[发明专利]一种刀头磁流体减振器

说明书

本发明公开了一种刀头磁流体减振器，包括中空结构的壳体，所述壳体的上下两端分别固定安装有上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖上均设有凹槽，所述壳体的中心处设有竖直设置且与上端盖和下端盖固定连接的冷却管，所述冷却管的上端穿过上端盖且位于上端盖的凹槽内，冷却管的下端穿过下端盖且位于下端盖的凹槽内，位于上端盖凹槽内的冷却管周侧设有环形正极电磁铁，位于下端盖凹槽内的冷却管周侧设有环形负极电磁铁。本发明主要用于控制机床加工刀头的振动，利用磁流体阻尼随磁场强弱变化的特性，通过控制磁流体两端的电磁铁磁场来改变磁流体阻尼大小，实现对减振器的实时调控，从而实现对刀头振动的实时控制。

技术领域

本发明涉及减振器技术领域，具体涉及一种刀头磁流体减振器。

背景技术

车削铣削机床在作业时，刀头会产生剧烈振动或发生颤振，这是导致产品加工精度不高的一个重要原因。现今，用于控制机床刀头振动的减振器多为被动减振器，如橡金属胶减振器、调谐质量阻尼减振器、橡胶隔振器等，

但是刀头振动情况复杂，振动频带较宽，被动减振器或调谐质量阻尼器控制频率范围窄，且用于控制刀头振动的传统减振器调节繁琐，具有较大的局限性。

磁流体的阻尼可根据磁场的强弱变化，且响应速度快，可控性好，具有较宽的动态频率控制范围，控制方式简单等一系列优点。因此磁流体已广泛应用于各行业之中，例如，汽车座椅悬架的减振，桥梁结构中的减振等，但在机械行业的应用较少，尤其是在刀头振动控制方面的应用一直是一个工程难题。

而传统的减振器已不能满足机床的加工要求，急需一种新的减振器。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种刀头磁流体减振器，以解决现有减振器控制振动频率范围窄，无法用于控制刀头振动的问题。

技术方案：本发明一种刀头磁流体减振器，包括中空结构的壳体，所述壳体的上下两端分别固定安装有上端盖和下端盖，所述上端盖和下端盖上均设有凹槽，所述壳体的中心处设有竖直设置且与上端盖和下端盖固定连接的冷却管，所述冷却管的上端穿过上端盖且位于上端盖的凹槽内，冷却管的下端穿过下端盖且位于下端盖的凹槽内，位于上端盖凹槽内的冷却管周侧设有环形正极电磁铁，位于下端盖凹槽内的冷却管周侧设有环形负极电磁铁，所述环形正极电磁铁和环形负极电磁铁均通过引线与电源连接；

所述壳体、上端盖、下端盖和冷却管形成封闭的环形空腔，环形空腔内设有竖直设置的环形振芯，所述环形振芯与冷却管同轴设置且环形振芯的上端通过弹簧与上端盖固定连接，所述环形空腔内充满有磁流体。

进一步的，所述上端盖与壳体之间以及下端盖与壳体之间均设有密封圈。

进一步的，所述壳体的外廓为方形或圆形，其内部的中空结构为圆柱形。

进一步的，所述弹簧的数量为偶数，且弹簧呈环形阵列设置。

进一步的，所述环形振芯的下端面设有多个盲孔，环形振芯与壳体、冷却管、上端盖和下端盖之间均留有间隙。间隙用于填充磁流体。

进一步的，所述冷却管的中心设有通孔，所述通孔内装有冷却液。冷却液可以减少振动发热产生的变形。

有益效果：

本发明的磁流体减振器，减振效率高，可控性好，利用磁流体的粘度随磁场的强度改变而改变的特性，通过控制电流来控制电磁铁所产生磁场的强弱，从而间接控制磁流体的粘度即阻尼，以达到同一减振器控制不同振动频率，增大了振动频率控制范围；且磁流体响应速度快，可以进行实时调控控制振动，实现半主动控制，提高了对随机振动给的控制效率；本发明用弹簧将振芯一端与上端盖连接，该结构能同时实现上下振动和左右摆动的三维振动控制。

综上，本发明的减振器结构简单、能实现实时调控控制，且能进行三维振动控制。

附图说明