带空气阻尼腔的可控式永磁磁悬浮减振弹簧制造技术

带空气阻尼腔的可控式永磁磁悬浮减振弹簧，包括，基座，柱体结构，其中央开设一腔体作为阻尼空气腔；支撑轴，其一端插设于阻尼空气腔；罩壳，固定于基座；动子，设于支撑轴上；其上设导杆，基座上开有孔道；位移传感器，设于基座上孔道端口并对应导杆；定子，设于动子外侧；动子与定子之间保持间隙，间隙中填充铁磁材料粉末；定子励磁绕组，设于定子上；电磁控制器，分别电性连接位移传感器和定子励磁绕组，形成一闭环控制系统。本实用新型专利技术采用磁吸力作为弹力，并把弹簧体与阻尼腔为一体，能够明显提高减振效果，同时，磁吸力即磁悬浮力采用永磁磁吸力加电磁力的组合形式，可根据所加负载的不同，有效的控制磁悬浮力，从而改善弹簧的弹力特性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种弹簧，具体地说，是涉及一种用于减振的采用永 磁力加可控电磁力结构的带空气阻尼腔的可控式永磁磁悬浮减振弹簧。
技术介绍
公知的弹簧， 一般都是由弹簧钢丝绕制而成，安装在某物体下，即对 物体起到弹力支撑作用，对于减振要求高的场合则采用弹簧加油腔减振垫 的方案。但由于弹簧直接与支撑物接触，所以，对物体的减振效果有限。 而且，由于弹簧固有特性已定，所以，不能根据所加负载的变化而调节其 特性。本技术利用磁吸力构成弹簧，通过磁场力使支撑物体处于磁悬浮状态，从而，有效提高减振效果；而且，通过动子的高性能永磁体构成了 弹簧的基本磁悬浮力，同时，通过调节安装在定子上励磁绕组的励磁电流， 可根据需要调节磁悬浮力的大小；对于突加负载则采用自带的空气阻尼腔 的阻尼作用减少突加负载所产生的振动，使致用于减振要求高的场合。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种带空气阻尼腔的可控式永磁磁悬 浮减振弹簧，与现有技术相比，采用磁吸力作为弹力，并把弹簧体与阻尼 腔为一体，能够明显提高减振效果，而且，结构紧凑，同时，磁吸力即磁 悬浮力采用基本永磁磁吸力加电磁力的组合形式，可根据所加负载的不 同，有效的控制磁悬浮力，从而改善弹簧的弹力特性，另外，在永磁式磁 悬浮结构的空气介质中填充铁磁材料粉末，使单位磁能能产生更大的磁悬 浮力。为达到上述目的，本技术的技术方案是，带空气阻尼腔的可控式永磁磁悬浮减振弹簧，包括，基座，柱体结构， 其中央开设一腔体作为阻尼空气腔，底部开有进气孔，并设密封片配合固定螺丝固定密封；支撑轴，其外径与基座阻尼空气腔内径相匹配，其一端 插设于基座阻尼空气腔；罩壳，固定于基座上，所述的支撑轴自由端伸出 罩壳；动子，其为永磁体，环状结构，套设于罩壳内的支撑轴上；其上还 设一导杆，对应地，所述的基座上开有供该导杆插入的孔道.，位移传感器， 设置于基座上孔道，并对应该导杆；定子，设置于罩壳内侧、动子外侧， 其为铁磁材质、永磁体；动子与定子之间保持一定间隙，间隙中填充铁磁 材料粉末；定子励磁绕组，设置于定子上；电磁控制器，分别电性连接位 移传感器和定子励磁绕组，形成一闭环控制系统。进一步，本技术还包括二个利于支撑轴转动的轴承，分别设置于 支撑轴与罩壳间以及基座处。轴承采用永磁环，与动子及支撑轴的磁场极性配合，实现轴与轴承间 的磁悬浮。又，所述的罩壳包括底板、外壳及端盖；底板、端盖中央开设一通孔，所述的轴承设置于该通孔处。所述的罩壳通过固定件固定于基座上；该罩壳采用铁磁材料制成。 所述的位移传感器设置于基座上孔道端口；所述的位移传感器采用直线光栅传感器。另外，本技术所述的定子采用导磁率高的钢材，动子采用永磁磁 钢制成。再有，所述的定子上还开设定子绕组槽，定子励磁绕组嵌入定子绕组 槽内。本技术可控式永磁磁悬浮减振弹簧的工作原理如下 动子为永磁磁钢，与硅钢构成的定子构成磁路，利用磁阻力产生了弹 簧的基本磁吸力(垂直安装产生磁悬浮力)，定子由导磁率大的钢及励磁 绕组构成，励磁电流使定子铁心产生电磁力，定子磁场与动子磁场按异性 相吸相互配合，从而将永磁力和电磁力相迭加，增大了动定子间的吸力(磁 悬浮力)，改变励磁绕组的励磁电流可改变定子的励磁状态，从而改变动 定子间的吸力(磁悬浮力)，通常定子与基座相固定，支撑物体与动子相 联，当动子上所加压力增加，则动子与定子错位，两者之间磁吸力(磁悬 浮力)增大，当压力超过极限位置，则两者之间磁吸力(磁悬浮力)减小，此时为磁悬浮失效，则依靠极限位置塑像垫付片支撑。为减小磁路中的磁阻，以提高单位磁能的磁效率，本技术在动子 与定子之间填充了铁磁材料粉末，这就成倍提高动子与定子两者之间的磁 吸力(磁悬浮力)。为减小突加负载所产生的振动，在动子行程上安装了空气阻尼腔，通 过空气腔内的压缩空气以克服突加负载所产生的振动。为控制磁吸力需要控制定子绕组的电流，为此，设置了动子位置传感 器、电磁控制器。本技术的有益效果本技术当垂直安装时，动子与定子之间产生磁吸力(磁悬浮力)， 由于动子与定子之间的磁悬浮结构，只要磁悬浮力足够大，不但能有效支 撑物体，而且，有效地隔离了基座产生的振动，从而有效地抑制了振动。同时，磁悬浮力采用了基本永磁吸力加电磁力的组合形式，改变励磁 绕组的励磁电流可改变定子的励磁状态，从而改变动定子间的吸力(磁悬 浮力)，可有效地调节弹性特性。另外，由于安装了动子位置传感器，与 控制器构成闭环控制，可有效地提高控制性能。由于本技术在动子与定子之间填充了铁磁材料粉末，这就大大减 小了磁路磁阻，使磁回路中的磁通明显提高，从而大大提高了动子与定子 两者之间的磁吸力(磁悬浮力)，使永磁磁钢的磁能得到了充分的利用。由于把极限位置塑胶垫付片安装在动子磁钢的底部，同时，把磁吸力 (磁悬浮力)最大点设置为极限位置，这样就避免了压力超过极限时所引 起的冲击。由于在动子联轴的行程上设置了空气阻尼腔，通过空气阻尼腔内的压 缩空气有效克服了突加负载所产生的振动，减小了突加负载所产生的振动。附图说明图4为本技术另外一实施例的示意图。具体实施方式参见图1、图2，本技术的带空气阻尼腔的可控式永磁磁悬浮减 振弹簧，包括，基座K支撑轴2、罩壳3、动子4、定子5、定子励磁绕 组6、电磁控制器7;基座1，柱体结构，其中央开设一腔体作为阻尼空气腔100，底部开 有进气孔101，并设密封片8配合固定螺丝9固定密封；支撑轴2，其外 径与基座1阻尼空气腔100内径相匹配，其一端插设于基座阻尼空气腔 100，且该端部设密封圈16;罩壳3，固定于基座1上，包括底板31、外壳32及端盖33;底板31、 端盖33中央开设一通孔，并分别设置轴承15、 15';所述的支撑轴2自 由端伸出罩壳3;所述的罩壳3通过固定件10--螺钉固定于基座1上；动子4，其为永磁体，环状结构，套设于罩壳1内的支撑轴2上；其上还设一导杆ll，对应地，所述的基座1上开有供该导杆11插入的孔道102;位移传感器12，设置于基座1上孔道102端口，并对应该导杆ll,所述的位移传感器12采用直线光栅传感器；定子5，设置于罩壳l内侧、动子4外侧，其为铁磁材质、永磁体；动子5与定子4之间保持一定间隙13，间隙13中填充铁磁材料粉末；其 上还开设定子绕组槽；定子励磁绕组6，嵌入该定子绕组槽内；电磁控制器7，分别电性连接位移传感器12和定子励磁绕组6，形成 一闭环控制系统，电磁控制器7为现有技术，在此不再赘述。本技术所述的定子5采用导磁率高的钢材，动子4采用永磁磁钢 制成；所述的罩壳3采用铁磁材料制成。电磁控制原理图如图3所示，定子励磁绕组6采用直流励磁，电磁控 制器7、位移传感器12和定子励磁绕组6，形成一闭环控制系统，电磁控 制器7根据位移传感器12反馈的信号控制定子励磁绕组6。再请参见图4，本技术另一实施例，在该实施例中本技术所 述的轴承15采用永磁环，与动子4及支撑轴2的磁场极性配合，实现轴 与轴承间的磁悬浮。权利要求1.带空气阻尼腔的可控式永磁磁悬浮减振弹簧，其特征是，包括，基座，柱体结构，其中央开设一腔体作为阻尼空气腔，底部开有进气孔，并设密封片配合固定螺丝固定密封；支撑轴，其外径与基座阻尼本文档来自技高网...

【技术保护点】
带空气阻尼腔的可控式永磁磁悬浮减振弹簧，其特征是，包括，　基座，柱体结构，其中央开设一腔体作为阻尼空气腔，底部开有进气孔，并设密封片配合固定螺丝固定密封；　支撑轴，其外径与基座阻尼空气腔内径相匹配，其一端插设于基座阻尼空气腔；　罩壳，固定于基座上，所述的支撑轴自由端伸出罩壳；　动子，其为永磁体，环状结构，套设于罩壳内的支撑轴上；其上还设一导杆，对应地，所述的基座上开有供该导杆插入的孔道；　位移传感器，设置于基座上孔道，并对应该导杆；　定子，设置于罩壳内侧、动子外侧，其为铁磁材质；动子与定子之间保持一定间隙，间隙中填充铁磁材料粉末；　定子励磁绕组，设置于定子上；　电磁控制器，分别电性连接位移传感器和定子励磁绕组，形成一闭环控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯浩，曹文明，丁立军，
申请(专利权)人：嘉兴学院，丁立军，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]