CN206129930U - 一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器，包括输入轴、主动内圆筒以及从动外壳，所述从动外壳包括左端盖、从动左壳体、从动右壳体以及右端盖，所述主动内圆筒与从动外壳之间具有间隙，在该间隙内填充有磁流变液；在从动左壳体的右端面和从动右壳体分别设有一环形槽，两环形槽组合形成一环形线圈容置腔，在该线圈容置腔内设有励磁线圈；在该励磁线圈内侧中部设有一与之同轴心线的隔磁环，在主动轴上设有一直流发电组件，该直流发电组件经形状记忆合金开关后与励磁线圈相连。本实用新型能够自发电产生磁场，而且磁场强度可由温控形状记忆合金开关调节，使装置的传动性能可随温度的变化而变化，传动效率更高。

Description

一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器

技术领域

本实用新型涉及一种风扇离合器，尤其涉及一种（主动轴）自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器。

背景技术

磁流变液是一种形态和性能受外加磁场约束和控制的固液二相功能材料，在无外加磁场时，表现为流动良好的牛顿流体，但在外加磁场作用下，表现为Bingham黏塑性流体，并且黏度变化是连续可逆的，一旦去掉磁场后，又可以变成流动的液体。磁流变液连续、可逆、迅速和易于控制的特点使其在航天，航空、汽车工业等领域具有十分广泛的应用前景。

磁流变液传动装置是一种利用磁流变液传动技术开发的动力传递装置，具有响应速度快、传动部件磨损小、控制简单、体积小、控制能源消耗低、对外界杂质的干扰不敏感等特点，如CN101592195公开的“基于磁流变液的传动装置”，它利用磁流变液的固态和液态两相转换可逆且响应快速的物理特性，通过调节控制电流每周期通断时间的比例，控制每周期内离合体的接合和分离时间比例；如CN1424516A公开的“离心式磁流变液离合器”，它利用磁流变液固化后带动输出部件转动，而输出部件转动后在离心力的作用下，对磁流变液进行挤压，使磁流变液的剪切应力增加，从而使传递的力与力矩增加。

形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的新型材料。形状记忆合金材料因具有超弹性特性、高阻尼特性、生物相容性以及弹性模量随温度变化等特性而备受世界关注，在机械、电子、航空航天、生物医学及日常生活等领域取得了许多研究成果。如CN2063983公开的“形状记忆合金风扇离合器”，它利用形状记忆合金在指定温度下变形的特点，把形状记忆合金丝簧安装在对汽车冷却循环水水温敏感的水泵轴中心，作为新型离合器的感温元件和离合动力源；如CN204591449U公开的“一种发动机冷却风扇离合器”，它利用形状记忆合金弹簧感应散热器的温度，当达到某一温度时，形状记忆合金弹簧伸长，从而推动导柱带动从动部件转动。

但是，现有的风扇离合器都需要外接电源，从而给风扇离合器的使用带来不便；同时，现有风扇离合器随温度变化而变化的效率低，自动调节能力较差，从而极大地影响风扇离合器的传动效率。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器，能够自发电产生磁场，而且磁场强度可由温控形状记忆合金开关调节，使装置的传动性能可随温度的变化而变化，传动效率更高。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器，包括输入轴、主动内圆筒以及从动外壳，所述从动外壳包括左端盖、从动左壳体、从动右壳体以及右端盖，所述左端盖与左壳体的左端固定连接，左壳体的右端与右壳体的左端固定连接，右端盖与左壳体的右端固定连接；所述输入轴的一端穿过左端盖后伸入从动外壳内，并通过支撑轴承与左端盖和右端盖相连；所述主动内圆筒位于从动外壳内，并套设在主动轴上，且与主动轴固定连接；其特征在于：所述主动内圆筒与从动外壳之间具有间隙，在该间隙内填充有磁流变液；

在从动左壳体的右端面和从动右壳体的左端面的对应位置分别设有一绕端面一周的环形槽，从动左壳体和从动右壳体上的环形槽组合形成一环形线圈容置腔，在该线圈容置腔内设有励磁线圈；在该励磁线圈内侧中部设有一与之同轴心线的隔磁环，在从动左壳体和从动右壳体连接处内侧，对应该隔磁环设有一定位槽，所述隔磁环安装于该定位槽内；

在主动轴上设有一直流发电组件，所述直流发电组件位于从动外壳左侧，其包括定子和转子，所述定子通过定子轴承安装在主动轴上，所述转子位于定子内侧，并套设在主动轴上，且与主动轴固定连接；该直流发电组件经形状记忆合金开关后与励磁线圈相连。

进一步地，所述形状记忆合金开关安装于左端盖上，其包括左支架、右支架、瓷筒、电阻丝、导杆、形状记忆合金弹簧以及导电滑片，所述瓷筒的两端分别与左支架和右支架的下部相连，导杆的两端分别与左支架和右支架的上部相连；所述电阻丝绕设于瓷筒上，并靠近瓷筒的右端；所述形状记忆合金弹簧套设在导杆上，并靠近导杆的左端；所述导电滑片竖直设于导杆和瓷筒之间，其上端与形状记忆合金弹簧的右端相连，下端与瓷筒紧贴，通过形状记忆合金弹簧能够带动导电滑片沿瓷筒移动，并与电阻丝接触或分离；在左支架的上部设有上接线柱，该上接线柱与形状记忆合金弹簧相连，在右支架的下部设有下接线柱，该下接线柱与电阻丝相连。

进一步地，在从动左壳体或从动右壳体上设有一注液孔，在该注液孔上配合设有注液螺塞。

进一步地，在左端盖与主动轴之间还设有一毛毡圈。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、结构简单，通过输入轴带动转子转动产生电流，从而使风扇离合器不在需要外接电源带动工作，使用更加方便。

2、当工作环境温度较低时，形状记忆合金开关内的导电滑片未与电阻丝接触，励磁线圈不通电，此时，靠工作腔内的磁流变液的粘性力传递的转矩较小，不能带动从动壳体转动，离合器处于分离状态；随着温度的逐渐升高，形状记忆合金弹簧推动导电滑片与电阻丝接触，励磁线圈通电而产生磁场，作用于磁流变液上，通过磁流变液的剪切屈服应力产生较大的转矩，从而带动从动壳体转动；随着温度的进一步升高，形状记忆合金弹簧伸长而使导电滑片继续移动，使形状记忆合金开关内的电阻减小，励磁线圈中的电流增大，从而产生的磁场强度增大，磁流变液传递的转矩增大，在负载转矩一定的情况下，从动壳体转速愈大，风扇叶片转动愈快；从而有效提高风扇离合器的传动效率，在形状记忆合金弹簧可控的温度范围内，温度越高，风扇叶片转动越快。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为形状记忆合金开关的结构示意图。

图中：1—主动轴，2—主动内圆筒，3—左端盖，4—从动左壳体，5—从动右壳体，6—右端盖，7—励磁线圈，8—隔磁环，9—磁流变液，10—定子，11—转子，12—形状记忆合金开关，121—左支架，122—右支架，123—瓷筒，124—电阻丝，125—导杆，126—形状记忆合金弹簧，127—导电滑片，13—注液螺塞，14—毛毡圈。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1、图2，一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器，包括输入轴、主动内圆筒2以及从动外壳。所述从动外壳包括左端盖3、从动左壳体4、从动右壳体5以及右端盖6，所述左端盖3与左壳体的左端固定连接，左壳体的右端与右壳体的左端固定连接，右端盖6与左壳体的右端固定连接。具体实施时，所述左端盖3和右端盖6上均具有定位凸台，所述从动左壳体4和从动右壳体5分别套设在左端盖3和右端盖6上的定位凸台上，并通过螺栓与左端盖3和右端盖6固定连接。所述输入轴的一端穿过左端盖3后伸入从动外壳内，并通过支撑轴承与左端盖3和右端盖6相连；所述主动内圆筒2位于从动外壳内，并套设在主动轴1上，且与主动轴1固定连接。所述主动内圆筒2（的侧壁与两端）与从动外壳（的内壁与两端）之间具有间隙，在该间隙内填充有磁流变液9。在左端盖3与主动轴1之间还设有一毛毡圈14，从而使从动外壳与主动轴1之间的密封性更好，避免磁流变液9泄漏。在从动左壳体4或从动右壳体5上设有一注液孔，在该注液孔上配合设有注液螺塞13。

在从动左壳体4的右端面和从动右壳体5的左端面的对应位置分别设有一绕端面一周的环形槽，从动左壳体4和从动右壳体5上的环形槽组合形成一环形线圈容置腔，在该线圈容置腔内设有励磁线圈7。在该励磁线圈7内侧中部设有一与之同轴心线的隔磁环8，在从动左壳体4和从动右壳体5连接处内侧，对应该隔磁环8设有一定位槽，所述隔磁环8安装于该定位槽内。

在主动轴1上设有一直流发电组件，所述直流发电组件位于从动外壳左侧，其包括定子10和转子11，所述定子10通过定子10轴承安装在主动轴1上，所述转子11位于定子10内侧，并套设在主动轴1上，且与主动轴1固定连接；该直流发电组件经形状记忆合金开关12后与励磁线圈7相连。

所述形状记忆合金开关12安装于左端盖3上，其包括左支架121、右支架122、瓷筒123、电阻丝124、导杆125、形状记忆合金弹簧126以及导电滑片127。所述瓷筒123的两端分别与左支架121和右支架122的下部相连，导杆125的两端分别与左支架121和右支架122的上部相连；所述电阻丝124绕设于瓷筒123上，并靠近瓷筒123的右端；所述形状记忆合金弹簧126套设在导杆125上，并靠近导杆125的左端；所述导电滑片127竖直设于导杆125和瓷筒123之间，其上端与形状记忆合金弹簧126的右端相连，下端与瓷筒123紧贴，通过形状记忆合金弹簧126能够带动导电滑片127沿瓷筒123移动，并与电阻丝124接触或分离；在左支架121的上部设有上接线柱，该上接线柱与形状记忆合金弹簧126相连，在右支架122的下部设有下接线柱，该下接线柱与电阻丝124相连。

工作过程中，输入轴在动力装置的带动下转动，从而带动直流发电组件的转子11转动产生电流；当工作环境温度较低时，形状记忆合金开关12内的导电滑片127未与电阻丝124接触（分离状态），励磁线圈7不通电，在零磁场下，靠工作腔内的磁流变液9的粘性力传递的转矩较小，不能带动从动壳体转动，离合器处于分离状态；随着温度的逐渐升高，形状记忆合金弹簧126带动导电滑片127与电阻丝124接触，励磁线圈7通电而产生磁场，作用于磁流变液9上，通过磁流变液9的剪切屈服应力产生较大的转矩，足以带动从动壳体转动。随着温度的进一步升高，形状记忆合金弹簧126推动导电滑片127继续移动，使形状记忆合金开关12内的电阻减小，励磁线圈7中的电流增大，从而产生的磁场强度增大，磁流变液9传递的转矩增大，在负载转矩一定的情况下，从动壳体转速愈大，风扇叶片转动愈快，从而在形状记忆合金弹簧126可控的温度范围内，温度越高，风扇叶片转动越快。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器，包括输入轴、主动内圆筒以及从动外壳，所述从动外壳包括左端盖、从动左壳体、从动右壳体以及右端盖，所述左端盖与左壳体的左端固定连接，左壳体的右端与右壳体的左端固定连接，右端盖与左壳体的右端固定连接；所述输入轴的一端穿过左端盖后伸入从动外壳内，并通过支撑轴承与左端盖和右端盖相连；所述主动内圆筒位于从动外壳内，并套设在主动轴上，且与主动轴固定连接；其特征在于：所述主动内圆筒与从动外壳之间具有间隙，在该间隙内填充有磁流变液；

在从动左壳体的右端面和从动右壳体的左端面的对应位置分别设有一绕端面一周的环形槽，从动左壳体和从动右壳体上的环形槽组合形成一环形线圈容置腔，在该线圈容置腔内设有励磁线圈；在该励磁线圈内侧中部设有一与之同轴心线的隔磁环，在从动左壳体和从动右壳体连接处内侧，对应该隔磁环设有一定位槽，所述隔磁环安装于该定位槽内；

在主动轴上设有一直流发电组件，所述直流发电组件位于从动外壳左侧，其包括定子和转子，所述定子通过定子轴承安装在主动轴上，所述转子位于定子内侧，并套设在主动轴上，且与主动轴固定连接；该直流发电组件经形状记忆合金开关后与励磁线圈相连。

2.根据权利要求1所述的一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器，其特征在于：所述形状记忆合金开关安装于左端盖上，其包括左支架、右支架、瓷筒、电阻丝、导杆、形状记忆合金弹簧以及导电滑片，所述瓷筒的两端分别与左支架和右支架的下部相连，导杆的两端分别与左支架和右支架的上部相连；所述电阻丝绕设于瓷筒上，并靠近瓷筒的右端；所述形状记忆合金弹簧套设在导杆上，并靠近导杆的左端；所述导电滑片竖直设于导杆和瓷筒之间，其上端与形状记忆合金弹簧的右端相连，下端与瓷筒紧贴，通过形状记忆合金弹簧能够带动导电滑片沿瓷筒移动，并与电阻丝接触或分离；在左支架的上部设有上接线柱，该上接线柱与形状记忆合金弹簧相连，在右支架的下部设有下接线柱，该下接线柱与电阻丝相连。

3.根据权利要求1所述的一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器，其特征在于：在从动左壳体或从动右壳体上设有一注液孔，在该注液孔上配合设有注液螺塞。

4.根据权利要求1所述的一种自发电形状记忆合金开关控制的磁流变液风扇离合器，其特征在于：在左端盖与主动轴之间还设有一毛毡圈。