一种基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧制造技术

本发明专利技术涉及一种基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧,包括第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列,所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列可相对运动，所述电涡流阻尼磁力弹簧还包括第三halbach永磁阵列，所述第三halbach永磁阵列和第一halbach永磁阵列可相对运动；所述电涡流阻尼磁力弹簧还包括第一电涡流阻尼件和第二涡流阻尼件。本发明专利技术通过采用电涡流阻尼件，能够增加定位弹簧的动态阻尼特性，使得定位弹簧在动作时得到缓冲，整个动作过程更为平缓，防止了定位弹簧动作过猛现象的出现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻尼定位部件，具体涉及一种基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧。
技术介绍
带有定位功能的旋转弹簧被广泛应用到工业领域和生活中，例如大厦的弹簧门可以定位到“开”和“关”的状态；自动化生产线上的装载加工件的转台，也需要在各个固定角度切换。定位刚度高、定位角度切换迅速，是工业定位旋转弹簧的基本要求。halbach磁极阵列通过将磁场角度旋转排列的磁极拼装在一起，形成单面高强度磁场。用halbach磁极阵列分别组成的定子和转子，其磁场强度比普通磁极排列更高，所以能提供更高的定位扭矩和切换速度。如美国专利US7265470A公开了一种定位弹簧，包括直线状或者环形状的两个halbach永磁阵列，通过永磁阵列之间的相互作用，实现线性运动或者旋转运动。然而，上述专利公开的定位旋转弹簧由于无阻尼，旋转时过猛容易导致过高的离心力，使得平衡点振动，对弹簧上搭载的设备带来不必要的晃动和冲击。例如，若将上述专利的旋转定位弹簧安装至弹簧门上，在开/关切换过程中，弹簧门会猛烈地运动至开或关的平衡点处，显然不利于弹簧门的使用和维护。因此，普通定位弹簧存在旋转或者直线运动过猛无缓冲的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧，利用halbach永磁阵列面对面产生的磁场并充分利用halbach永磁阵列背面的漏磁现象，实现了高定位刚度、高速切换的磁性弹簧，可用于快速切换结构中，同时又用电涡流原理缓解了磁性弹簧切换过于猛烈的动态特性，并且不影响高定位刚度的静态特性，为工业和民用领域提供了一种高定位刚度、切换迅速但不会产生过分振动的阻尼旋转定位弹簧。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案来实现：一种基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧,包括第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列,所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列可相对运动，所述电涡流阻尼磁力弹簧还包括第三halbach永磁阵列，所述第三halbach永磁阵列和第一halbach永磁阵列可相对运动，第三halbach永磁阵列位于第一halbach永磁阵列的远离第二halbach永磁阵列的一侧；所述电涡流阻尼磁力弹簧还包括第一电涡流阻尼件和第二涡流阻尼件；所述第一电涡流阻尼件设置在所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列之间；所述第一电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第二halbach永磁阵列其中一者固定连接，所述第一电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第二halbach永磁阵列的另一者之间设置有一间隙；所述第二电涡流阻尼件设置在所述第一halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列之间；所述第二电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第三halbach永磁阵列其中一者固定连接，所述第二电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第三halbach永磁阵列的另一者之间设置有一间隙。进一步地，所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列、所述第三halbach永磁阵列、所述第一电涡流阻尼件以及所述第二电涡流阻尼件均为环形，其中所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列同轴地径向套设,所述第一halbach永磁阵列设置在所述第二halbach永磁阵列和第三halbach永磁阵列之间,所述第一电涡流阻尼件固定在第一halbach永磁阵列的内侧或者第二halbach永磁阵列的外侧，所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列可相对旋转；所述第二电涡流阻尼件固定在第一halbach永磁阵列的外侧或者第三halbach永磁阵列的内侧，所述第一halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列可相对旋转。进一步地，所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列、所述第三halbach永磁阵列、所述第一电涡流阻尼以及所述第二电涡流阻尼件件均为环形，其中所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列同轴地轴向层叠设置,所述第一halbach永磁阵列设置在所述第二halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列之间,所述第一电涡流阻尼件固定在第一halbach永磁阵列上或者第二halbach永磁阵列上，所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列可相对旋转；所述第二电涡流阻尼件固定在第一halbach永磁阵列上或者第三halbach永磁阵列上，所述第一halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列可相对旋转。进一步地，所述第一电涡流阻尼件和所述第二电涡流阻尼件均由金属制成的。进一步地，所述电涡流阻尼件是由金属一体成型制成的；或者所述电涡流阻尼件是由多个并排设置的互相绝缘的金属条构成。进一步地，所述第一电涡流阻尼件或者所述第二电涡流阻尼件是具有可变电阻的电涡流阻尼件。进一步地，所述具有可变电阻的电涡流阻尼件具有环形的金属底部，金属底部上并排设置有多个互相绝缘的金属条。进一步地，所述第一电涡流阻尼件或所述第二电涡流阻尼件上设置有滑动变阻器，所述滑动变阻器用于调节电涡流阻尼件的电阻；或者，所述第一电涡流阻尼件或所述第二电涡流阻尼件上设置有开关电路，所述开关电路用于调节电涡流阻尼件的电阻。进一步地，所述第一halbach永磁阵列为定子，所述第二halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列为转子；所述定子与外部固定结构连接；或者，所述第一halbach永磁阵列为转子，所述第二halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列为定子；所述定子与外部固定结构连接。进一步地，所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列之间、所述第一halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列之间的定位间隔均为360o/N，其中定位点N为大于等于1的正整数。本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术利用halbach永磁阵列面对面产生的磁场并充分利用中间halbach永磁阵列背面的漏磁现象(磁钢越薄，漏磁现象越严重)实现磁性弹簧，如此设计可节约中间halbach永磁阵列的磁钢材料；同时halbach永磁阵列面对面设置，中间气隙很小，因此用比较薄的磁极就能产生比普通定位弹簧更大的静态定位扭矩；2.本专利技术采用电涡流阻尼件，能够增加定位弹簧的动态阻尼特性，使得定位弹簧在动作时得到缓冲，整个动作过程更为平缓，防止了动作过程过猛现象的出现。3.本专利技术的电涡流阻尼件具有可变电阻，能够更精确地控制不同位置下的阻尼系数，定制出更精确的阻尼特性。附图说明图1为本专利技术基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧实施例1的结构示意图；图2a、2b和2c分别为本专利技术中固定阻尼的电涡流阻尼件的不同实施例；图3为本专利技术中可变阻尼的电涡流阻尼件的一种实施例；图4为本专利技术基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧实施例2的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧,包括第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列,所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列可相对运动，其特征在于,所述电涡流阻尼磁力弹簧还包括第三halbach永磁阵列，所述第三halbach永磁阵列和第一halbach永磁阵列可相对运动，第三halbach永磁阵列位于第一halbach永磁阵列的远离第二halbach永磁阵列的一侧；所述电涡流阻尼磁力弹簧还包括第一电涡流阻尼件和第二涡流阻尼件；所述第一电涡流阻尼件设置在所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列之间；所述第一电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第二halbach永磁阵列其中一者固定连接，所述第一电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第二halbach永磁阵列的另一者之间设置有一间隙；所述第二电涡流阻尼件设置在所述第一halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列之间；所述第二电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第三halbach永磁阵列其中一者固定连接，所述第二电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第三halbach永磁阵列的另一者之间设置有一间隙。...

【技术特征摘要】
1.一种基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧,包括第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列,所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列可相对运动，其特征在于,所述电涡流阻尼磁力弹簧还包括第三halbach永磁阵列，所述第三halbach永磁阵列和第一halbach永磁阵列可相对运动，第三halbach永磁阵列位于第一halbach永磁阵列的远离第二halbach永磁阵列的一侧；所述电涡流阻尼磁力弹簧还包括第一电涡流阻尼件和第二涡流阻尼件；所述第一电涡流阻尼件设置在所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列之间；所述第一电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第二halbach永磁阵列其中一者固定连接，所述第一电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第二halbach永磁阵列的另一者之间设置有一间隙；所述第二电涡流阻尼件设置在所述第一halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列之间；所述第二电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第三halbach永磁阵列其中一者固定连接，所述第二电涡流阻尼件与所述第一halbach永磁阵列或所述第三halbach永磁阵列的另一者之间设置有一间隙。2.根据权利要求1所述的基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧，其特征在于：所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列、所述第三halbach永磁阵列、所述第一电涡流阻尼件以及所述第二电涡流阻尼件均为环形，其中所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列同轴地径向套设,所述第一halbach永磁阵列设置在所述第二halbach永磁阵列和第三halbach永磁阵列之间,所述第一电涡流阻尼件固定在第一halbach永磁阵列的内侧或者第二halbach永磁阵列的外侧，所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列可相对旋转；所述第二电涡流阻尼件固定在第一halbach永磁阵列的外侧或者第三halbach永磁阵列的内侧，所述第一halbach永磁阵列和所述第三halbach永磁阵列可相对旋转。3.根据权利要求1所述的基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧，其特征在于：所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列、所述第三halbach永磁阵列、所述第一电涡流阻尼以及所述第二电涡流阻尼件件均为环形，其中所述第一halbach永磁阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐彬，项昌乐，张一博，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11