CN204099473U - 永磁柔性阻尼组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及永磁技术领域，尤其涉及一种永磁柔性阻尼组件，其特征在于，在磁性元件一与磁性元件二的相关联表面上分别设有磁极结构，两处磁极结构上的磁极分布区域处于间隔排列的互补位置上。所述磁性元件一的磁极分布区域以外的关联表面磁性为N极，所述磁性元件二的磁极分布区域以外的关联表面磁性为S极。所述磁极分布区域包括多极性表面磁极区和表面无极性磁极区。所述多极性表面磁极区上的N极数＝S极数+1。所述多极性表面磁极区上设有单圈排列的磁体一。表面无极性磁极区上设有双圈排列的磁体二。磁体二的磁极位于其圆周表面上。与现有技术相比，本实用新型的优点是：能实现轴向动作的柔性控制，使用寿命长，可以作为标准件使用推广。

Description

永磁柔性阻尼组件

技术领域

本实用新型涉及永磁技术领域，尤其涉及一种永磁柔性阻尼组件。

背景技术

永磁阻尼器件因其独特的阻尼特性在各种场合的机械结构中得到广泛应用，比如申请号200910025567.3的专利文件公开了一种电缆卷筒上的永磁阻尼器调节机构，当永磁阻尼器上的两个磁性半副之间的气隙固定后，永磁阻尼器可提供长期有效的恒定阻尼力矩，且阻尼力矩不会随两个磁性半副的相对转速的变化而变化，这有利于保证电缆收放速度的平稳。

另外永磁阻尼器件还广泛用于仪器仪表中，申请号97223191.9的专利文件公开了一种密封防腐型稀土永磁阻尼器，该阻尼器用于感应式单相电能表中，当交流电通过单相电能表的电压线圈时，在电压元件铁芯中产生一个交变磁通Φu，这一磁通经过伸入铝盘下部的回磁板穿过铝盘构成磁回路，并在铝盘上产生涡流iu。交流电流通过电流线圈时，会在电流元件铁芯中产生一个交变磁通，这一磁通通过铁芯柱的一端穿出铝盘，又经过铁芯柱的另一端穿入铝盘，从而构成闭合的磁路。电压线圈和电流线圈产生的是两个交变磁通，这两个交变磁通及其产生的涡流相互作用，产生电磁力矩。这个电磁力矩(即转动力矩)推动铝盘转动。同时这两个磁通产生的涡流也与永磁阻尼器(即制动永久磁铁)产生的磁场相互作用产生制动力矩，制动力矩的大小是随铝盘转速的增大而增大的，与铝盘转速成正比。只有制动力矩与转动力矩平衡时，才能保证铝盘匀速转动。

上述永磁阻尼器件产生的都是圆周方向的阻尼力矩，目前常规设计中的轴向阻尼一般多选用弹簧，弹簧的类型分为压簧、拉簧、扭簧。其中选用压簧时，需根据产品压力值和压缩行程、疲劳度等要求，确定压簧的内外径、有效圈数及线径的取值范围，当设计压力值较大时，压簧的几何尺寸会很大，这一方面增加制造成本，另一方面也使产品的体积过大。此外锰钢丝弹簧还存在疲劳断裂的问题，尤其是高频动作时，会使设备故障率增加。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种永磁柔性阻尼组件，用于那些动作频率较高、压力值较大、安装空间狭窄或有轴向动作缓冲要求的场合，替代弹簧，实现两个物体轴向动作的柔性控制，避免碰撞和振动，降低设备故障率。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样的：

永磁柔性阻尼组件，包括磁性元件一和磁性元件二，所述磁性元件一与磁性元件二的相关联表面上分别设有磁极结构，两处磁极结构上的磁极分布区域处于间隔排列的互补位置上。

所述磁性元件一的磁极分布区域以外的关联表面磁性为N极，所述磁性元件二的磁极分布区域以外的关联表面磁性为S极。

所述磁极分布区域包括多极性表面磁极区和表面无极性磁极区。

所述多极性表面磁极区上的N极数＝S极数+1。

所述多极性表面磁极区上设有单圈排列的磁体一。

所述表面无极性磁极区上设有双圈排列的磁体二。

所述磁体二的磁极位于其圆周表面上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)特别适用于那些动作频率较高、压力值较大、安装空间狭窄或有动作缓冲要求的场合，能实现两个物体轴向动作的柔性控制，避免碰撞，其动作寿命接近无极限，故而可显著降低设备故障率；

2)由于磁性元件的磁力大小可通过调整充磁强度控制，因此适用范围极广，小到电子产品，大到火车或机床等大型设备，可以作为标准件使用推广。

附图说明

图1是本实用新型磁性元件一的磁极分布结构示意图；

图2是本实用新型磁性元件二的磁极分布结构示意图；

图3是本实用新型磁性元件一实施例结构示意图；

图4是本实用新型磁性元件二实施例结构示意图；

图5是本实用新型阻尼组件处于关联工作状态时的投影示意图；

图6是本实用新型阻尼组件处于关联工作状态时的磁场分布结构示意图。

图中：1-磁性元件一、2-磁性元件二、3-磁极分布区域、4-多极性表面磁极区、5-表面无极性磁极区、61-表面磁体一、62-表面磁体二、71-圆周磁体一、72-圆周磁体二。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

见图1、图2，是本实用新型磁性元件的磁极分布结构示意图，包括磁性元件一1和磁性元件二2，磁性元件一1与磁性元件二2的相关联表面上分别设有磁极结构，两处磁极结构上的磁极分布区域3处于间隔排列的互补位置上，该磁极分布区域包括多极性表面磁极区4和表面无极性磁极区5。为了实现吸力+斥力的组合效果，使组件组合后处于一个斥力略大的相对状态，实现柔性的阻尼效果，多极性表面磁极区4上的N极数＝S极数+1。在多极性表面磁极区4上设有单圈排列的高矫顽力磁体，磁极位于磁体的关联表面上。在表面无极性磁极区5上设有双圈排列的高矫顽力磁体，磁体的磁极位于其圆周表面上，该磁极极性与磁极分布区域以外的关联表面磁性相反。

实施例中，见图3、图4，磁性元件一1和磁性元件二2的外圆直径相同，磁性元件一1上的多极性表面磁极区4分布有29个表面磁体一61，其中15个N极，14个S极；在表面无极性磁极区5上设有25个圆周磁体一71，其中外层分布15个，内层分布10个，表面磁体一61和圆周磁体一71均为圆形，直径相同；磁性元件一1的磁极分布区域以外的关联表面磁性为N极，圆周磁体一71的磁性为S极。

磁性元件二2的表面无极性磁极区5上分布有43个圆周磁体二72，其中外层分布28个，内层分布15个；在其多极性表面磁极区4上设有5个表面磁体二62，其中三个N极，两个S极。磁性元件二2的磁极分布区域以外的关联表面磁性为S极，圆周磁体二72的圆周磁极为N极。

见图5，是本实用新型阻尼组件处于关联工作状态时的投影示意图，为了使磁性元件一1和磁性元件二2上的磁极分布区域能保持在相对互补的位置上，二者可分别镶嵌在各自的非金属底座上由导向柱导向或者采用其他连接形式安装，必须保持同轴。

见图6，是本实用新型阻尼组件处于关联工作状态时的磁场分布结构示意图，当磁性元件一1和磁性元件二2处于同轴状态时，二个元件上的磁极分布区域在互补位置分别形成磁场，当二个元件接近时，磁场被压缩，产生斥力总和大于磁性元件周边异性磁场的吸力，因此表现出斥力；当二个元件离开时，磁场因距离增大斥力减少而表现出弱吸力，这样两磁性元件才能在相距6mm以内表现出较强的相斥力，在相距10mm左右表现出较弱的相吸力，实现轴向动作的稳定阻尼缓冲效果。

Claims (7)

1.永磁柔性阻尼组件，包括磁性元件一和磁性元件二，其特征在于，所述磁性元件一与磁性元件二的相关联表面上分别设有磁极结构，两处磁极结构上的磁极分布区域处于间隔排列的互补位置上。

2.根据权利要求1所述的永磁柔性阻尼组件，其特征在于，所述磁性元件一的磁极分布区域以外的关联表面磁性为N极，所述磁性元件二的磁极分布区域以外的关联表面磁性为S极。

3.根据权利要求1或2所述的永磁柔性阻尼组件，其特征在于，所述磁极分布区域包括多极性表面磁极区和表面无极性磁极区。

4.根据权利要求3所述的永磁柔性阻尼组件，其特征在于，所述多极性表面磁极区上的N极数＝S极数+1。

5.根据权利要求4所述的永磁柔性阻尼组件，其特征在于，所述多极性表面磁极区上设有单圈排列的磁体一。

6.根据权利要求3所述的永磁柔性阻尼组件，其特征在于，所述表面无极性磁极区上设有双圈排列的磁体二。

7.根据权利要求6所述的永磁柔性阻尼组件，其特征在于，所述磁体二的磁极位于其圆周表面上。