可调谐式磁性液体减振器制造技术

本发明专利技术公开了一种可调谐式磁性液体减振器，所述可调谐式磁性液体减振器包括壳体、永磁体、第一电磁铁、第二电磁铁、电流控制系统和感应部件，壳体内部具有填充有磁性液体的液体腔，永磁体位于液体腔内，且永磁体悬浮在磁性液体内，永磁体具有第一磁极和第二磁极；第一电磁铁和第二电磁铁均设于液体腔内且间隔布置，永磁体位于第一电磁铁和第二电磁铁之间，电流控制系统与第一电磁铁和第二电磁铁相连，电流控制系统根据减振器的振动方向改变第一电磁铁和第二电磁铁的磁极方向，感应部件设在壳体外部，感应部件与电流控制系统相连。本发明专利技术的可调谐式磁性液体减振器能够根据减振器的运动状态改变电磁铁的磁极方向，缩短振荡周期，加速耗能，增强减振效果。

【技术实现步骤摘要】
可调谐式磁性液体减振器
本专利技术涉及减振
，具体涉及一种可调谐式磁性液体减振器。
技术介绍
磁性液体减振器对于惯性力的敏感度比较高，具有结构简单、体积小、耗能大和寿命长等优点。由于航天器的特殊飞行环境，应尽量减小其自身的体积、重量，因此磁性液体减振器非常适合对长直物体的低频率、小振幅的减振。相关技术中的磁性液体减振器当外界振动时，通过刚体结构和非导磁壳体之间的相对运动造成磁性液体在质量块与壳体之间的间隙中流动，从而产生了粘性损耗，然而由于磁性液体的磁粘效应，当磁性液体充满壳体后，整个刚体结构在壳体内部运动将非常缓慢，减振效果较差，而且由于钢体结构非均匀对称，在磁性液体中悬浮易发生偏转，会造成刚体结构与壳体之间碰撞，最终造成刚体结构碎裂。相关技术中的另一种磁性液体减振器用磁性液体的二阶浮力原理使得永磁体处于悬浮状态。然而，该减振器也是采用被动减振的方式，当外界振动较大时，永磁体吸附的磁性液体通过摩擦耗能较慢，振荡周期较长，减振效果较差。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种可调谐式磁性液体减振器，该可调谐式磁性液体减振器能够根据减振器的运动状态可以改变电磁铁的磁极方向和磁场强弱，从而缩短振荡周期，加速耗能，增强减振效果。根据本专利技术实施例的可调谐式磁性液体减振器包括：壳体，所述壳体内部具有液体腔，所述液体腔内填充有磁性液体；永磁体，所述永磁体位于所述液体腔内，且所述永磁体悬浮在所述磁性液体内，所述永磁体具有第一磁极和第二磁极；第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁均设于所述液体腔内且间隔布置，所述永磁体位于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间,且所述第一电磁铁与所述永磁体的第一磁极相对设置，所述第二电磁铁与所述永磁体的第二磁极相对设置，第一电磁铁包括第一铁芯和第一线圈，所述第一线圈缠绕在所述第一铁芯的外周面，所述第二电磁铁包括第二铁芯和第二线圈，所述第二线圈缠绕在所述第二铁芯的外周面；电流控制系统，所述电流控制系统与所述第一电磁铁和所述第二电磁铁相连，所述电流控制系统可根据减振器的振动方向和振动强弱改变所述第一电磁铁的磁极方向和磁场大小，所述电流控制系统可根据减振器的振动方向和振动强弱改变所述第二电磁铁的磁极方向和磁场大小，所述第一线圈与所述电流控制系统相连，所述第二线圈与所述电流控制系统相连；感应部件，所述感应部件设在所述壳体外部，所述感应部件用于感应所述减振器的振动方向和振动强弱，所述感应部件与所述电流控制系统相连。根据本专利技术实施例的可调谐式磁性液体减振器，通过电流控制系统可以改变第一电磁铁和第二电磁铁的磁极方向，加速永磁体的耗能，提高减振效果，还可改变第一电磁铁和第二电磁铁的磁场的强弱，增大减振的范围，提高减振效果，通过设置感应部件可以感应减振器的振动方向并产生电信号，电流控制系统依据此电信号通过改变第一电磁铁和第二电磁铁的磁极和磁场大小，起到永磁体加速耗能的效果，从而提高减振效果。在一些实施例中，所述感应部件为感应线圈，所述感应线圈缠绕在所述壳体的外周面，所述感应线圈与所述电流控制系统相连，所述感应线圈用于采集永磁体响应外部的振动能。在一些实施例中，所述感应线圈在从所述第一电磁铁朝向所述第二电磁铁的方向上的尺寸为L1，所述壳体在从所述第一电磁铁朝向所述第二电磁铁的方向上的尺寸为L2，所述L1≤1/2L2。在一些实施例中，所述壳体包括筒形件、第一端盖和第二端盖，所述筒形件在其轴向上相对布置有第一端和第二端，所述第一端盖设在所述筒形件的第一端以密封所述液体腔，所述第二端盖设在所述筒形件的第二端以密封所述液体腔。在一些实施例中，所述可调谐式磁性液体减振器还包括第一垫圈和第二垫圈，所述第一垫圈和第二垫圈均设在液体腔内且在所述筒形件的轴向上间隔布置，所述第一垫圈远离第二垫圈的一端与所述第一端盖相接触，所述第二垫圈远离第一垫圈的一端与所述第二端盖相接触，所述第一垫圈上具有第一通孔，所述第一通孔沿所述筒形件的轴向延伸，所述第一电磁铁设在所述第一通孔内，所述第二垫圈上具有第二通孔，所述第二通孔沿所述筒形件的轴向延伸，所述第二电磁铁设在所述第二通孔内。在一些实施例中，所述第一电磁铁在所述筒形件的轴向上的尺寸等于第一垫圈在所述筒形件的轴向上的尺寸，所述第二电磁铁在所述筒形件的轴向上的尺寸等于第二垫圈在所述筒形件的轴向上的尺寸。在一些实施例中，所述可调谐式磁性液体减振器还包括第一缓冲垫和第二缓冲垫，所述第一缓冲垫和第二缓冲垫均设在所述液体腔内且在所述筒形件的轴向上间隔布置，所述第一缓冲垫和第二缓冲垫位于所述第一垫圈和所述第二垫圈之间，且所述永磁体设在所述第一缓冲垫和第二缓冲垫之间，所述第一缓冲垫远离第二缓冲垫的一端与所述第一垫圈邻近所述第二垫圈的一端相接触，所述第二缓冲垫远离第一缓冲垫的一端与所述第二垫圈邻近所述第一垫圈的一端相接触,所述第一缓冲垫具有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔相对且连通，所述第三通孔的横截面积沿靠近所述第一垫圈的方向增大，所述第一缓冲垫的外周面与所述筒形件的内周面贴合,所述第二缓冲垫具有第四通孔，所述第四通孔与所述第二通孔相对且连通，所述第四通孔的横截面积沿靠近所述第二垫圈的方向增大，所述第二缓冲垫的外周面与所述筒形件的内周面贴合。在一些实施例中，所述第三通孔的内壁面和所述第四通孔的内壁面均为弧形面。在一些实施例中，所述第一垫圈、第二垫圈、第一缓冲垫和第二缓冲垫的材料均为非导磁材料。在一些实施例中，所述永磁体的材料为钕铁硼。附图说明图1是本专利技术实施例的可调谐式磁性液体减振器的结构示意图。图2是本专利技术实施例的可调谐式磁性液体减振器中电流控制系统的电路连接示意图。图3是本专利技术专利技术的可调谐式磁性液体减振器在不同运动状态下的电磁铁的磁极方向。附图标记：壳体1，筒形件101，第一端盖102，第二端盖103，永磁体2，第一电磁铁3，第一铁芯301，第一线圈302，第二电磁铁4，第二铁芯401，第二线圈402，电流控制系统5，第一双刀双掷开关501，第二双刀双掷开关502,感应部件6，第一垫圈7，第一通孔701，第二垫圈8，第二通孔801，第一缓冲垫9，第三通孔901，第二缓冲垫10，第四通孔1001导线11，密封垫圈12。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。如图1和图2所示，根据本专利技术实施例的可调谐式磁性液体减振器包括壳体1、永磁体2、第一电磁铁3、第二电磁铁4和电流控制系统5。壳体1内部具有液体腔，液体腔内填充有磁性液体。永磁体2位于液体腔内，且永磁体2悬浮在磁性液体内，永磁体2具有第一磁极和第二磁极。如图1所示，永磁体2的第一磁极为N极，且永磁体2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调谐式磁性液体减振器，其特征在于，包括：/n壳体，所述壳体内部具有液体腔，所述液体腔内填充有磁性液体；/n永磁体，所述永磁体位于所述液体腔内，且所述永磁体悬浮在所述磁性液体内，所述永磁体具有第一磁极和第二磁极；/n第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁均设于所述液体腔内且间隔布置，所述永磁体位于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间,且所述第一电磁铁与所述永磁体的第一磁极相对设置，所述第二电磁铁与所述永磁体的第二磁极相对设置，/n第一电磁铁包括第一铁芯和第一线圈，所述第一线圈缠绕在所述第一铁芯的外周面，所述第二电磁铁包括第二铁芯和第二线圈，所述第二线圈缠绕在所述第二铁芯的外周面；/n电流控制系统，所述电流控制系统与所述第一电磁铁和所述第二电磁铁相连，所述电流控制系统可根据减振器的振动方向和振动强弱改变所述第一电磁铁的磁极方向和磁场大小，所述电流控制系统可根据减振器的振动方向和振动强弱改变所述第二电磁铁的磁极方向和磁场大小，/n所述第一线圈与所述电流控制系统相连，所述第二线圈与所述电流控制系统相连；/n感应部件，所述感应部件设在所述壳体外部，所述感应部件用于感应所述减振器的振动方向和振动强弱，所述感应部件与所述电流控制系统相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可调谐式磁性液体减振器，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内部具有液体腔，所述液体腔内填充有磁性液体；
永磁体，所述永磁体位于所述液体腔内，且所述永磁体悬浮在所述磁性液体内，所述永磁体具有第一磁极和第二磁极；
第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁均设于所述液体腔内且间隔布置，所述永磁体位于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间,且所述第一电磁铁与所述永磁体的第一磁极相对设置，所述第二电磁铁与所述永磁体的第二磁极相对设置，
第一电磁铁包括第一铁芯和第一线圈，所述第一线圈缠绕在所述第一铁芯的外周面，所述第二电磁铁包括第二铁芯和第二线圈，所述第二线圈缠绕在所述第二铁芯的外周面；
电流控制系统，所述电流控制系统与所述第一电磁铁和所述第二电磁铁相连，所述电流控制系统可根据减振器的振动方向和振动强弱改变所述第一电磁铁的磁极方向和磁场大小，所述电流控制系统可根据减振器的振动方向和振动强弱改变所述第二电磁铁的磁极方向和磁场大小，
所述第一线圈与所述电流控制系统相连，所述第二线圈与所述电流控制系统相连；
感应部件，所述感应部件设在所述壳体外部，所述感应部件用于感应所述减振器的振动方向和振动强弱，所述感应部件与所述电流控制系统相连。


2.根据权利要求1所述的可调谐式磁性液体减振器，其特征在于，所述感应部件为感应线圈，所述感应线圈缠绕在所述壳体的外周面，所述感应线圈与所述电流控制系统相连，所述感应线圈用于采集永磁体响应外部的振动能。


3.根据权利要求2所述的可调谐式磁性液体减振器，其特征在于，所述感应线圈在从所述第一电磁铁朝向所述第二电磁铁的方向上的尺寸为L1，所述壳体在从所述第一电磁铁朝向所述第二电磁铁的方向上的尺寸为L2，所述L1≤1/2L2。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的可调谐式磁性液体减振器，其特征在于，所述壳体包括筒形件、第一端盖和第二端盖，所述筒形件在其轴向上相对布置有第一端和第二端，所述第一端盖设在所述筒形件的第一端以密封所述液体腔，所述第二端盖设在所述筒形件的第二端以密封所述液体腔。


5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德才，任思杰，孙睿，李英松，韩鹏栋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11