CN208331046U - 一种新型旋转式磁流变制动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型磁流变转动阻尼器,主要由左端盖、制动器内筒、励磁线圈、阻尼器外筒、线圈载体铁芯、螺旋式活塞杆、左端盖、右轴承等组成。电源通过励磁线圈通电产生磁场,磁流变液在螺旋式活塞杆推动作用下,在阻尼间隙内螺旋式运动,并在磁场作用下产生磁流变效应,使得磁流变液的剪切应力增加,产生较大转动力矩,阻碍螺旋式活塞杆的转动。该实用新型采用螺旋式活塞杆来改变磁流变液的流动方式,可在磁流变液用量不变的情况下,通过增大接触面积来增加制动力矩。励磁线圈缠绕在线圈载体铁芯上使得制动器的结构简单紧凑,便于拆装与维修。本实用新型特别适合应用于半主动控制的制动场合,以及座椅悬架等转动场合的减震抗震。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁流变制动器,尤其涉及一种新型旋转式磁流变制动器。
背景技术
磁流变制动器是一种基于磁流变液可控特性的新型半主动制动器件,该器件可以对运动产生阻力,并用来耗散运动的能量,在其工作范围内拥有响应速度快、结构简单、体积小、容易控制和能耗低等优点,是一种理想的隔振、抗震装置,在建筑、机械、军工等方面具有广泛应用前景。
内部具有磁流变液磁流变制动器由于工作环境的不一样和行为各异的运动方式,基本上可以将磁流变制动器划分为两种形式,即直线差动式的磁流变制动器和旋转式的磁流变制动器这两种不同的器型。
直线式的磁流变制动器具有许多显而易见的优点,由于这些优点,使得他在房屋和桥梁的构建等其他的一些土木重工程都有着不小的发挥,在一些悬臂桥梁的初建上更是起到了不可或缺的作用,同时在汽车,房屋等建筑物的减震抗震上也有着不俗的表现。但是,直线差动式的磁流变制动器也固然存在着他无法逾越的缺陷和不足,直线式的磁流变制动器的内部结构十分的笨重,且十分的依靠只在直线式中出现的老式阀结构,而且活塞杆并不能十分轻巧和高效快速的且保有一定的流畅度的运动,活塞杆在运动过程中就特别容易发生一些卡死显现和被高速移动的制动器打弯,使用磁流变液相对较多,增加了成本。
转动式磁流变制动器的出现在一定程度上解决了上述直线式磁流变制动器存在的问题。转动式磁流变制动器一般重量更轻,设计更加紧凑,更加适合应用在要求轻量化并以旋转运动为基础的装置中。因此设计一种转动式磁流变制动器具有更广阔的应用前景。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题,本实用新型提出一种新型旋转式磁流变制动器。本实用新型中的鼓式磁流变转动制动器产生的转矩可以有效降低转轴的转向速度,实现减速或减小振动等效果。安装在电动机或其他旋转动力装置的转轴被带动旋转,当转轴转动时,可带动螺旋式活塞杆转动。励磁线圈通电产生磁场,此时磁流变液在螺旋式活塞杆的推进作用下运动,在制动间隙内实现螺旋式运动,并产生磁流变效应,产生较大转动转矩,阻碍旋转轴转动,从而实现制动目的。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括:左端盖(1)、制动器内筒(2)、励磁线圈(3)、制动器外筒(4)、线圈载体铁芯(5)、螺旋式活塞杆(6)、右端盖(7)、右轴承(8)以及左轴承(9);左端盖(1)中间加工有圆形盲孔,右端面加工有腰形凹槽,并通过螺钉与制动器外筒(4)固定连接;制动器内筒(2)左右两端加工有腰形凸台,与左端盖(1)、 右端盖(7)中的腰形凹槽相连接进行轴向定位;线圈载体铁芯(5)左右两端加工有腰形凸台,与左端盖(1) 、右端盖(7)中的腰形凹槽相连接进行轴向定位;右端盖(7)中间加工有盲形通孔,左端面加工有腰形凹槽并通过螺钉与制动器外筒(4)固定连接;线圈载体铁芯(5)中间加工有两个圆环形凹槽,励磁线圈(3)缠绕在凹槽中;螺旋式活塞杆(6)左端外表面与左端盖(1)盲孔内表面间隙配合,并通过密封圈密封;螺旋式活塞杆(6)右端外表面与右端盖(7)盲孔内表面间隙配合,并通过密封圈密封;螺旋式活塞杆(6)左端通过左端盖(1)右端面轴向定位,右端通过右轴承(8)左端面轴向定位;左轴承(9)通过左端盖(1)盲孔右端面和螺旋式活塞杆(6)左轴肩轴向定位;右轴承(8)通过右端盖(7)盲孔左端面轴向定位;左轴承(9)外圈与左端盖(1)盲孔内表面过盈配合,左轴承(9)内圈与螺旋式活塞杆(6)外表面过盈配合;右轴承(8)外圈与右端盖(7)盲孔内表面过盈配合,右轴承(8)内圈与螺旋式活塞杆(6)外表面过盈配合;阻尼器内筒(2)与阻尼器外筒(4)之间的间隙形成轴向圆环阻尼间隙Ⅰ(10);线圈载体铁芯(5)与左端盖(1)、螺旋式活塞杆(6)之间的间隙形成轴向圆环阻尼间隙Ⅱ(11);阻尼器内筒(2)与线圈载体铁芯(5)之间的间隙形成轴向圆环阻尼间隙Ⅲ(12);线圈载体铁芯(5)与右端盖(7)之间的间隙形成径向圆盘阻尼间隙Ⅳ(13);线圈载体铁芯(5)与左端盖(1)之间的间隙形成径向圆盘阻尼间隙V(14);轴向圆环阻尼间隙Ⅰ(10)、轴向圆环阻尼间隙Ⅱ(11)以及轴向圆环阻尼间隙Ⅲ(12)并联共同组成鼓式制动器的液流通道;液流通道内填充有磁流变液。
本实用新型与背景技术相比,具有的有益效果是:
(1)采用活塞杆螺旋式的设计可使磁流变液在内缸筒和外缸筒之间螺旋式流动,显著提高制动器的制动转矩。
(2)与直线式磁流变制动器相比,本实用新型体积小,重量轻,结构简单,设计紧凑,便于维修,节省了安装空间。
(3)本实用磁流变液的使用增大了与励磁线圈产生磁场的接触面积,在节约成本的前提下,增大了旋转式制动器的制动力矩,并且解决了磁流变制动器普遍存在的磁流变液泄漏问题,简化了设计结构,提高了制造精度。
附图说明
图1是本实用新型结构整体示意图。
图2是本实用新型液流通道阻尼间隙结构示意图。
图3是本实用新型螺旋式活塞杆主示图。
图4是本实用新型右端盖左视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
图1是本实用新型结构示意图,主要包括左端盖(1)、制动器内筒(2)、励磁线圈(3)、制动器外筒(4)、线圈载体铁芯(5)、螺旋式活塞杆(6)、右端盖(7)、右轴承(8)以及左轴承(9)。
图2是本实用新型液流通道阻尼间隙结构示意图。制动器内筒(2)与制动器外筒(4)之间的间隙形成轴向圆环阻尼间隙Ⅰ(10);线圈载体铁芯(5)与左端盖(1)、螺旋式活塞杆(6)之间的间隙形成轴向圆环阻尼间隙Ⅱ(11);制动器内筒(2)与线圈载体铁芯(5)之间的间隙形成轴向圆环阻尼间隙Ⅲ(12);线圈载体铁芯(5)与右端盖(7)之间的间隙形成径向圆盘阻尼间隙Ⅳ(13);线圈载体铁芯(5)与左端盖(1)之间的间隙形成径向圆盘阻尼间隙V(14);轴向圆环阻尼间隙Ⅰ(10)、轴向圆环阻尼间隙Ⅱ(11)以及轴向圆环阻尼间隙Ⅲ(12)并联共同组成鼓式制动器的液流通道;液流通道内填充有磁流变液。
图3是本实用新型螺旋式活塞杆示意图,螺旋式活塞杆制有螺旋倾角左旋螺纹。
图4是本实用新型右端盖左视图,右端盖(7)中间加工有圆形通孔,其左端加工有四个对称分布的腰形凹槽,凸台厚度分别与线圈载体铁芯(5)、制动器内筒(2)腰型凸台的厚度相等。
本实用新型工作原理如下:
直流伺服电机带动螺旋式活塞杆(6)产生大小不同的旋转速度,当螺旋式活塞杆(6)转动时,推动磁流变液前进,电源通过励磁线圈(3)为旋转的载体铁芯通电(5)产生磁场,此时磁流变液在磁场作用下在载体铁芯5与制动器内筒(2),制动器内筒(2)与制动器外筒(4)的制动间隙内螺旋式运动,并产生磁流变效应,磁流变液表观黏度变大,剪切应力增大,进而产生较大转动转矩,阻碍螺旋式活塞杆(6)的转动,从而产生制动目的。
Claims (2)
1.一种新型旋转式磁流变制动器,其特征在于包括:左端盖(1)、阻尼器内筒(2)、励磁线圈(3)、阻尼器外筒(4)、线圈载体铁芯(5)、螺旋式活塞杆(6)、右端盖(7)、右轴承(8)以及左轴承(9);左端盖(1)中间加工有圆形盲孔,右端面加工有腰形凹槽,并通过螺钉与阻尼器外筒(4)固定连接;阻尼器内筒(2)左右两端加工有腰形凸台,与左端盖(1)、 右端盖(7)中的腰形凹槽相连接进行轴向定位;线圈载体铁芯(5)左右两端加工有腰形凸台,与左端盖(1) 、右端盖(7)中的腰形凹槽相连接进行轴向定位;右端盖(7)中间加工有盲形通孔,左端面加工有腰形凹槽并通过螺钉与阻尼器外筒(4)固定连接;线圈载体铁芯(5)中间加工有两个圆环形凹槽,励磁线圈(3)缠绕在凹槽中;螺旋式活塞杆(6)左端外表面与左端盖(1)盲孔内表面间隙配合,并通过密封圈密封;螺旋式活塞杆(6)右端外表面与右端盖(7)盲孔内表面间隙配合,并通过密封圈密封;螺旋式活塞杆(6)左端通过左端盖(1)右端面轴向定位,右端通过右轴承(8)左端面轴向定位;左轴承(9)通过左端盖(1)盲孔右端面和螺旋式活塞杆(6)左轴肩轴向定位;右轴承(8)通过右端盖(7)盲孔左端面轴向定位;左轴承(9)外圈与左端盖(1)盲孔内表面过盈配合,左轴承(9)内圈与螺旋式活塞杆(6)外表面过盈配合;右轴承(8)外圈与右端盖(7)盲孔内表面过盈配合,右轴承(8)内圈与螺旋式活塞杆(6)外表面过盈配合。
2.根据权利要求1所述的一种新型旋转式磁流变制动器,其特征在于:阻尼器内筒(2)与阻尼器外筒(4)之间的间隙形成轴向圆环阻尼间隙Ⅰ(10);线圈载体铁芯(5)与左端盖(1)、螺旋式活塞杆(6)之间的间隙形成轴向圆环阻尼间隙Ⅱ(11);阻尼器内筒(2)与线圈载体铁芯(5)之间的间隙形成轴向圆环阻尼间隙Ⅲ(12);线圈载体铁芯(5)与右端盖(7)之间的间隙形成径向圆盘阻尼间隙Ⅳ(13);线圈载体铁芯(5)与左端盖(1)之间的间隙形成径向圆盘阻尼间隙V(14);轴向圆环阻尼间隙Ⅰ(10)、轴向圆环阻尼间隙Ⅱ(11)以及轴向圆环阻尼间隙Ⅲ(12)并联共同组成鼓式制动器的液流通道;液流通道内填充有磁流变液。
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CN108506376A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-09-07 | 华东交通大学 | 一种新型旋转式磁流变制动器 |
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WO2021174496A1 (zh) * | 2020-03-02 | 2021-09-10 | 任峰 | 一种磁流变液缓速器及其控制方法 |
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