壳来形成壳体110,易于在容置腔1105内注入磁流变介质。
具体地,请参考图1,上壳1101与下壳1103连接形成壳体110,下壳1103的连接部1104开设有第一连接孔11041,请参图6,第一连接孔11041的形状是非圆形,第一转动件210具有与第一连接孔11041形状相匹配的形状,第一连接孔11041连接第一转动件210,这样第一转动件210转动时能够带动壳体110同步转动。在图示的例子中,第一连接孔11041的形状呈跑道形。
另外,上壳1101的底部具有下接合端面1107,下壳1103的顶部具有上接合端面1106,上接合端面1106和下接合端面1107均具有凸凹结构1108,上接合端面1106的凸凹结构和下接合端面1107的凸凹结构是互补关系,可相互咬合呈平键连接的形式,这样上壳1101和下壳1103能够相互贴合紧密,而且具有定位功能,防止上壳1101和下壳1103安装过程中发生相对转动,这有利于上壳1101和下壳1103连接时进行密封处理以防止容置腔1105内的磁流变介质130的泄漏,同时也可防止壳体110转动时,上壳1101和下壳1103之间发生打滑。
可以理解,在上接合端面1106和下接合端面1107增加凸凹结构1108,可使得上壳1101与下壳1103贴合更加紧密,通过平键连接与粘合剂粘合的方式,对容置腔1105进行密封,可使得壳体110转动时上接合端面1106和下接合端面1107之间具有足够的强度,可降低在离合装置100处于工作状态时,由于粘合剂老化失效导致上壳1101与下壳1103快速脱离所造成的对电器设备200的损坏。
在某些实施方式中,凸凹结构1108可呈排布均匀的齿状,如此,增加了上接合端面1106和下接合端面1107之间的贴合紧密度。另外,上接合端面1106和下接合端面1107之间的贴合保证足够的紧密度即可,不对其具体结构进行限定。
请参考图1和5,在本实施方式中,连接件150的顶部位于中空部1102内,连接件150的底部位于容置腔1105内,连接件150的底部具有比顶部更大的横截面积。由于容置腔1105内充满磁流变介质130,连接件150的底部由磁流变介质130承载,使连接件150的底部与容置腔1105内壁不直接接触,连接件150的顶部设有连接第二转动件220的结构,该结构可选自以下一种:螺纹结构、非圆形孔结构、卡扣结构、过盈配合结构。
具体地,在图示的实施方式中,连接件150的顶部具有连接第二转动件220的第二连接孔152,第二连接孔152内壁设有内螺纹,第二转动件220的外表面设有外螺纹,也就是说,连接件150通过螺纹结构与第二转动件220连接。
具体地,连接件150的底部可具有扇叶结构,通过控制磁流变介质130在容置腔1105内的定向移动来推动扇叶结构,带动扇叶结构与壳体110保持同向旋转,从而带动连接件150与第二转动件220的转动。
需要指出的是,第一转动件210、壳体110、连接件150和第二转动件220均保持同轴旋转,或偏心范围在期望的范围,如此,可避免同轴度低所导致的离心扭矩对电器设备200自身的损坏。
另外,下壳1103的第一连接孔11041与连接部1104的第二连接孔152可具有相同或不同的连接结构,在本实施方式中,第一连接孔11041与第二连接孔152具有不同的连接结构。
具体地,在某些实施方式中,第一连接孔11041和第一转动件210采用花键的连接方式,第二连接孔152和第二转动件220采用螺纹结构的连接方式。然而本发明实施方式不对其具体连接方式或结构进行限定。
此外,由于连接件150与壳体110之间不通过直接接触的形式进行传动,在磁流变介质130产生作用时具有一定的延迟效应,带动连接件150旋转时呈现转速逐渐增加的过程,使得离合装置100在进行传动时具有一定软启动的特性,从而避免了离合装置100元件各处在短时间内受力不均匀所导致的磨损,增加了离合装置100的使用寿命。
在某些实施方式中,中空部1102内设有支撑部11021和轴承11022,支撑部11021将轴承11022固定在中空部1102内,轴承11022连接连接件150的顶部。
具体地,在图示的实施方式中,轴承11022连接第二转动件220。连接件150顶部的外表面连接轴承11022的内圈,轴承11022的外圈连接上壳1101。支撑部11021可支撑轴承11022,支撑部11021与轴承11022之间固定连接,支撑部11021安装在上壳1101的中空部1102内壁上,支撑部11021将轴承11022固定在中空部1102内。
在某些实施方式中,中空部1102内设有密封件11023,支撑部11021包括卡件110211和凸块110212,卡件110211将轴承11022和密封件11023依次卡紧在凸块110212上,密封件11023密封连接件150与中空部1102之间的连接处。如此,密封件11023可对磁流变介质130进行密封,避免磁流变介质130的泄漏。
请参考图1,在本实施方式中,卡件110211、轴承11022、密封件11023和凸块110212呈上下堆叠的整体结构,卡件110211开有用于向第二连接孔152通入第二转动件220的环形孔洞,中空部1102内壁设置有可放置卡件110211的凹槽,卡件110211与轴承11022之间固定连接,密封件11023可自身过盈配合限定在中空部1102内壁和连接件150外表面之间,密封件11023与卡件110211将轴承11022共同限定在中空部1102内,密封件11023可配合固定在凸块110212上,卡件110211和凸块110212将轴承11022和密封件11023共同限定在中空部1102内。凸块110212可为形成在中空部1102内的凸环。
可以理解,连接件150外表面具有连接固定密封件11023的凹槽结构,密封件11023的部分结构固定在连接件150的凹槽结构内,使得密封件11023将容置腔1105在连接件150和上壳1101之间的间隙封闭,最终完全密封容置腔1105区域以完全防止磁流变介质130的泄漏。
此外,卡件110211、轴承11022、密封件11023、凸块110212和连接件150的凹槽结构在结构上均呈与连接件150同轴的环形结构,如此,可避免由于结构不均匀所导致的受力不均匀的情况以及满足密封件11023与连接件150的连接配合需要。
需要指出的是,由于密封件11023需要配合连接件150的高速旋转,这使得密封件11023需要具备抗热膨胀、抗老化性强、结构稳定等特点。
在图1所示的实施方式中,密封件11023采用双唇形结构,如此,密封件11023具有高追随性、高刚度、高同轴度的优点。
在某些实施方式中,离合装置100包括连接线圈140的控制器(图未示),控制器用于根据预设的电机230工况和电流大小的对应关系控制线圈140的电流大小。
可以理解,电器设备200具有可供用户操作的界面,用户通过控制电器设备200,使得电器设备200处于不同的工作状态。控制器实时控制线圈140的电流大小,控制器可根据不同的工作状态,改变流过线圈140的电流大小,从而控制离合装置100的工作状态。如此,使得离合装置100的传动和调速效果最优化。
具体地,由于电器设备200需要处于各种不同的工况,在此类情况下,电器设备200的电机230所具有的振动特性也有所不同,这就需要磁流变介质130达到的刚度与阻尼特性也要随之改变。预设的电机230工况可由测试或实验标定。在测试场景下,得到电机230工况与线圈电流大小的具体工作特性并进行存储。其中,预设的电机230工况可对应于电器设备200的功能或模式。
在具体的实施方式中,电机230开启时,控制器控制线圈140通电,并根据电机230的工况来控制线圈电流大小,进而实现磁流变介质130的刚度与阻尼特性也可控,这使得磁流变介质130可根据第一转动件210的振动幅度大小来增大或减小自身的刚度与阻尼特性,从而满足对电器设备200的减振和抑制噪声需求。
控制器可设置在电器设备200内,同时控制器也作为电器设备200的控制器。线圈140与控制器之间可具有连接端口,如此,可保证更换部件时的便利性。
另外,可以设计有多种不同类型的控制电路来控制线圈电流,如此,可满足电器设备200在各种甚至极端工作环境下正常运行的要求。
请参图9至图11,本发明提供的一种电器设备200包括电机230和上述任一实施方式的离合装置100,电机230连接离合装置100。
上述电器设备200,通过线圈140通电所产生的磁场来改变磁流变介质130的力学特性,能够根据运行工况的不同进行主动控制,使离合装置100具备电器设备200的软启动功能,能够有效抑制电器设备200启动时偏心振动噪音问题,而且通过控制线圈电流大小,可以通过离合装置100实现对转动件的调速。
可以理解,在图示的实施方式中,转动件为连接件150。
在某些实施方式中,电器设备200包括有基座240和储存容器250,储存容器250安装在基座240,离合装置100安装在基座240或储存容器250上,电机230安装在基座240,第二转动件220至少部分地位于储存容器250内。
请参考图10,在本实施方式中,离合装置100安装在基座240,壳体110连接电机230的第一转动件210,连接件150连接第二转动件220。电器设备200可为破壁机,储存容器250可为破壁机的杯身,电器设备200包括有搅拌刀260,第二转动件220为搅拌刀260的刀轴270。第一转动件210为电机230的输出轴,电机230带动第一转动件210转动,电器设备200具有可检测电机230转速的装置,第一转动件210通过离合装置100连接第二转动件220,如此,第二转动件220的转速可通过电机230的转速控制。需要指出的是,图10示出的破壁机中,搅拌刀260设置在储存容器250的底部并与储存容器250连接,当储存容器250安装在基座240上时,搅拌刀260的刀轴与连接件150连接,刀轴270的转动带动搅拌刀260转动,从而将储存容器250内的材料打碎。
在某些实施方式中,第二转动件220可为其它部件,并与搅拌刀260的刀轴连接。
本发明具体实施案例以家用电机搅拌机类产品中的破壁机为例,进行详细说明;但该技术方案和发明不仅限用于破壁机产品,其可用于其他电机轴系或传动的旋转轴系的动力传动或制动应用。
本实施例中,离合装置100在一定程度上替代和优化了传统破壁机联轴装置,其整体结构系统位于破壁机电机230第一转动件210顶部与破壁机刀轴底部两者之间。离合装置100主要分为控制器系统和结构形态两个部分。其中,控制器系统主要由具有信号发生装置、整流电路(信号发生装置和整流电路集成于破壁机电控系统中)等的控制器和线圈140组成,通过调节线圈140内电流大小来控制线圈140内磁场强度,从而实现磁流变液粘性或者剪切应力的大小改变。需要说明的是,线圈140内磁场强度大小由线圈匝数和电流大小共同控制,线圈140形成的磁场大小与线圈匝数成正比,与电流大小的平方成正比。在设计时应根据实际需求和磁流变液自身磁场特性,进行计算确定线圈匝数和电流大小。其次,离合装置100的结构主要有线圈固定部120、密封件11023、轴承11022、壳体110、磁流变介质130、卡件110211等结构组成。密封件11023主要用于磁流变介质130在轴隙间的密封,常采用油封密封圈,壳体110用于构成磁流变液封装空间。
下面以破壁机离合装置100为例,详细介绍离合装置100的工作过程:
由于破壁机产品由于搅打食材多种多样,造成其工作特性多变,从而刀轴上需要的输出力的大小因食材不同(硬度、颗粒度等)有所差异,变化范围巨大。在使用传统的连接方式时,不能有效抑制刀轴在轴向方向上的振动;同时能够软启动,避免刀轴与电机230的旋转轴结构差速运行带来的碰撞振动噪音问题,提高轴系传动中的对中性问题,改善启动噪音与破壁机整机振动噪音。
本实施例中,可针对破壁机在不同工况下的运行特性进行主动控制或半主动控制方式降低轴系传动之间的振动噪音问题。当破壁机未启动时,线圈140内无电流通过,离合装置100内无磁场形成,磁流变介质130呈液态,此时粘性最低(由磁流变介质130零场粘度决定)。当破壁机启动时,可通过实时测试电机230的旋转轴结构或刀轴的振动测试,实时调整线圈140内电流的大小,控制磁场强度,此时磁流变介质130处于液体与固体之间,磁流变介质130粘性增大,从而实现低振动噪声控制目的。当破壁机运行稳定后,此时线圈140内电流最大,产生能够满足磁流变介质130完全固化要求的磁场强度。当破壁机停止后,线圈140内无电流输出,磁流变介质130呈液体状态。在运行过程中,通过不断调节离合装置100线圈电流大小,最终可实现整机低振动低噪音的目的。
其中:
线圈匝数、横截面、材料等参数由具体实际需求设计确定;
在某些实施方式中,线圈固定部120主要起固定线圈140作用,线圈固定部120的材料可以为非导磁材料;在某些实施方式中,线圈固定部120为不动件,线圈固定部120固定于储存容器250底部或基座240顶部上;
上壳1101、下壳1103、连接部1104与密封件11023之间的空间构成磁流变介质130区域,例如,上壳1101、下壳1103和连接部1104的材料为导磁性能良好、退磁快的材料,如矽钢片等,也可以采用非导磁性材料,效果较差,需要更多的线圈匝数或更大的电流;
卡件110211用于固定轴承11022位置,防止轴承11022与密封件11023上下攒动;
密封件11023可以采用其他密封方式,例如,密封件11023为油封密封圈;
磁流变介质130位于上壳1101、下壳1103、连接部1104与密封件11023四者构成的容置腔1105内,磁流变介质130可以采用具有较大剪切应力、且较低零场粘度的磁流变液;
磁流变介质130封装采用在壳体110上开孔注射封装或在下壳1103内预先注射磁流变介质130后进行密封连接处理工艺,从而保证密封处无磁流变介质130的泄露。
需要说明的是,上述的破壁机仅仅是本发明的一个实施例,而不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种离合装置,用于连接电器设备的第一转动件和第二转动件,其特征在于,所述第一转动件为所述电器设备的电机的电机轴,所述第二转动件为所述电器设备的刀轴,所述电机轴和所述刀轴同轴旋转,所述离合装置连接在所述电机轴和所述刀轴之间,
所述离合装置包括壳体、磁流变介质、线圈和连接件,所述壳体设有密封的容置腔并用于连接所述第一转动件,所述连接件至少部分地位于所述容置腔内并用于连接所述第二转动件,所述磁流变介质填充在所述连接件与所述容置腔内壁之间的空间,所述线圈用于在通电的情况下调节所述磁流变介质的力学特性以抑制所述连接件的振动,所述第二转动件的顶端连接有搅拌刀。
2.根据权利要求1所述的离合装置,其特征在于,所述离合装置包括中空的线圈固定部,所述壳体至少部分地位于所述线圈固定部内,所述线圈缠绕在所述线圈固定部的外表面。
3.根据权利要求2所述的离合装置,其特征在于,所述线圈固定部的外表面设有环形的凹槽,所述线圈至少部分地位于所述凹槽中。
4.根据权利要求1所述的离合装置,其特征在于,所述壳体包括连接的上壳和下壳,所述下壳的底部设有用于连接所述第一转动件的连接部,所述上壳的顶部设有中空部,所述连接件部分地穿设所述中空部。
5.根据权利要求4所述的离合装置,其特征在于,所述中空部内设有支撑部和轴承,所述支撑部将所述轴承固定在所述中空部内,所述轴承连接所述连接件的顶部。
6.根据权利要求5所述的离合装置,其特征在于,所述中空部内设有密封件,所述支撑部包括卡件和凸块,所述卡件将所述轴承和所述密封件依次卡紧在所述凸块上,所述密封件密封所述连接件与所述中空部之间的连接处。
7.根据权利要求1所述的离合装置,其特征在于,所述连接件设有用于连接所述第二转动件的以下一种结构:螺纹结构、非圆形孔结构、卡扣结构、过盈配合结构。
8.根据权利要求1所述的离合装置,其特征在于,所述离合装置包括连接所述线圈的控制器,所述控制器用于根据预设的电机工况和电流大小的对应关系控制所述线圈的电流大小。
9.一种电器设备,其特征在于,包括电机和权利要求1-8任一项所述的离合装置,所述电机连接所述离合装置。
10.根据权利要求9所述的电器设备,其特征在于,所述电器设备包括基座和储存容器,所述储存容器安装在所述基座,所述离合装置安装在所述基座或所述储存容器,所述电机安装在所述基座,所述第二转动件至少部分地位于所述储存容器内。
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