[发明专利]一种基于多个halbach永磁阵列的电涡流阻尼磁力弹簧

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明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。

为了实现上述发明目的，本发明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。