專利名稱：磁流變液軟啟動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁流變 啟動(dòng),，尤其^于大功率設(shè)備的可,動(dòng)，也
適用于調(diào)節(jié)多個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單臺(tái)設(shè)備時(shí)的功率分配，iESffl于對(duì)機(jī)構(gòu)的過載，。
背景技術(shù)：
機(jī)^g—般^t魏電啟動(dòng)，在啟動(dòng)的時(shí)候極易產(chǎn)生機(jī)械沖擊，對(duì)機(jī)^g 的^^響駄，同時(shí)啟動(dòng)電流是額定工作電流的6 8倍，造成供暢統(tǒng)負(fù)微大。 常見的軟啟動(dòng)裝置是液力耦合器，但由于它本身工作時(shí)必須有滑差，效率不高于 97%,同時(shí)電機(jī)啟動(dòng)電流也乾匕美國(guó)專利US005896965 ， Magnetorheological fluid fan clutch (磁流^^形離合器)，公布了一種磁流變單盤式離合器，它引Af 型智 育辦半聰流變液作為動(dòng)力^3II媒介，M電自圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)改變^^變嚇性，可 控制^3II的裕巨，不^處是僅肯調(diào)于傳遞小^E場(chǎng)合。美國(guó)專利US005779013， US6745879B1， Torque transfer apparatus using magnetorheological fluids爐
流變^E傳il^S)，公布了一種磁流變多盤式,傳3i^S，用多盤式代替單盤
式，有多個(gè)圓盤徑向間隙運(yùn)的磁流變液參與工作，能1魏糊不大，散 慮不夠。
美國(guó)第4898266和4898267專利，它們提出一種粘性流體糊器，其中艦改變作 用^W電粘性流體的操作^M的靜電場(chǎng)而改變粘性流體職由器力矩的傳遞，不過 這種電粘性流體尚沒有發(fā)展到將此類設(shè)備投入商業(yè)用途和實(shí)用的地步。美國(guó)第 4920929號(hào)專利介紹了另夕卜一種通用翻的粘性流體糊器，^tfA5i^與輸出速 度的比值相對(duì)預(yù)入的電信號(hào)的變化而改變。在該專利中， 一般性介紹了電場(chǎng)或磁 場(chǎng)分別作用^W電流變流體，流變流體的操作室的自器。然而該專利所介紹 的糊器僅歸意圖，沒有涉^M的產(chǎn)品問題，例如M^包含磁場(chǎng)W^的不同 部件之間糊扛作空氣縫隙，棘掛共一種既具有足夠的磁場(chǎng)^^具有足夠的熱 傳播能力以避免流體過熱和沸騰的設(shè)備。美國(guó)專利US6811007B2， Hydromechanical Coupling with Clutch Assembly and Magnetorheological Clutch Actuator (帶 離^組件的,雜由器和磁流變離合驅(qū)動(dòng)器)，公布了一種四輪驅(qū)動(dòng)汽車用磁流變 液多盤式辦巨傳il^置，用M泵產(chǎn)生Mffi力軸向壓縮多個(gè)圓盤徑向間隙里的磁流變液，用電磁場(chǎng)調(diào)節(jié)磁流變液的粘度，但電自圈外置，結(jié)構(gòu)大， 不合理，傳
遞轉(zhuǎn)矩不大。美國(guó)專利US6988602B2， Torque transfer Coupling with Magnetorheological Clutch Actuator (帶磁流變離合驅(qū)動(dòng)器的職由器)，公布了另 一種四輪驅(qū)動(dòng)汽車用磁流變,器，有多個(gè)圓盤徑向間隙里的磁流變液參與工作， 用旋轉(zhuǎn)的凸輪軸向壓緊多個(gè)圓盤的徑向間隙，用電磁場(chǎng)調(diào)節(jié)圓盤間磁流變液的粘度， 但電磁線圈外置，結(jié)構(gòu)大， 不合理，傳遞総巨不大。美國(guó)專利US6725990B2， Torque transfer Clutch with Magnetorheological Actuator and Ball Screw Operator.公布了另一種四輪驅(qū)動(dòng)汽車用磁流變自器，有多個(gè)圓盤徑向間隙里的 磁流變液參與工作，采用螺方趟杠壓緊多個(gè)圓盤間徑向間隙，用電磁場(chǎng)調(diào)節(jié)圓盤間 磁流變液的粘度，但電纖圈夕虔，結(jié)構(gòu)大，鵬不合理，{鎖辦巨不大。中國(guó)專 利200410081536. 7公布了一種磁流變軟啟動(dòng)^S，它是一種單盤雙線圈帶熱管散熱 的驢，它沒有利用力矩與摩擦面M成正比的絲，線圈外置導(dǎo)致術(shù)只大，磁路 中有空氣隙，同樣電流瞎況下有效磁場(chǎng)弱，4趟力矩和功率小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不^t處，樹共一種能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟動(dòng)，#311 ，大，^^*長(zhǎng)的大功率磁流變,啟動(dòng)^0
為實(shí)nm目的，本發(fā)明的磁流變,啟動(dòng),包括主動(dòng)軸，與主動(dòng)軸連為一 體的不導(dǎo)磁的主動(dòng)法蘭，主動(dòng)法蘭中部的凹槽內(nèi)連有與主動(dòng)軸同4由線的從動(dòng)軸， 從動(dòng)軸上設(shè)有與主動(dòng)法蘭相對(duì)應(yīng)的從動(dòng)法蘭；主動(dòng)法^J:設(shè)有多個(gè)同心布置的主動(dòng) 環(huán)；從動(dòng)法^h設(shè)有多個(gè)與主動(dòng)環(huán)相互嵌合的從動(dòng)環(huán)，主動(dòng)環(huán)與從動(dòng)環(huán)之間留有充 滿作為動(dòng)力傳遞介質(zhì)磁流液體的間隙；從動(dòng)軸上依次設(shè)有勵(lì)麟圈和右端蓋，右端 齡卜端的從動(dòng)軸上設(shè)有與鵬線圈兩接線端相連接的受電驢；主動(dòng)軸上設(shè)有左端 蓋，左端蓋與糊蓋分別連徵卜筒，夕卜筒上開有磁流^A孔和與細(xì)配合的注油/ 易熔塞。
戶脫的主動(dòng)環(huán)與從動(dòng)環(huán)之間的間隙為2士0.5mm;戶腿的主動(dòng)環(huán)、從動(dòng)環(huán)、外 筒和從動(dòng)軸由軟 it才料制成主動(dòng)法蘭和從動(dòng)法蘭由順磁^C^t才料制成;戶腿的主 動(dòng)法蘭和從動(dòng)軸之間設(shè)有保證同軸度的軸承；戶腐的主辦去蘭和從動(dòng)軸的中心設(shè)有 螺栓；戶艦的左端蓋與主動(dòng)軸之間設(shè)有密封亂與夕卜筒驗(yàn)的端面上設(shè)有密封墊； 戶，的從動(dòng)法蘭與外筒之間設(shè)有密封圈。
本發(fā)明的有益效果采用勵(lì)磁線圈旁置，艦由從動(dòng)軸、右端蓋、夕卜筒、磁流變液、主動(dòng)環(huán)、從動(dòng)環(huán)構(gòu)成一閉合 ，這樣用小控制電流即可得到強(qiáng)磁場(chǎng)，減小 了勵(lì),圈的發(fā)熱。用多個(gè)主動(dòng)環(huán)與多個(gè)從動(dòng)環(huán)嵌套布置的方式，^i動(dòng)環(huán)和從動(dòng) 環(huán)之間形成多個(gè)徑向排列的剪切室，剪切室內(nèi)運(yùn)用磁流變液作為動(dòng)力傳遞的介質(zhì)，
使多個(gè)剪切室內(nèi)的磁流變液參與工作，^ii,。磁流變液具有零場(chǎng)粘度低，響應(yīng)
鵬快，刷陂力高，娜電壓低的優(yōu)點(diǎn)，非常適合于用作可控辦巨傳遞的介質(zhì)； 多個(gè)徑向排列的可控剪切室，充分利用其傳遞的轉(zhuǎn)矩=1^|>〖，增加剪切織量n 即可增大糊，用電、鵬制磁流變液的剪切應(yīng)力r即可^勘j糊大小。該體艦 其自身的旋轉(zhuǎn)實(shí)1LR^散熱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，啟動(dòng)平穩(wěn)，傳遞力矩大，散熱 性能，，^^ 長(zhǎng)，具有廣泛的實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明的磁流變 啟動(dòng)^結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本發(fā)明的磁流變 啟動(dòng)^ 示意圖
圖中主動(dòng)軸l，密封2，左端蓋3，密封墊4，主動(dòng)法蘭5，主動(dòng)環(huán)6，從動(dòng)環(huán) 7，從動(dòng)法蘭8，夕卜筒9，勵(lì)纖圈IO，右端蓋ll，從動(dòng)軸12，軸承13，注油/易熔 塞14，螺栓15，密封圈16，密封圈17，受電,18。
具體 方式 下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
圖1所示，本發(fā)明的磁流變軟啟動(dòng),主要由主動(dòng)軸l、主^T法蘭5和主動(dòng)環(huán) 6連為一體的主動(dòng)軸組件和由從動(dòng)軸12、從動(dòng)環(huán)7、從動(dòng)法蘭8和糊蓋11連為一 體的從動(dòng)軸組件兩大部分砂卜筒9、密封件和勵(lì)磁線圈10構(gòu)成，其中主動(dòng)環(huán)6、從 動(dòng)環(huán)7、夕卜筒9和從動(dòng)軸12由軟li^料制成主動(dòng)法蘭5和從動(dòng)法蘭8由順磁抗
磁材料制成。與主動(dòng)軸1連為一體的主動(dòng)法蘭5上固^i蹄多個(gè)同心布置的主動(dòng)
環(huán)6，主動(dòng)環(huán)6與從動(dòng)環(huán)7相互嵌^J置，主動(dòng)環(huán)6與從動(dòng)環(huán)7徑向間隙為2土0. 5ran， 該間隙內(nèi)有充滿作為動(dòng)力傳遞介質(zhì)磁流的液體，主動(dòng)環(huán)6與從動(dòng)法蘭8 M動(dòng)環(huán)7 與主動(dòng)法蘭5之間軸向間隙為3nra;從動(dòng)環(huán)7與從動(dòng)法蘭8之間固定連接,從動(dòng)法蘭 8內(nèi)圈固定連接在從動(dòng)軸12上從動(dòng)軸12上安竊勵(lì)纖圈10和右端蓋11， M線 圈10的兩^^i接在受電體18上;主動(dòng)法蘭5和從動(dòng)軸12的中A孔內(nèi)親螺 栓15，為防止磁流變液的泄漏，螺栓15上設(shè)有密封圈17。主動(dòng)軸1與左端蓋3之 間設(shè)有密封圈2，左端蓋3與外筒9 ,處設(shè)有密封墊4;從動(dòng)法蘭8與外筒9之間設(shè)有密封圈16;夕卜筒9上開有磁流^A孔和與其相配合的注油/易熔塞14。鵬 線圈10直接織ij抓動(dòng)軸12上，從動(dòng)法蘭8和右端蓋11為纟麯U線圈的擋板，線圈 10的引出線從糊蓋11的導(dǎo)線孔引出與受電驢18相連接，夕卜部直流可調(diào)電源通 過鄉(xiāng)響受電體18供電。
工作原理采用主、從動(dòng)軸組件和勵(lì)磁線圈10結(jié)構(gòu)，辦巨纟姓動(dòng)軸l、主動(dòng)法 蘭5、主動(dòng)環(huán)6輸入，禾倆磁流變^S磁場(chǎng)中可以從液體變?yōu)楣腆w的流變脅性，經(jīng) 其傳遞，扭^^縱動(dòng)軸組件的從動(dòng)環(huán)7，從動(dòng)法蘭8、從動(dòng)軸12輸出。勵(lì)麟圈IO 通電時(shí)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)可控制主、從動(dòng)件徑向間隙內(nèi)的磁流變液的流^f寺性；控 制線圈內(nèi)的電皿小到大變化，即可改變磁流變液的流鄉(xiāng)性，即可實(shí)5Mll^a 的平穩(wěn)起動(dòng)；控制線圈的電流5踱，進(jìn)而改變磁流變航剪切模式下的剪切應(yīng)力， 從而輸出不同的$^巨，當(dāng)負(fù)載過大，艦了啟動(dòng)體能傳遞的最大辦巨時(shí)，主、從 動(dòng)件間自動(dòng)出現(xiàn)打滑，具有過載，作用。
權(quán)利要求
1.一種磁流變液軟啟動(dòng)裝置，其特征在于它包括主動(dòng)軸(1)，與主動(dòng)軸(1)連為一體的不導(dǎo)磁的主動(dòng)法蘭(5)，主動(dòng)法蘭(5)中部的凹槽內(nèi)連有與主動(dòng)軸(1)同一軸線的從動(dòng)軸(12)，從動(dòng)軸(12)上設(shè)有與主動(dòng)法蘭(5)相對(duì)應(yīng)的從動(dòng)法蘭(8)；主動(dòng)法蘭(5)上設(shè)有多個(gè)同心布置的主動(dòng)環(huán)(6)；從動(dòng)法蘭(8)上設(shè)有多個(gè)與主動(dòng)環(huán)(6)相互嵌合的從動(dòng)環(huán)(7)，主動(dòng)環(huán)(6)與從動(dòng)環(huán)(7)之間留有充滿作為動(dòng)力傳遞介質(zhì)磁流液體的間隙；從動(dòng)軸(12)上依次設(shè)有勵(lì)磁線圈(10)和右端蓋(11)，右端蓋(11)外端的從動(dòng)軸(12)上設(shè)有與勵(lì)磁線圈(10)兩接線端相連接的受電裝置(18)；主動(dòng)軸(1)上設(shè)有左端蓋(3)，左端蓋(3)與右端蓋(11)分別連接外筒(9)，外筒(9)上開有磁流體注入孔和與其相配合的注油/易熔塞(14)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1戶脫的磁流變 啟動(dòng)^，，征在于:戶脫的主動(dòng)環(huán)(6) 與從動(dòng)環(huán)(7)之間的間隙為2±0. 5mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1戶腿的磁流變皿啟動(dòng),，，征在于:戶腿的主動(dòng)環(huán)(6)、 從動(dòng)環(huán)(7)、外筒(9)和從動(dòng)軸(12)由軟磁材料制成主動(dòng)法蘭(5)和從動(dòng)法蘭(8)由順 磁離磁材料制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1戶脫的磁流變繊啟動(dòng)體，欺寺征在于戶誠(chéng)的主動(dòng)法蘭 (5)和從動(dòng)軸(12)之間設(shè)有保證同軸度的軸承(13)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 0M的磁流變，啟動(dòng)^g， ^!t征在于戶脫的主動(dòng)法蘭 (5)和從動(dòng)軸(12)的中心設(shè)有螺栓(15) o
全文摘要
一種磁流變液軟啟動(dòng)裝置，包括與主動(dòng)軸連為一體的主動(dòng)法蘭盤，主動(dòng)法蘭盤上固定連接有多個(gè)同心的主動(dòng)環(huán)，主動(dòng)環(huán)與多個(gè)同心的從動(dòng)環(huán)互相嵌套布置，從動(dòng)環(huán)與主動(dòng)環(huán)間留有充滿作為動(dòng)力傳遞介質(zhì)磁流液體的間隙；從動(dòng)環(huán)與從動(dòng)軸、從動(dòng)法蘭及右端蓋連為一體，主動(dòng)軸與從動(dòng)軸之間有保證其同心的定位軸承；從動(dòng)軸上設(shè)有勵(lì)磁線圈和受電裝置，勵(lì)磁線圈通過受電裝置接收外部的直流供電。該裝置通過其自身的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇散熱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，傳遞力矩大，散熱性能較好，使用壽命長(zhǎng)，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號(hào)F16D35/00GK101319695SQ20081002009
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者凌 李, 楊志伊, 苗運(yùn)江 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)