CN216658609U - 磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，包括可闭合的磁路、磁场控制系统、温度控制器和辅助系统；可闭合的磁路由底座铁芯、立柱铁芯、上梁铁芯、活动铁芯、铁磁性MRE模具、铁磁性上加热板、铁磁性下加热板组成；磁场控制系统由励磁线圈、直流电流控制器、场强仪组成；场强仪中设置有场强传感器，场强传感器固定在活动铁芯的下方。本实用新型装置，简单实用，通过对MRE硫化处理的同时进行预结构化处理，大大减小MRE胶性基体中的铁磁微粒在磁场中进行有序排列时的阻力，使MRE中形成的有序排列结构体增加，提高了MRE的磁流变性能，并且能够简化MRE的制备工艺，缩短MRE的制备时间。

Description

磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置

技术领域

本实用新型涉及磁流变弹性体(MRE)技术领域，具体为磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置。

背景技术

磁流变弹性体(MRE)预结构化过程和MRE硫化过程是磁流变弹性体材料制备中的两个重要过程。MRE预结构化是在磁场中将生料(即铁磁微粒与橡胶基体等混炼后的产物)中的铁磁微粒由无序排列状态改变为有序排列状态；MRE硫化是将预结构化的生料在橡胶硫化机上加热加压，使之熟化成为MRE产品。目前，MRE预结构化过程和MRE硫化过程是各自分离、顺次分步实施的。这种实施方法，在预结构化过程中铁磁微粒是在固体状态下的橡胶基体中重组排列为有序状态的，铁磁微粒在排列时所受的阻力很大，形成的有序排列体少，并且采用现有的MRE预结构化装置(专利号：ZL2014 2 0113932.2)时磁场强度固定，无法调节改变，不能适用于不同磁场强度要求下的预结构化处理；而在硫化过程中是进行无磁场的硫化，此时预结构化后的生料受热液化后将会使一部分有序排列体重新变为无序排列，进一步减少有序排列体，从而降低MRE的磁流变性能。

MRE的磁流变性能是MRE最重要的性能，它完全影响着MRE的实用性。但目前在MRE的研究以及实际使用中，尚无关于在MRE制备过程中提高MRE的磁流变性能的处理装备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，以解决以上缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，包括可闭合的磁路、磁场控制系统、温度控制器和辅助系统。

优选地，所述可闭合的磁路由底座铁芯、立柱铁芯、上梁铁芯、活动铁芯、铁磁性MRE模具、铁磁性上加热板、铁磁性下加热板组成。

优选地，所述活动铁芯通过电动推杆的推、拉力作用下可以方便地向下或向上移动，使磁路者闭合或断开。

优选地，所述磁场控制系统由励磁线圈、直流电流控制器、场强仪组成，所述直流电流控制器通过对励磁电流的控制来调节励磁线圈产生磁场的强弱。

优选地，所述铁磁性上加热板、铁磁性下加热板、活动铁芯、温度控制器组成硫化加热加压系统。

优选地，所述辅助系统由电动推杆、滑动轨道、钢缆、滑轮、配重块、支架组成，所述辅助系统控制活动铁芯的上、下移动。

优选地，所述配重块的重量不超过活动铁芯重量的1/2。

优选地，所述铁磁性MRE模具、铁磁性上加热板、铁磁性下加热板均采用铁磁性材料制成以以减小磁路的磁阻。

优选地，所述场强仪中设置有场强传感器，所述场强传感器固定在活动铁芯的下方，所述场强仪用于监视磁路中磁场的大小和变化。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，简单实用，通过对MRE硫化处理的同时进行预结构化处理，使MRE的胶性基体处于液化状态，大大减小MRE胶性基体中的铁磁微粒在磁场中进行有序排列时的阻力，使MRE中形成的有序排列体增加，从而提高MRE的磁流变性能。本实用新型装置的磁场强度可以调节，能够适用于不同磁场强度下的预结构化处理。本实用新型装置不仅能使MRE产品的制备更加科学合理，质量提高，而且能够简化MRE的制备工艺，缩短MRE的制备时间。

附图说明

图1：本实用新型结构示意图；

图中，1、底座铁芯，2、立柱铁芯，3、励磁线圈，4、配重块，5、上梁铁芯，6、滑轮，7、钢缆，8、滑动轨道，9、支架，10、电动推杆，11、活动铁芯，12、场强仪，13、铁磁性上加热板，14、铁磁性MRE模具，15、铁磁性下加热板，16、温度控制器，17、直流电流控制器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

结合附图1，对本实用新型的具体实施方式作如下说明：

如图1所示，一种磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，包括可闭合的磁路、磁场控制系统、温度控制器和辅助系统。

其中，可闭合的磁路由底座铁芯1、立柱铁芯2、上梁铁芯5、活动铁芯11、铁磁性MRE模具14、铁磁性上加热板13、铁磁性下加热板15组成。立柱铁芯2设置在底座铁芯1和上梁铁芯5之间，活动铁芯11设置在上梁铁芯5的末端，铁磁性上加热板13和铁磁性下加热板15安装在活动铁芯11的下端，铁磁性MRE模具14安装在铁磁性上加热板13和铁磁性下加热板15之间。

磁场控制系统由励磁线圈3、直流电流控制器17、场强仪12组成，励磁线圈3设置在立柱铁芯2外侧，直流电流控制器17通过对励磁电流的控制来调节励磁线圈3产生磁场的强弱，场强仪12中设置有场强传感器，场强传感器固定在活动铁芯11的下方并用于监视磁路中磁场的大小和变化。

铁磁性上加热板13、铁磁性下加热板15、活动铁芯11、温度控制器16组成硫化加热加压系统。

铁磁性MRE模具14、铁磁性上加热板13、铁磁性下加热板15均采用铁磁性材料制成以以减小磁路的磁阻。

活动铁芯11通过电动推杆10的推、拉力作用下可以方便地向下或向上移动，使磁路者闭合或断开。

辅助系统控制活动铁芯11的上、下移动。辅助系统由电动推杆10、滑动轨道8、钢缆7、滑轮6、配重块4、支架9组成，滑轮6、支架9分别设置在上梁铁芯5上端面两侧，滑动轨道8安装在支架9上或上梁铁芯5侧端面，活动铁芯11通过电动推杆10安装在支架9下，且活动铁芯11安装在滑动轨道8内，钢缆7卡合在滑轮6和支架9上且钢缆7的一端固定在活动铁芯11，配重块4固定在钢缆7的另一端。

活动铁芯11在电动推杆推力10和配重块4的拉力作用下，沿着滑动轨道8可以方便地上、下移动，使磁路断开或者闭合，配重块4的重力不超过活动铁芯11重力的1/2。

磁场控制系统由励磁线圈3、直流电流控制器17、场强仪12组成，励磁线圈3设置在立柱铁芯2外侧，直流电流控制器17通过输入到励磁线圈3的励磁电流的控制来调节励磁线圈3产生磁场的强弱，场强仪12中设置有场强传感器，场强传感器固定在活动铁芯11的下方并用于监视磁路中磁场的大小和变化。

通过调节温度控制器16来控制上加热板13和下加热板15的硫化加热温度、加热时间和保温时间，利用活动铁芯11的重力与配重块4的重力的合力提供硫化压力。

一种磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，具体操作步骤如下：

(1)将放有MRE材料的铁磁性MRE模具14置于活动铁芯11下方，下移活动铁芯11使磁路闭合；

(2)调节温度控制器16使铁磁性上加热板13、铁磁性下加热板15发热，从而实现对铁磁性MRE模具14加热，使铁磁性MRE模具14内的MRE材料的胶性基体逐渐软化至流体状态，保持温度稳定对MRE材料进行硫化，此时保持活动铁芯11始终作用在铁磁性上加热板13上；

(3)通过直流电流控制器17逐步调节励磁电路的励磁电流，通过场强仪12来检测磁路的磁场强度，直至达到预结构化需要的磁场强度，并保持到硫化过程的最终，对MRE进行预结构化处理；

(4)在对MRE材料保温完成硫化后，调节温度控制器16逐步降低温度，同时降低励磁电路直至为零，撤销励磁磁场；

(5)待铁磁性MRE模具14冷却至常温时，向上移动活动铁芯11，从铁磁性MRE模具14中取出已完成预结构化和硫化的MRE产品。

本实用新型磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，简单实用，通过对MRE硫化处理的同时进行预结构化处理，使MRE的胶性基体处于液化状态，大大减小MRE胶性基体中的铁磁微粒在磁场中进行有序排列时的阻力，使MRE中形成的有序排列体增加，从而提高MRE的磁流变性能。本实用新型装置的磁场强度可以调节，能够适用于不同磁场强度下的预结构化处理。本实用新型装置不仅能使MRE产品的制备更加科学合理，质量提高，而且能够简化MRE的制备工艺，减少MRE的制备时间。

上述结合附图对实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，其特征在于，包括可闭合的磁路、磁场控制系统、温度控制器和辅助系统；所述可闭合的磁路由底座铁芯、立柱铁芯、上梁铁芯、活动铁芯、铁磁性MRE模具、铁磁性上加热板、铁磁性下加热板组成，所述活动铁芯通过电动推杆的推、拉力作用下可以方便地向下或向上移动，使磁路者闭合或断开；所述磁场控制系统由励磁线圈、直流电流控制器、场强仪组成，所述直流电流控制器通过对励磁电流的控制来调节励磁线圈产生磁场的强弱；所述场强仪中设置有场强传感器，所述场强传感器固定在活动铁芯的下方，所述场强仪用于监视磁路中磁场的大小和变化。

2.根据权利要求1所述磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，其特征在于，所述铁磁性上加热板、铁磁性下加热板、活动铁芯、温度控制器组成硫化加热加压系统。

3.根据权利要求1所述磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，其特征在于，所述辅助系统由电动推杆、滑动轨道、钢缆、滑轮、配重块、支架组成，所述辅助系统控制活动铁芯的上、下移动。

4.根据权利要求3所述磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，其特征在于，所述配重块的重量不超过活动铁芯重量的1/2。

5.根据权利要求1所述磁流变弹性体预结构化处理与硫化处理同步实施装置，其特征在于，所述铁磁性MRE模具、铁磁性上加热板、铁磁性下加热板均采用铁磁性材料制成以以减小磁路的磁阻。

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