[发明专利]一种双层永磁体型轴向电涡流制退复进装置

说明书

技术领域

本发明属于电磁制动领域，特别是一种双层永磁体型轴向电涡流制退复进装置。

背景技术

发射装置在工作过程中承受剧烈的冲击载荷，为了防止发射过程中结构损坏并能实现后坐和复位功能，制退复进装置起到至关重要的作用。制退复进装置可以将作用时间很短幅值很大的冲击载荷转化为作用时间相对较长幅值小的平缓载荷。

弹簧式缓冲器和液气式制退复进机常用来缓冲这类冲击载荷。弹簧式缓冲器结构简单，维护方便，但是弹簧并不能起到耗能作用，冲击载荷越大，复进时的冲击也就越大，且长期使用易产生疲劳断裂。液气式制退复进机重量轻且可以调节复进速度，但其工作特性随温度变化较大，必须经常检查液量和和气压，密封要求高，维护工作复杂。

《某火炮磁流变制退机设计与研究》(机械制造与自动化，2016年，第5期，黄学谦著，54-57页)中提出了一种磁流变式制退机，利用励磁线圈可以连续控制磁流变液的阻尼系数，能耗低且响应时间短，但是结构较复杂，对整个装置的密封性和控制电路要求较高，并且磁流变液易沉淀。

电涡流制退复进装置与常用的一些粘滞制退复进装置相比，不存在漏液和密封的问题，具有结构相对简单、可靠性高等优点，在工程上具有良好广阔的应用前景。电涡流阻尼产生的基本原理是：当非磁性导体在磁场中切割磁力线运动时，会在导体中产生电涡流。根据楞次定律，电涡流同时会产生一个与原磁场方向相反的新磁场，新磁场会产生阻碍二者相对运动的阻尼力，如此可使冲击载荷能量通过导体的电阻热效应被消耗。

电涡流阻尼器与电涡流制退复进装置的原理相同，一般用于在低速情况下的振动抑制，在一定范围内也能实现缓冲效果。《Modeling and experiments on eddy current damping caused by a permanent magnet in a conductive tube》(Journal of Mechanical Science and Technology，2009年，第11期，Bae J S,Hwang J H,Park J S著，3024-3025页)中韩国航空大学Bae提出了一种永磁式圆筒型直线电涡流阻尼器。这种阻尼器利用圆管导体轴向切割磁力线产生电涡流阻尼力来抑制机械装置的轴向振动。但其仅有一组圆柱形永磁体作为磁场发生装置，电涡流耗能效率较低，只适用于抑制低频率的小幅振动或者对较小的冲击载荷进行缓冲。

专利号为201210238903.4的“一种用于抑制轴向振动的电涡流耗能阻尼器”利用径向充磁的永磁体阵列在电涡流筒周围形成多个磁场，利用电涡流筒在磁场中轴向运动时切割磁力线产生的电涡流发热耗能，同时复位的弹力由两个同极正对的轴向充磁永磁体提供。可用于抑制结构的轴向振动。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种双层永磁体型轴向电涡流制退复进装置，以解决一般电涡流制退复进装置阻尼系数小、工作效率低的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种双层永磁体型轴向电涡流制退复进装置，包括支撑机构、电涡流阻尼机构和复进机构；

所述电涡流阻尼机构包括内层永磁体、外层永磁体、外层导磁块；所述内层永磁体与外层永磁体均为环形圆柱结构，外层永磁体的内径大于内层永磁体的外径，内层永磁体与外层永磁体同轴安装；支撑机构为复进机构提供支撑和移动导向；所述复进机构的圆管位于内层永磁体与外层永磁体之间，圆管与内层永磁体和外层永磁体产生相对运动。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明的内、外层永磁体的磁力线构成循环回路，可以较大地增强磁通密度，从而提高阻尼系数，可对发射装置工作时受到的冲击载荷进行缓冲，可以有效减小其后坐位移和复进速度，并实现复进功能。

(2)本发明的制退复进装置可以通过增加永磁体对数、永磁体磁场强度两种方式增加缓冲器的阻尼系数。

(3)永磁体各部件优选的采用规则的回转体结构，加工容易、成本低。

(4)与将轴向运动转化为旋转运动的电涡流缓冲器相比，本发明的制退复进装置径向体积小，占用空间少。

(5)把永磁体换成电磁体，同时设计好控制电磁体的电路就可以实现半自动控制。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明双层永磁体型轴向电涡流制退复进装置实施例1的结构示意图。

图2为本发明双层永磁体型轴向电涡流制退复进装置实施例2的结构示意图。