CN214304957U - 双线圈旁置多层式磁流变制动器 - Google Patents

Abstract

双线圈旁置多层式磁流变制动器，涉及磁流变制动器技术领域，本实用新型包括固定在输入轴外侧圆周上的输入圆盘，在输入圆盘上通过左隔磁环固定有数个主动圆柱壳，两相邻主动圆柱壳之间设置有从动圆柱壳，从动圆柱壳设置在右隔磁环的左端面，右隔磁环直接固定在支撑圆筒的圆周上，支撑圆筒固连在右外壳的左端面上，左隔磁环与输入圆盘之间设置有左励磁线圈，右隔磁环与右外壳之间设置有右励磁线圈，左外壳与右外壳通过中间外壳固连在一起，磁流变液填充在主动圆柱壳与从动圆柱壳的周围，本发明采用左、右两个励磁线圈的设计，增强了轴向工作间隙磁流变液的磁场强度，具有较高制动力矩和力矩密度、结构紧凑、安全性高等优点。

Description

双线圈旁置多层式磁流变制动器

技术领域

本发明涉及一种磁流变制动器，尤其是一种利用左、右线圈产生的两磁场共同作用的适用于长轴向工作间隙的双线圈旁置多层式磁流变制动器。

背景技术

磁流变液是一种新型智能材料，它由高磁导率的铁磁颗粒、载液以及添加剂按照一定的体积比例均匀混合而成的悬浮液体。在零场情况下，磁流变液表现为流动性能良好的液体，其表观粘度很小；在强磁场作用下可在短时间(毫秒级)内表观粘度增加两个数量级以上，并呈现类固体特性；而且这种变化是连续的、可逆的，即去掉磁场后又恢复到原来的状态。由于磁流变液具有良好的可控性和可逆性，在动力传递、减振、软启动、无级变速等方面具有广泛的应用空间。

磁流变液制动器是磁流变器件一个重要的方向，能够根据磁流变液的流变性能转化为制动力，它克服了传统离合器噪声大、力矩不稳定、控制系统复杂等不足，其结构简单、噪声小、响应时间短、能耗低、控制系统简单以及可以实现无级调速等优点，可以避免传统制动器的制动力矩不足、安全可靠性不高、散热差等问题。其中，制动力矩、力矩密度是衡量磁流变液制动器的制动力大小以及适用范围的一个重要指标，如何提高制动力矩和力矩密度成为目前该领域的一个重要的研究方向。但是，磁流变液的剪切屈服应力不大的问题一直困扰着该材料的应用和发展，根据现有的磁流变液剪切屈服应力设计的磁流变制动器仅使用单一的环形线圈，因此，传递的转矩较小而体积庞大，无法被广泛使用，同时现有结构一般只有一个励磁线圈，一旦励磁线圈烧坏，只能拆开磁流变制动器更换，拆装不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为解决背景技术中提出的技术问题，本实用新型提供双线圈旁置多层式磁流变制动器。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

双线圈旁置多层式磁流变制动器，包括输入轴，所述输入轴上沿其外侧圆周固定连接有输入圆盘，所述输入圆盘的左侧连接有隔磁环A，隔磁环A的左侧设有左外壳，所述输入圆盘的右侧设有右外壳，所述输入圆盘上还设有凹槽，所述凹槽内设有磁区，所述磁区的左侧通过左隔磁环、左励磁线圈和输入圆盘连接，所述磁区的右侧通过右隔磁环、右励磁线圈和右外壳连接，所述左励磁线圈和右励磁线圈的绕向相反，所述输入轴上还套设有位于凹槽右下方的支撑圆筒，所述支撑圆筒的右端和右外壳固接，所述左外壳和右外壳分别通过滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ和输入轴可转动连接，所述左外壳和右外壳之间还设有包裹在输入圆盘外的中间外壳。

进一步地，所述磁区包括固定在左隔磁环上的多个主动圆柱壳Ⅰ和主动圆柱壳Ⅱ，所述磁区还包括固定在右隔磁环上的从动圆柱壳，所述从动圆柱壳位于主动圆柱壳Ⅰ和主动圆柱壳Ⅱ之间且它们两两相邻处之间均设有间隙，所述间隙内充有磁流变液，所述主动圆柱壳Ⅰ、主动圆柱壳Ⅱ和从动圆柱壳均垂直于输入圆盘且平行于输入轴的轴线。

进一步地，所述主动圆柱壳Ⅰ、从动圆柱壳、主动圆柱壳Ⅱ沿输入轴径向方向均匀地、间隔地设置多个。

进一步地，所述的左外壳、隔磁环A、左隔磁环和右隔磁环为不导磁材料。

进一步地，所述输入圆盘、主动圆柱壳Ⅰ、主动圆柱壳Ⅱ、从动圆柱壳、中间外壳、右外壳和支撑圆筒为导磁材料。

本实用新型的工作原理及有益效果如下：

1、本发明所述的双线圈旁置多层式磁流变制动器，利用左、右两个励磁线圈来共同工作，能够增强轴向工作间隙内磁流变液磁场强度，适用于较长轴向尺寸的结构设计。

2、本发明所述的双线圈旁置多层式磁流变制动器，相比于传统的单线圈结构，在同等外形尺寸下，制动力矩和力矩密度更大。

3、本发明所述的双线圈旁置多层式磁流变制动器，所述左励磁线圈和右励磁线圈可以单独供电，较单线圈结构更加安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型剖视图；

附图标记：1-输入轴、2a-滚动轴承Ⅰ、2b-滚动轴承Ⅱ、3-左外壳、4-隔磁环A、5-输入圆盘、6-左励磁线圈、7-左隔磁环、8-中间外壳、9-主动圆柱壳Ⅰ、10-从动圆柱壳、11-主动圆柱壳Ⅱ、12-磁流变液、13-右隔磁环、14-右励磁线圈、15-右外壳、16-支撑圆筒。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

实施例1

如图1所示，双线圈旁置多层式磁流变制动器，包括输入轴1，输入轴1外侧圆周上固定连接有输入圆盘5，在输入圆盘5左端面固定有隔磁环A4，在输入圆盘5右端面凹槽内从左到右依次固定有左励磁线圈6、左隔磁环7，在左隔磁环7上固定有数个垂直于输入圆盘5且平行于输入轴1的主动圆柱壳Ⅰ9、主动圆柱壳Ⅱ11，在主动圆柱壳Ⅰ9、主动圆柱壳Ⅱ11之间设有从动圆柱壳10，从动圆柱壳10固定在右隔磁环13的左端面，右隔磁环13固定在支撑圆筒16的外侧圆周上，支撑圆筒16右端面固定在右外壳15的左端面上，右外壳15的左端面与右隔磁环13的右端面之间设有绕制在支撑圆筒16的外侧圆周上的右励磁线圈14，在输入圆盘5靠近输入轴1的一端，通过滚动轴承Ⅰ与左外壳3转动连接、通过滚动轴承Ⅱ与右外壳15转动连接，左外壳3与右外壳15之间设有中间外壳8，在主动圆柱壳Ⅰ9、主动圆柱壳Ⅱ11与从动圆柱壳10的周围间隙中填充有磁流变液12。

优选地，主动圆柱壳Ⅰ9、从动圆柱壳10、主动圆柱壳Ⅱ11沿垂直于输入轴1轴向的径向方向均匀地、间隔地设置多个。

优选地，左励磁线圈6和右励磁线圈14的绕向相反。

优选地，所述的左外壳3、隔磁环A4、左隔磁环7、右隔磁环13为不导磁材料，输入圆盘5、主动圆柱壳Ⅰ9、主动圆柱壳Ⅱ11、从动圆柱壳10、中间外壳8、右外壳15、支撑圆筒16为导磁材料。

本实用新型的工作原理及有益效果如下：左励磁线圈6和右励磁线圈14都没有通电的情况下，间隙中的磁流变液12均没有磁场作用，磁流变液12的粘度很小、流动性很好，当输入轴1旋转时，带动输入圆盘5及主动圆柱壳在空腔里自由转动，制动器处于非制动状态；在左励磁线圈6和右励磁线圈14中的一个或两个通上电的情况下，间隙中的磁流变液12将会受到磁场的作用，由液体变为类固体，磁流变液12的粘度增大、流动性变差，此时输入轴1、输入圆盘5、主动圆柱壳、从动圆柱壳10、支撑圆筒16、左外壳3、中间外壳8、右外壳15成为一体，制动器处于制动状态。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (5)

1.双线圈旁置多层式磁流变制动器，包括输入轴(1)，其特征在于，所述输入轴(1)上沿其外侧圆周固定连接有输入圆盘(5)，所述输入圆盘(5)的左侧连接有隔磁环A(4)，隔磁环A(4)的左侧设有左外壳(3)，所述输入圆盘(5)的右侧设有右外壳(15)，所述输入圆盘(5)上还设有凹槽，所述凹槽内设有磁区，所述磁区的左侧通过左隔磁环(7)、左励磁线圈(6)和输入圆盘(5)连接，所述磁区的右侧通过右隔磁环(13)、右励磁线圈(14)和右外壳(15)连接，所述左励磁线圈(6)和右励磁线圈(14)的绕向相反，所述输入轴(1)上还套设有位于凹槽右下方的支撑圆筒(16)，所述支撑圆筒(16)的右端和右外壳(15)固接，所述左外壳(3)和右外壳(15)分别通过滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ和输入轴(1)可转动连接，所述左外壳(3)和右外壳(15)之间还设有包裹在输入圆盘(5)外的中间外壳(8)。

2.根据权利要求1所述的双线圈旁置多层式磁流变制动器，其特征在于，所述磁区包括固定在左隔磁环(7)上的多个主动圆柱壳Ⅰ(9)和主动圆柱壳Ⅱ(11)，所述磁区还包括固定在右隔磁环(13)上的从动圆柱壳(10)，所述从动圆柱壳(10)位于主动圆柱壳Ⅰ(9)和主动圆柱壳Ⅱ(11)之间且它们两两相邻处之间均设有间隙，所述间隙内充有磁流变液(12)，所述主动圆柱壳Ⅰ(9)、主动圆柱壳Ⅱ(11)和从动圆柱壳(10)均垂直于输入圆盘(5)且平行于输入轴(1)的轴线。

3.根据权利要求2所述的双线圈旁置多层式磁流变制动器，其特征在于，所述主动圆柱壳Ⅰ(9)、从动圆柱壳(10)、主动圆柱壳Ⅱ(11)沿输入轴(1)径向方向均匀地、间隔地设置多个。

4.根据权利要求1所述的双线圈旁置多层式磁流变制动器，其特征在于，所述的左外壳(3)、隔磁环A(4)、左隔磁环(7)和右隔磁环(13)为不导磁材料。

5.根据权利要求2所述的双线圈旁置多层式磁流变制动器，其特征在于，所述输入圆盘(5)、主动圆柱壳Ⅰ(9)、主动圆柱壳Ⅱ(11)、从动圆柱壳(10)、中间外壳(8)、右外壳(15)和支撑圆筒(16)为导磁材料。

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