[发明专利]磁性液体微扭矩差缓冲装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种缓冲器，尤其是涉及磁性液体微扭矩差缓冲装置。

背景技术

磁性液体以其优越的流变性能在减振抑振、机械传动、精密加工及密封等多个工程领域有着广阔的应用前景，其中应用磁性液体研制缓冲器器件是磁性液体应用技术研究的一个重要分支。

目前，磁性液体缓冲器按其工作方式可分为直线式磁性液体缓冲器和旋转式磁性液体缓冲器。直线式磁性液体缓冲器研究较早，其结构设计、力学模型的研究较为成熟。但是，有些应用场合，如精度要求较高的微电子产品的变速与传动系统等，要求缓冲器能够提供连续旋转的可控力矩，因此，旋转式磁性液体缓冲器的研究具有重要的应用意义。

旋转式磁性液体缓冲器通过填充于外壳与转子之间屈服应力可控的磁性液体进行工作，而转子的工作面积是影响缓冲器性能的主要因素之一。目前，旋转式磁性液体缓冲器多以转子的两个端面作为工作面，此种结构的缓冲器通常具有较大的径向尺寸。有一些旋转式磁性液体缓冲器以转子的圆柱面作为工作面，虽然增大转子轴向和径向尺寸均可增加缓冲器的输出力矩，但是该种结构未能利用转子的端面。为了获得较大的缓冲力矩，出现了多盘片式磁性液体缓冲器，此种缓冲器同样是利用转子的端面作为工作面，工作时多个工作盘片的端面分别与定子相互作用，以获得较大缓冲力矩。为了充分利用转子的外表面，在提高缓冲器性能的同时，不增加其结构的复杂程度，设计了新型的旋转式磁性液体缓冲器结构，增加了缓冲器的工作面。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在不增大转子体积的情况下，有效地利用了转子的外表面，增加了转子的工作面积，并且结构紧凑，构件简单，易于加工和装配的磁性液体微扭矩差缓冲装置。

为了有效获得以上所述的磁性液体微扭矩差缓冲装置的结构和功能，本发明是按如下方式来实现的：该装置是由励磁线圈，磁性液体，后端盖，转子，外壳，隔磁圈，螺钉，密封圈，轴承，蒙盖，前端盖组成。转子的圆柱面和两个端面作为工作面；后端盖、外壳和前端盖由螺钉固连，构成缓冲器的定子；转子和定子间安装密封圈，磁性液体填充于转子与定子之间的空腔内，后端盖、前端盖分别与外壳之间安装隔磁圈，励磁线圈缠绕于两端盖内；两组励磁线圈产生相反方向的磁场，通电时，该缓冲器的转子做切割磁感线运动。

当励磁线圈通电时，在转子、定子以及它们之间的间隙产生磁路，从而在磁流变液周围产生磁场，磁性液体瞬间被磁化，使得磁性液体具有一定的剪切屈服应力，从而转子不断地做切割磁场运动，通过调节励磁线圈电流的大小来达到扭矩无极调节的目的。该装置可以根据转子扭矩的大小，通过改变流过励磁线圈的电流大小来调节缓冲器的扭矩，提供连续旋转的可控缓冲力矩。

本发明所述的磁性液体微扭矩差缓冲装置的积极效果在于：在不增大转子体积的情况下，有效地利用了转子的外表面，增加了转子的工作面积，并且整个装置结构紧凑，构件简单，易于加工和装配。另外，该装置可以根据转子扭矩的大小，通过改变流过励磁线圈的电流大小来调节缓冲器的扭矩，提供连续旋转的可控缓冲力矩。

附图说明

图为本发明磁性液体微扭矩差缓冲装置的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。

在图中，本发明磁性液体微扭矩差缓冲装置，其内部结构是由励磁线圈1、磁性液体2、后端盖3、转子4、外壳5、隔磁圈6、螺钉7、密封圈8、轴承9、蒙盖10、前端盖11组成。转子4的圆柱面和两个端面作为工作面；外壳5、后端盖3、前端盖11通过螺钉7固连，构成缓冲器的定子；转子4和定子间安装密封圈8，磁性液体2填充于转子4与定子之间的空腔内；后端盖3、前端盖11与外壳5之间安装隔磁圈6，励磁线圈1缠绕于两端盖内；两组励磁线圈1产生相反方向的磁场12，通电时，该缓冲器的转子4做切割磁感线12运动。

励磁线圈1通电时，在转子4、定子以及它们之间的间隙产生磁路12，从而在磁性液体2周围产生磁场，磁性液体2瞬间被磁化，使得磁性液体具有一定的剪切屈服应力。调节通过励磁线圈1的电流大小，使得磁性液体2所产生的剪切扭矩足以克服外部转子扭矩差，最终使彼此以同一扭矩转动。