一种旋转式磁流变阻尼器制造技术

一种旋转式磁流变阻尼器，包括转子，转子通过键连接在传动轴上，转子沿传动轴轴向的剖面为以传动轴为对称轴的轴对称截面，且形成轴对称截面的单侧截面为工字型截面；转子的前后侧面分别设置前端盖和后端盖，前端盖、后端盖固定在一起形成定子；所述前端盖和后端盖沿传动轴轴向分布；前端盖和后端盖内分别缠绕前励磁线圈和后励磁线圈，前端盖与转子的前侧面之间设置前隔磁环，后端盖与转子的后侧面之间设置后隔磁环。本实用新型专利技术转子剖面为轴对称截面，单侧为工字型截面，结合了圆盘式和圆筒式结构阻尼器的结构特点，工作区域截面具有T型结构，使阻尼器具有多个工作区域，在不增加转子体积的情况下，有效增大了转子工作面积，且减小了转子的转动惯量。

A Rotating Magnetorheological Damper

【技术实现步骤摘要】
一种旋转式磁流变阻尼器
本技术涉及阻尼器件，具体涉及采用磁流变液产生转动阻尼力矩的器件，尤其涉及一种旋转式磁流变阻尼器。
技术介绍
目前，磁流变阻尼器从转子的结构形式上划分可分为圆盘式和圆筒式两种，就从获得相同大小的阻尼力矩而言，圆盘式结构阻尼器以转子的端面为工作面，其径向尺寸偏大；圆筒式结构以圆周面为工作面，其轴向尺寸偏大。转子工作面积大小是影响磁流变阻尼器性能及实用性的主要因素，而常见两种转子结构工作面上有效部分占比较小，工作面未能充分利用，转子惯量较大，产生力矩能力偏小。由此，还发展出了多盘式结构的阻尼器，但是其增大了磁阻，工作电流增加较大，耗能大。且转子部分结构复杂，热量不易散发。由于磁流变液的材料成分特点，即磁性颗粒密度比载液密度要大的多，阻尼器放置一段时间，其内部磁流变液会出现沉降问题，磁性颗粒发生沉降之后会结合成团状，其磁流变效能变差。磁流变阻尼器磁流变液沉降问题仍未得到有效解决，同样制约了其实用性和推广应用，因此必须解决其抗沉降问题。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本技术提供一种外形尺寸小、转子惯量小、产生阻尼力矩较大、耗能小，且具有一定抗沉降能力的旋转式磁流变液阻尼器。本技术采用以下技术方案：一种旋转式磁流变阻尼器，包括转子，转子通过键连接在传动轴上，转子沿传动轴轴向的剖面为以传动轴为对称轴的轴对称截面，且形成轴对称截面的单侧截面为工字型截面；转子的前后侧面分别设置前端盖和后端盖，前端盖、后端盖固定在一起形成定子；所述前端盖和后端盖沿传动轴轴向分布；前端盖和后端盖内分别缠绕前励磁线圈和后励磁线圈，前端盖与转子的前侧面之间设置前隔磁环，后端盖与转子的后侧面之间设置后隔磁环。所述转子具有形成轴对称截面的外圆环和内圆环，外圆环和内圆环之间通过中肋板连接，传动轴穿过内圆环。前励磁线圈和后励磁线圈分别缠绕于转子外圆环侧部的前端盖和后端盖内。所述转子外圆环的侧部与前端盖和后端盖之间均设置有密封环。所述前隔磁环和后隔磁环位于转子的中肋板的两侧或者位于转子的内圆环和中肋板的两侧，且前隔磁环和后隔磁环的外边缘与转子外圆环的内侧面之间具有设定距离。所述转子外圆环的外侧沿传动轴的轴向设置不少于一条的突起带。所述转子与前端盖和后端盖之间的传动轴上均设置有轴承和密封圈。所述转子的外部设置外壳，前端盖、后端盖、外壳固定在一起形成定子。所述外壳的顶部设置顶盖，顶盖的两端部分别与前端盖和后端盖固定连接。所述外壳的顶部和底部分别设置有上注液孔和下注液孔。本技术的有益效果：1.转子剖面为轴对称截面，单侧为工字型截面，结合了圆盘式和圆筒式结构阻尼器的结构特点，工作区域截面具有T型结构，使阻尼器具有多个工作区域，在不增加转子体积的情况下，有效增大了转子工作面积，且减小了转子的转动惯量。2.隔磁环的结构与位置布置，能够优化磁力线走向，使磁力线集中通过工作半径较大的区域，使工作区域集中于阻尼半径较大的区域，工作区域分布更加合理，有利于提升阻尼器的阻尼力矩。3.转子外圆环外部柱面设置若干条沿圆周分布的突起带，阻尼器长时间不使用时，可以对磁流变液进行预先搅拌，对改善磁流变液沉降问题对阻尼器性能影响具有较好的效果。附图说明图1为本技术旋转式磁流变阻尼器实施例的主剖结构示意图。图2为本技术旋转式磁流变阻尼器实施例的左视结构示意图。图3为本技术旋转式磁流变阻尼器实施例的磁力线走向示意图。图4为本技术旋转式磁流变阻尼器实施例的转子结构左视图。图中：1-转子；2-前端盖；3-传动轴；4-前隔磁环；5-前励磁线圈；6-密封环；7-上注液孔；8-航空连接器；9-顶盖；10-后励磁线圈；11-后隔磁环；12-轴承；13-密封圈；14-后端盖；15-外壳；16-下注液孔，17-突起带。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。本技术提供一种旋转式磁流变阻尼器，包括转子1，转子1的中部通过键连接在传动轴3上，如图1和图4所示，本技术的转子1可设置为外圆环和内圆环的结构，外圆环的内侧面和内圆环的外侧面之间通过中肋板连接，传动轴3穿过内圆环后，键连接内圆环，沿传动轴3轴向的剖面设置为主剖面，主剖面为轴对称截面，且通过内圆环、外圆环和中肋板形成两个对称的工字型截面。设定沿传动轴3轴向方向的转子1的两个侧面为转子1的前侧面和后侧面，则转子1的前后侧面分别设置前端盖2和后端盖14，即前端盖2和后端盖14沿传动轴3轴向分布；转子1的外部还设置外壳15，前端盖2、后端盖14、外壳15固定在一起形成定子。转子1外圆环的柱面外部沿传动轴3的轴向设置不少于一条的突起带15，如图4所示，设置为均匀分布的三条，突起带截面形状为圆弧边角梯形，其高度可设置为0.3mm，阻尼器长时间不使用时，突起带可以对磁流变液进行预先搅拌，对提升阻尼器性能具有一定效果。转子1外圆环的侧部与前端盖2和后端盖14之间均设置有0型密封环6。转子1与前端盖2和后端盖14之间的传动轴3上均设置有轴承12和密封圈13，密封圈13设置在轴承12侧部，轴承外部通过轴承盖封闭。如图1和图2所示，外壳15的顶部设置顶盖9，顶盖9的两端部分别与前端盖2和后端盖14固定连接。外壳15的顶部和底部分别设置有上注液孔7和下注液孔16，磁流变液可以采用底部注入，上注液孔7作为下部灌装时的排气孔，注液完成后分别用螺钉和橡胶垫片封堵。前端盖2和后端盖14内分别缠绕前励磁线圈5和后励磁线圈10，前端盖2与转子1的前侧面之间设置前隔磁环4，后端盖14与转子1的后侧面之间设置后隔磁环11。如图1和图3所示，前励磁线圈5和后励磁线圈10分别缠绕于转子1外圆环侧部的前端盖2和后端盖14内。而前隔磁环4和后隔磁环11位于转子1的中肋板的两侧或者位于转子1的内圆环和中肋板的两侧、靠近传动轴3的位置，且前隔磁环4和后隔磁环11的外侧与转子1的外圆环的内侧之间具有设定距离，该设定距离可依据需要设置，使得转子1未缠绕隔磁环、且能够使励磁线圈产生的磁力线通过的工作区域部分的截面具有T型结构，即如图1和图3所示的结构。如图1和图3所示，本技术中，隔磁环穿过传动轴后，固定在转子1上，隔磁环的形状与转子1侧面的形状像适应。由于本技术的转子1工作区域部分的截面具有T型结构，使得本技术阻尼器在半剖区域内共有4组有效工作面：转子1的外圆环及中肋板未被隔磁环隔磁的区域均有磁力线经过，从磁力线走向示意图3来看，在传动轴3的一侧，磁力线经过的区域为一T型区域，在主剖面上的半剖区域产生了4组工作面，分别为转子1中肋板未被隔磁环隔磁的肋部端面d面，转子1内圆周面c面、端面b面以及外圆周面a面。该设计在减小了转子1体积、惯量的情况下，提高了转子的有效工作面积。本技术阻尼器中，前隔磁环4放置于前端盖2与转子1之间，后隔磁环11放置于后端盖14与转子1之间，使绝大部分磁力线集中通过转子1远离传动轴3中心线的T型区域。其中前励磁线圈产生的磁力线环路包括：前端盖2-前端盖2与转子1间隙-转子1的端面b面、圆柱面c面和肋部端面d面-转子1外圆柱面a面-转子1外圆柱外圆周面a面与外壳间隙-外壳15-前端盖2；后励磁线圈产生的磁力线环路为：后端盖13→后端盖13与转子1间隙→转子1端面b本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：包括转子（1），转子（1）通过键连接在传动轴（3）上，转子（1）沿传动轴（3）轴向的剖面为以传动轴（3）为对称轴的轴对称截面，且形成轴对称截面的单侧截面为工字型截面；转子（1）的前后侧面分别设置前端盖（2）和后端盖（14），前端盖（2）、后端盖（14）固定在一起形成定子；所述前端盖（2）和后端盖（14）沿传动轴（3）轴向分布；前端盖（2）和后端盖（14）内分别缠绕前励磁线圈（5）和后励磁线圈（10），前端盖（2）与转子（1）的前侧面之间设置前隔磁环（4），后端盖（14）与转子（1）的后侧面之间设置后隔磁环（11）。

【技术特征摘要】
1.一种旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：包括转子（1），转子（1）通过键连接在传动轴（3）上，转子（1）沿传动轴（3）轴向的剖面为以传动轴（3）为对称轴的轴对称截面，且形成轴对称截面的单侧截面为工字型截面；转子（1）的前后侧面分别设置前端盖（2）和后端盖（14），前端盖（2）、后端盖（14）固定在一起形成定子；所述前端盖（2）和后端盖（14）沿传动轴（3）轴向分布；前端盖（2）和后端盖（14）内分别缠绕前励磁线圈（5）和后励磁线圈（10），前端盖（2）与转子（1）的前侧面之间设置前隔磁环（4），后端盖（14）与转子（1）的后侧面之间设置后隔磁环（11）。2.根据权利要求1所述的一种旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：所述转子（1）具有形成轴对称截面的外圆环和内圆环，外圆环和内圆环之间通过中肋板连接，传动轴（3）穿过内圆环。3.根据权利要求2所述的一种旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：前励磁线圈（5）和后励磁线圈（10）分别缠绕于转子（1）外圆环侧部的前端盖（2）和后端盖（14）内。4.根据权利要求3所述的一种旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：所述转子（1）外圆环的侧部与前端盖（2）和后端盖（14）之间均设置有密...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚彬，李士军，马伟峰，赵惠平，李奇，杨巍，胡洋，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一三研究所，
类型：新型
国别省市：河南,41