[发明专利]磁流变弹性体旋转式阻尼器

说明书

技术领域

 本发明属于一种阻尼器，具体涉及一种磁流变弹性体旋转式阻尼器。

背景技术

现有的旋转式磁流变阻尼器是将转子置于工作缸内，在工作缸内还充满了磁流变液，通过改变工作缸内磁流变液的粘度来调整其输出的阻尼力，为了避免工作缸内的磁流变液随转动轴带出工作缸外，通常是在工作缸与转动轴之间采用密封装置来解决转动轴的动密封问题，如中国专利申请号为：200910251079.4的“一种螺杆式磁流变旋转阻尼器”和中国专利申请号为：200510040890.X 的 高性能多片旋转式磁流变阻尼器 ；因磁流变液是在矿物油内添加有多种成分的微细粉末的混合体，因此，对其进行动密封十分困难，一旦发生磁流变液的泄漏，轻则使旋转式磁流变阻尼器的性能下降，重则使旋转式磁流变阻尼器完全失效，因此，磁流变液的动密封问题已成为业界提高磁流变阻尼器使用寿命的主要障碍。

发明内容

针对现有旋转式磁流变阻尼器在转动轴动密封方面的不足，本发明提出了全新的旋转式磁流变阻尼器，即：一种磁流变弹性体旋转式阻尼器。

本发明的技术方案如下：一种磁流变弹性体旋转式阻尼器，其包括：定子、转子、阻尼滚轮和转轴；定子为圆筒形，在定子两端都设置有端盖，在定子一端端盖的中心孔内安装有轴承，在定子另一端端盖的内表面固定了一层磁流变弹性体；转子为U形，在U形转子上绕有励磁线圈，在U形转子两端的端面的中部都有一个半圆锥形的凹槽，半圆锥形凹槽的轴心线在定子的直径上，半圆锥形凹槽的直径大于阻尼滚轮的直径，阻尼滚轮为圆锥形，阻尼滚轮安装在的半圆锥形凹槽中；转轴的一端与U形转子的底部固定，转轴的另一端通过定子一端端盖上的轴承从定子内伸出；转子安装在定子内，U形转子两端端面与定子另一端端盖内表面之间的间隙大于定子另一端端盖内表面上磁流变弹性体的厚度，U形转子两端端面上阻尼滚轮与定子另一端端盖内表面之间的间隙小于定子另一端端盖内表面上磁流变弹性体的厚度；转轴有中心通孔，转子励磁线圈的引出线通过转轴的中心孔引出至工作缸外；定子另一端端盖、转子和阻尼滚轮均由导磁材料构成，转轴由不导磁材料构成。

本发明的功能是这样实现的：由于U形转子两端端面与定子另一端端盖内表面之间的间隙大于定子另一端端盖内表面上磁流变弹性体的厚度，U形转子两端端面上阻尼滚轮与定子另一端端盖内表面之间的间隙小于定子另一端端盖内表面上磁流变弹性体的厚度，所以，当转轴带动转子在定子内旋转时，定子另一端端盖内表面上的磁流变弹性体将会被U形转子两端面上的阻尼滚轮压扁，从而使转轴带动转子在定子内旋转时将受到一定的旋转阻尼力；在转子上励磁线圈没有电流通过时，没有磁力线通过定子另一端端盖内表面上的磁流变弹性体，因此，定子另一端端盖内表面上的磁流变弹性体的弹性较小，转子上阻尼滚轮滚压定子另一端端盖内表面上的的磁流变弹性体将受到较小的压力，使转轴带动转子在定子内旋转时所受到的旋转阻尼力较小，且定子另一端端盖内表面上的磁流变弹性体在被阻尼滚轮压扁后随即恢复常态；当转子上励磁线圈通入电流后，转子就会产生电磁场，因定子另一端端盖、转子和阻尼滚轮均由导磁材料构成，所以转子电磁场产生的磁力线可以通过转子两端的端面、转子两端端面上的阻尼滚轮、定子另一端端盖内表面上的磁流变弹性体和定子另一端端盖形成闭合磁路，使处于转子两端的端面、转子两端端面上的阻尼滚轮与定子另一端端盖内表面之间的磁流变弹性体内的铁磁性颗粒在磁场方向形成链或柱状聚集结构而使其弹性较高，当转轴带动转子在定子内旋转时，转子产生的电磁场将会随着转子的旋转而在定子内旋转，并不断地扫过定子另一端端盖内表面上的磁流变弹性体，使定子另一端端盖内表面上的磁流变弹性体在转子的磁力线的作用下被“固化”，因此，当转子两端端面上的阻尼滚轮在滚压定子另一端端盖内表面上被“固化”的磁流变弹性体时将受到较大的压力，使转轴带动转子在定子内旋转时所受到的旋转阻尼力较大，并且定子另一端端盖内表面上的磁流变弹性体被转子两端端面上的阻尼滚轮滚压扁后，由于受转子两端端面的电磁场的影响而难以恢复常态，只有当转子两端端面离开该区域后才能恢复常态；如果转子继续旋转，则定子另一端端盖内表面上已经恢复常态的磁流变弹性体将被（转过来的转子的电磁场）再次“固化”和被转子两端端面上阻尼滚轮滚压，如此周而复始。

因此，通过调整进入转子上励磁线圈内的电流大小，即可调整转子产生电磁场强度的大小，从而改变处于转子两端端面产生的电磁场区域内定子另一端端盖内表面上的磁流变弹性体的弹性大小，使磁流变弹性体旋转式阻尼器的旋转阻尼力得到调整。