CN209875831U - 可定位磁流变柔性加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可定位磁流变柔性加载装置，包括一缸体和两个方形活塞，所述方形活塞设置呈方形，分别设置在所述缸体第一端和第二端开设的缸体内腔内，所述缸体内腔设置呈方形并与所述方形活塞相匹配；所述方形活塞与所述缸体内腔之间设置有磁流体，且在所述缸体的端部分别贴合地设置有一端盖；每个所述方形活塞分别与一活塞引导杆固定连接，所述活塞引导杆贯穿所述端盖，并沿所述缸体的轴向分布；所述缸体的中部缠绕地设置有多圈磁力线圈。本实用新型可限制缸体内活塞的相对转动，在完成磁流变柔性加载的同时，可实现定位功能，极大地扩展了磁流变装置在加载领域的应用，解决精密柔性定位加载的问题。

Description

可定位磁流变柔性加载装置

技术领域

本实用新型涉及精密机械技术领域，特别涉及一种可定位磁流变柔性加载装置。

背景技术

磁流体是一种新型的功能材料，它既有液体的流动性又有固体磁性材料的磁性，并且在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，具有智能可控、快速响应等优良性能，主要应用在一些新型的器件内，涉及结构阻尼减震、机械加载等工程领域。随着现代精密装备的发展，减小精密机械的冲击是精密装备面临的技术难题之一，面对这一技术难题，利用磁流变阻尼加载，并通过外磁场控制磁流体，实现微小力磁流变加载装置的微型化，已显示独特的柔性加载优势。然而，传统的磁流变加载装置通常具有圆柱型的缸体和活塞结构，在加载过程中，活塞容易在缸体内转动，与缸体产生相对运动，导致加载过程不能旋转定位，比如通过磁流变加载的多点对位测试时，对位点偏转、错位，无法实现定位加载，严重制约磁流变柔性加载的应用。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可定位磁流变柔性加载装置，可限制缸体内活塞的相对转动，在完成磁流变柔性加载的同时，可实现定位功能，极大地扩展了磁流变装置在加载领域的应用，解决了精密柔性定位加载的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种可定位磁流变柔性加载装置，包括一缸体和两个方形活塞，所述方形活塞设置呈方形，分别设置在所述缸体第一端和第二端开设的缸体内腔内，所述缸体内腔设置呈方形并与所述方形活塞相匹配；所述方形活塞与所述缸体内腔之间设置有磁流体，且在所述缸体的端部分别贴合地设置有一端盖；每个所述方形活塞分别与一活塞引导杆固定连接，所述活塞引导杆贯穿所述端盖，并沿所述缸体的轴向分布；所述缸体的中部缠绕地设置有多圈磁力线圈。

其中，所述方形活塞的截面为正方形或长方形。

其中，所述方形活塞的一组相对的外侧壁与所述缸体内腔的内侧壁之间设置有间隙，另一组相对的外侧壁与所述缸体内腔的内侧壁之间为间隙配合。

其中，所述间隙宽度为1～2mm。

其中，所述磁力线圈与一电源连通。

其中，所述磁力线圈缠绕在所述缸体的中部或所述方形活塞上。

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：

本实用新型提出一种方形结构的磁流变阻尼力加载装置，通过设置方形的活塞和缸体内腔，防止加载过程中活塞与缸体的相对转动，实现定位加载的功能；

本实用新型的方形活塞和缸体内腔之间形成的间隙能满足磁流体的流通，实现柔性阻尼加载，并通过缸体内腔的内侧壁和间隙内磁流体的共同作用实现对活塞的精密定位，以及加载力的输出。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

【附图标记说明】

1-缸体；2-方形活塞；3-缸体内腔；4-磁流体；5-端盖；6-活塞引导杆；7-磁力线圈；8-间隙。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型针对现有的磁流变加载装置的活塞容易在缸体内转动，活塞与缸体产生相对运动，导致加载过程不能旋转定位，严重制约磁流变柔性加载的应用问题，提供了一种可定位磁流变柔性加载装置。

如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种可定位磁流变柔性加载装置，包括一缸体1和两个方形活塞2，所述方形活塞2设置呈方形，分别设置在所述缸体1第一端和第二端开设的缸体内腔3内，所述缸体内腔3设置呈方形并与所述方形活塞2相匹配；所述方形活塞2与所述缸体内腔3之间设置有磁流体4，且在所述缸体1的端部分别贴合地设置有一端盖5；每个所述方形活塞2分别与一活塞引导杆6固定连接，所述活塞引导杆6贯穿所述端盖5，并沿所述缸体1的轴向分布；所述缸体1的中部缠绕地设置有多圈磁力线圈7。

本实用新型的上述实施例所述的可定位磁流变柔性加载装置，在缸体1的第一端和第二端均开设有一缸体内腔3，在缸体内腔3内分别设置一方形活塞2，通过方形活塞2向缸体1的两端加载，并通过活塞引导杆6将加载力向外传递。其中方形活塞2设置呈方形，并与方形的缸体内腔3形状相匹配，使得在转动缸体1时，方形活塞2不会发生相对转动，因此可转动缸体1实现对方形活塞2的定位功能。在方形活塞2和缸体内腔3之间的间隙内设置有磁流体4，方形活塞2在缸体内腔3运动时，磁流体4流过间隙并形成一定的阻力。而在缸体1的中部缠绕有多圈磁力线圈7，磁力线圈7在通电时形成磁场，使得磁流体4逐渐固化，磁场越大则磁流体4对方形活塞2的阻尼力越大，因此，可通过电流大小控制阻尼力的大小。另外，分别贴合设置在缸体1第一端和第二端的端盖5，用于对缸体内腔3进行密封，且端盖5与活塞引导杆6的连接处也设置密封，防止内部的磁流体4流出。

其中，所述方形活塞2的截面为正方形或长方形，以适应加载装置不同方形活塞2和缸体1的尺寸，满足不同类型的精密仪器和加载需求。

其中，所述方形活塞2的一组相对的外侧壁与所述缸体内腔3的内侧壁之间设置有间隙8，另一组相对的外侧壁与所述缸体内腔3的内侧壁之间为间隙配合，所述间隙8宽度为1～2mm。方形活塞2的一组相对的外侧壁与缸体内腔3之间形成的间隙8，范围为1～2mm，用于磁流体4的流通，控制加载力大小。而方形活塞2的另外一组相对的外侧壁与缸体内腔3之间则按照机械设计的间隙公差配合标准设计，满足精密定位精度要求，通过缸体内腔3的内侧壁和间隙8内磁流体4的共同作用形成加载力的输出。

其中，所述磁力线圈7与一电源连通，通过对磁力线圈7通电，磁力线圈7产生磁场作用于磁流体4上，使得磁流体4逐渐固化而完成加载，并通过电流大小控制加载力的大小。

其中，所述磁力线圈7缠绕在所述缸体1的中部或所述方形活塞2上，对于微小型装置，磁力线圈7可缠绕在缸体1中部的外表面上，而对于较大和大型装置，磁力线圈7可缠绕在缸体内腔3的方形活塞2上。磁力线圈7的数量和布局以满足磁流体4磁场而设计。

具体地，当方形活塞2为14×14mm，磁力线圈7为400匝，均缠绕在缸体1中部的外表面上，方形活塞2与缸体内腔3之间的间隙为1.5mm，通入磁力线圈7的电流为0～2A时，产生的轴向输出力为10～20N。

以上所述是本实用新型的优选实施方式和具体实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种可定位磁流变柔性加载装置，包括一缸体和两个方形活塞，其特征在于，所述方形活塞设置呈方形，分别设置在所述缸体第一端和第二端开设的缸体内腔内，所述缸体内腔设置呈方形并与所述方形活塞相匹配；所述方形活塞与所述缸体内腔之间设置有磁流体，且在所述缸体的端部分别贴合地设置有一端盖；每个所述方形活塞分别与一活塞引导杆固定连接，所述活塞引导杆贯穿所述端盖，并沿所述缸体的轴向分布；所述缸体的中部缠绕地设置有多圈磁力线圈。

2.根据权利要求1所述的可定位磁流变柔性加载装置，其特征在于，所述方形活塞的截面为正方形或长方形。

3.根据权利要求1所述的可定位磁流变柔性加载装置，其特征在于，所述方形活塞的一组相对的外侧壁与所述缸体内腔的内侧壁之间设置有间隙，另一组相对的外侧壁与所述缸体内腔的内侧壁之间为间隙配合。

4.根据权利要求3所述的可定位磁流变柔性加载装置，其特征在于，所述间隙宽度为1～2mm。

5.根据权利要求1所述的可定位磁流变柔性加载装置，其特征在于，所述磁力线圈与一电源连通。

6.根据权利要求1所述的可定位磁流变柔性加载装置，其特征在于，所述磁力线圈缠绕在所述缸体的中部或所述方形活塞上。