專利名稱：一種新型電磁阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻尼器，具體涉及一種新型電磁阻尼器。
背景技術(shù)：
當(dāng)機(jī)械結(jié)構(gòu)受到外載荷作用時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。人們可利用振動(dòng)進(jìn)行輸送，篩分，破碎，監(jiān)測(cè)診斷等，這樣會(huì)對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防以及人們的生活等許多方面提供便利。然而，在高、精、尖等技術(shù)領(lǐng)域，機(jī)械振動(dòng)會(huì)造成結(jié)構(gòu)破壞失效，精度下降，壽命縮短以及出現(xiàn)傷亡事故。例如，火箭發(fā)射時(shí)，沖擊載荷可能 會(huì)造成的結(jié)構(gòu)破壞，發(fā)射精度降低；汽車行駛時(shí)，路面的粗糙不平使其舒適性降低；儀器儀表的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致其測(cè)量精度等。阻尼器可以在一定的程度上增加結(jié)構(gòu)的阻尼系數(shù)，因此，被廣泛的應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抑振、減振中。由于智能材料與結(jié)構(gòu)(如電(磁)流變材料，壓電材料，磁致伸縮材料，形狀記憶合金，電磁結(jié)構(gòu)等)具有較好的機(jī)電耦合特性，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于結(jié)構(gòu)抑振、減振中。電磁阻尼結(jié)構(gòu)已經(jīng)有應(yīng)用于振動(dòng)的主、被動(dòng)控制中的相關(guān)理論，近年來，永磁體的性能也取得了一定的發(fā)展，設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)功能要求的阻尼器相對(duì)容易，然而，在滿足使用要求的情況下，使電磁阻尼器的機(jī)電耦合特性大，結(jié)構(gòu)小，且能適用于多種場(chǎng)合，就顯得比較困難。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型電磁阻尼器，采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)具有較高的機(jī)電耦合特性，可用于隔振，緩沖等工作場(chǎng)合，并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作動(dòng)力大，使用方便，成本低，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種新型電磁阻尼器，包括中心軸1，在中心軸I外壁軸向依次設(shè)置有η組同極正對(duì)的環(huán)形永磁體堆3，所述η為大于等于2的整數(shù)，所述環(huán)形永磁體堆3間設(shè)置有鐵磁性墊片12，所述環(huán)形永磁體堆3沿中心軸I軸向兩端通過第一緊固螺母10和第二緊固螺母15鎖緊在中心軸I上，在所述環(huán)形永磁體堆3外設(shè)置有外薄壁圓筒5，且外薄壁圓筒5和環(huán)形永磁體堆3之間留有間隙，在外薄壁圓筒5兩端及中心軸I外壁徑向固定有第一蓋體9和第二蓋體16。在所述環(huán)形永磁體堆3和外薄壁圓筒5間設(shè)置有兩端和中心軸I固定的內(nèi)薄壁圓筒6，且和環(huán)形永磁體堆3和內(nèi)薄壁圓筒6之間留有間隙，所述內(nèi)薄壁圓筒6外壁沿軸向帶有多個(gè)等間隔的凸臺(tái)13，在凸臺(tái)13間纏繞有電磁線圈4。當(dāng)結(jié)構(gòu)需要承受彈性支撐力時(shí)，在所述第一緊固螺母10和第二緊固螺母15與第一蓋體9和第二蓋體16間分別設(shè)置有第一彈簧7和第二彈簧2。所述第一彈簧7和第二彈簧2的剛度系數(shù)相同。在所述環(huán)形永磁體堆3的兩端與第一緊固螺母10和第二緊固螺母15間分別設(shè)置有第一墊片11和第二墊片14，所述第一墊片11和第二墊片14的直徑大于第一緊固螺母10和第二緊固螺母15的直徑。[0011]所述外薄壁圓筒5的材料為鐵磁性材料，所述中心軸I的材料為非導(dǎo)磁性材料。所述內(nèi)薄壁圓筒6與環(huán)形永磁體堆3間的間隙為O. 5 3. 0mm。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)I、由于環(huán)形永磁體堆3同極正對(duì)設(shè)置，使兩組環(huán)形永磁 體堆3間的徑向磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，且環(huán)形永磁體堆3和外薄壁圓筒5間的間隙很小，這樣能夠提高本發(fā)明阻尼器的機(jī)電耦合特性；可以根據(jù)需要調(diào)整電磁線圈4的個(gè)數(shù)來調(diào)整本發(fā)明阻尼器的阻尼力；2、在所述環(huán)形永磁體堆3和外薄壁圓筒5間設(shè)置有內(nèi)薄壁圓筒6，薄壁圓筒6外壁沿軸向帶有多個(gè)等間隔的凸臺(tái)13，在凸臺(tái)13間纏繞有電磁線圈4，進(jìn)一步提高了本發(fā)明阻尼器的機(jī)電耦合特性，且電磁線圈4可與不同的電氣元件相接組成相應(yīng)的閉合回路，提高本發(fā)明的可控性和實(shí)用性；3、本發(fā)明阻尼器可以根據(jù)需要，在第一緊固螺母10和第二緊固螺母15與第一蓋體9和第二蓋體16間分別設(shè)置有第一彈簧7和第二彈簧2，使使用本發(fā)明阻尼器的結(jié)構(gòu)能夠承受彈性支撐力，可作為一種隔振或緩沖擊元件；本發(fā)明第一彈簧7和第二彈簧2的剛度系數(shù)相同，為結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性的穩(wěn)定性提供了保證；4、本發(fā)明在環(huán)形永磁體堆3的兩端與第一緊固螺母10和第二緊固螺母15間設(shè)置有第一墊片11和第二墊片14，保證了環(huán)形永磁體堆3的定位精度；5、本發(fā)明中心軸I的材料為非導(dǎo)磁性材料，外薄壁圓筒5的材料為鐵磁性材料，減小了磁場(chǎng)在外薄壁圓筒5外的磁漏，且還可以在外薄壁圓筒5形成渦電流，可提高本發(fā)明阻尼器的機(jī)電耦合特性；6、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作動(dòng)力大，使用方便，成本低，應(yīng)用范圍廣。

附圖為本發(fā)明的剖面圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理進(jìn)一步詳細(xì)說明。如附圖所述，本發(fā)明一種新型電磁阻尼器，包括中心軸1，在中心軸I外壁軸向依次設(shè)置有η組同極正對(duì)的環(huán)形永磁體堆3，所述η為大于等于2的整數(shù)，所述環(huán)形永磁體堆3間設(shè)置有鐵磁性墊片12，所述環(huán)形永磁體堆3沿中心軸I軸向兩端通過第一緊固螺母10和第二緊固螺母15鎖緊在中心軸I上，在所述環(huán)形永磁體堆3外設(shè)置有外薄壁圓筒5，且外薄壁圓筒5和環(huán)形永磁體堆3之間留有間隙，在外薄壁圓筒5兩端及中心軸I外壁徑向設(shè)置有通過螺栓8固定的第一蓋體9和第二蓋體16。優(yōu)選的，在所述環(huán)形永磁體堆3和外薄壁圓筒5間設(shè)置有兩端和中心軸I固定的內(nèi)薄壁圓筒6，且和環(huán)形永磁體堆3和內(nèi)薄壁圓筒6之間留有間隙，所述內(nèi)薄壁圓筒6外壁沿軸向帶有多個(gè)等間隔的凸臺(tái)13，在凸臺(tái)13間纏繞有電磁線圈4。當(dāng)結(jié)構(gòu)需要承受彈性支撐力時(shí)，在所述第一緊固螺母10和第二緊固螺母15與第一蓋體9和第二蓋體16間分別設(shè)置有剛度系數(shù)相同的第一彈簧7和第二彈簧2。優(yōu)選的，在所述環(huán)形永磁體堆3的兩端與第一緊固螺母10和第二緊固螺母15間分別設(shè)置有第一墊片11和第二墊片14，所述第一墊片11和第二墊片14的直徑大于第一緊固螺母10和第二緊固螺母15的直徑。優(yōu)選的，所述外薄壁圓筒5的材料為鐵磁性材料，所述中心軸I的材料為非導(dǎo)磁性材料。優(yōu)選的，所述內(nèi)薄壁圓筒6與環(huán)形永磁體堆3間的間隙為O. 5 3. 0mm。本發(fā)明的工作原理是將中心軸I的一端和被控結(jié)構(gòu)相接，在第一蓋體9的中心開有內(nèi)螺紋孔，使其和振源相接，則整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成閉環(huán)。當(dāng)外薄壁圓筒5與中心軸I之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，外薄壁圓筒5內(nèi)部將產(chǎn)生渦 電流，從而產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)方向相反的阻尼力；當(dāng)阻尼器結(jié)構(gòu)中設(shè)置有電磁線圈4時(shí)，可將某一耗能元件或者儲(chǔ)能元件與電磁線圈4串聯(lián)以形成閉和回路,當(dāng)環(huán)形永磁體堆3和電磁線圈4之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，每個(gè)電磁線圈4的兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并在相應(yīng)的閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這樣，根據(jù)安培力定理，電磁線圈4與環(huán)形永磁體堆3之間會(huì)產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)方向相反的安培力。這樣，振動(dòng)的能量將會(huì)轉(zhuǎn)換成電能，耗散與相應(yīng)的電路中，從而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)控制。
權(quán)利要求1.一種新型電磁阻尼器，其特征在于包括中心軸(I)，在中心軸(I)外壁軸向依次設(shè)置有n組同極正對(duì)的環(huán)形永磁體堆(3)，所述n為大于等于2的整數(shù)，所述環(huán)形永磁體堆(3)間設(shè)置有鐵磁性墊片(12)，所述環(huán)形永磁體堆(3)沿中心軸(I)軸向兩端通過第一緊固螺母(10)和第二緊固螺母(15)鎖緊在中心軸(I)上，在所述環(huán)形永磁體堆(3)外設(shè)置有外薄壁圓筒(5)，且外薄壁圓筒(5)和環(huán)形永磁體堆(3)之間留有間隙，在外薄壁圓筒(5)兩端及中心軸(I)外壁徑向固定有第一蓋體(9)和第二蓋體(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述新型電磁阻尼器，其特征在于在所述環(huán)形永磁體堆(3)和外薄壁圓筒(5)間設(shè)置有兩端和中心軸(I)固定的內(nèi)薄壁圓筒(6),且和環(huán)形永磁體堆(3)和內(nèi)薄壁圓筒(6)之間留有間隙，所述內(nèi)薄壁圓筒(6)外壁沿軸向帶有多個(gè)等間隔的凸臺(tái)(13)，在凸臺(tái)(13)間纏繞有電磁線圈(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述新型電磁阻尼器，其特征在于當(dāng)結(jié)構(gòu)需要承受彈性支撐力時(shí)，在所述第一緊固螺母(10)和第二緊固螺母(15)與第一蓋體(9)和第二蓋體(16)間分別設(shè)置有第一彈簧(7 )和第二彈簧(2 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述新型電磁阻尼器，其特征在于所述第一彈簧(7)和第二彈簧(2)的剛度系數(shù)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述新型電磁阻尼器，其特征在于在所述環(huán)形永磁體堆(3)的兩端與第一緊固螺母(10)和第二緊固螺母(15)間分別設(shè)置有第一墊片(11)和第二墊片(14)，所述第一墊片(11)和第二墊片(14)的直徑大于第一緊固螺母(10)和第二緊固螺母(15)的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述新型電磁阻尼器，其特征在于所述外薄壁圓筒(5)的材料為鐵磁性材料，所述中心軸(I)的材料為非導(dǎo)磁性材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述新型電磁阻尼器，其特征在于所述內(nèi)薄壁圓筒(6)與環(huán)形永磁體堆(3)間的間隙為0. 5 3. 0mm。
專利摘要一種新型電磁阻尼器，包括中心軸，在中心軸外壁軸向依次設(shè)置有n組同極正對(duì)的環(huán)形永磁體堆，n為大于等于2的整數(shù)，環(huán)形永磁體堆間設(shè)置有鐵磁性墊片，環(huán)形永磁體堆沿中心軸軸向兩端通過第一緊固螺母和第二緊固螺母鎖緊在中心軸上，在環(huán)形永磁體堆外設(shè)置有和其間留有間隙的外薄壁圓筒，在外薄壁圓筒兩端及中心軸外壁徑向固定有第一蓋體和第二蓋體，優(yōu)選的，在環(huán)形永磁體堆和外薄壁圓筒間設(shè)置有和其間留有間隙的兩端和中心軸固定的內(nèi)薄壁圓筒，內(nèi)薄壁圓筒外壁沿軸向帶有多個(gè)等間隔的凸臺(tái)，在凸臺(tái)間纏繞有電磁線圈；采用本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)具有較高的機(jī)電耦合特性，且具有隔振，緩沖的特性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作動(dòng)力大，使用方便，成本低，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)F16F6/00GK202579783SQ201220231960
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者嚴(yán)博, 張希農(nóng), 羅亞軍, 邊鵬飛 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)