[發明專利]基于磁流變材料的可控力矩裝置

有效

• 申請號: 201310285102.8
• 申請日: 2013-07-08
• 公開（公告）號: CN103322113A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 廖昌榮;李祝強;周治江;文娟;鞠銳;謝磊
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F16F9/34
• 分類號: F16F9/34;F16F9/53;F16F9/32
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明涉及緩沖技術領域，尤其涉及一種基于磁流變材料的可控力矩裝置。

背景技術

緩沖是指：在諸如車輛、航空航天設備、重型機械或兵器等器械受到高速沖擊時緩和其機械振動，使其受力平緩的過程。在實際中，存在各式各樣的沖擊情形，例如：飛機著陸、槍炮發射、電梯下墜、機床部件快速往復運動等，這些沖擊情形都會使機械設備受到很大的沖擊，機械設備的零部件會產生很大的動應力，甚至有可能直接導致零部件損壞，因此在機械設備受到沖擊時，有必要采取緩沖措施。現有技術中，磁流變液緩沖器是一種新型的智能器件，其阻尼力大小可以通過控制勵磁線圈電流大小進行調節，因此具有很廣泛的應用范圍。但是，現有的磁流變液緩沖器都是將阻尼通道設置在工作缸與活塞的間隙處、且為直線形式，其形成的阻尼通道有效長度很短，輸出的阻尼力很小，阻尼力調節范圍不大，很難滿足高速、大能量沖擊下的緩沖要求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于磁流變材料的可控力矩裝置。可以提高阻尼通道的有效長度，輸出大的阻尼力，滿足高速、大能量沖擊下的緩沖要求。

本發明提供的基于磁流變材料的可控力矩裝置，包括：推進裝置、可控緩沖裝置和磁流變材料回流管，所述推進裝置內設置有螺旋通道，所述可控緩沖裝置內設置有多級環形阻尼通道，當所述推進裝置工作時，所述推進裝置將所述螺旋通道內的磁流變材料擠入所述多級環形阻尼通道內，并經所述磁流變材料回流管回流到所述螺旋通道內，形成磁流變回路。

進一步，所述推進裝置包括：外殼和帶螺旋齒的旋轉軸，所述外殼包括：內腔和沿軸向設置的節流孔端和旋轉端，所述旋轉軸設置于所述內腔內形成所述螺旋通道，所述節流孔端設有節流孔，所述節流孔與所述內腔和所述多級環形阻尼通道連通，所述旋轉端沿徑向設置有磁流變材料流入通道，所述磁流變材料流入通道與所述磁流變材料回流管和所述內腔連通。

進一步，所述內腔的結構為圓柱型或凸臺型，相應的，所述旋轉軸的結構為圓柱型或凸臺型。

進一步，所述推進裝置，還包括：支撐端蓋，所述支撐端蓋位于所述外殼的旋轉端側，并固定于所述旋轉端上，且所述支撐端蓋通過密封圈和軸承支撐所述旋轉軸。

進一步，所述可控緩沖裝置包括：油缸、至少一片中心隔離板和至少一片圓環隔離板，所述中心隔離板和圓環隔離板沿所述油缸內壁軸向間隔設置形成所述多級環形阻尼通道。

進一步，所述可控緩沖裝置還包括：設置于所述油缸外壁的勵磁線圈，與所述勵磁線圈電連接的可控電源，與所述可控電源連接的、用于控制所述可控電源的輸出電流的控制器，和用于檢測所述油缸內壓力信息、為所述控制器提供控制依據的壓力傳感器。

進一步，所述磁流變材料包括：磁流變脂或磁流變液。

進一步，還包括：滾筒、離合器和與負載連接的拉索，所述滾筒的一端通過離合器與所述推進裝置內的旋轉軸連接，用于帶動所述旋轉軸轉動，所述拉索卷繞于所述滾上。

本發明的有益效果：

本發明實施例的可控力矩裝置，采用推進裝置和可控緩沖裝置相結合的結構，并且由于推進裝置內設置有螺旋通道，可控緩沖裝置內設置有多級環形阻尼通道，當推進裝置工作時，將螺旋通道內的磁流變材料擠入多級環形阻尼通道內，并經磁流變材料回流管回流到螺旋通道內，因此顯著的增加了阻尼通道的有效長度，使得可控力矩裝置可以輸出很大的阻尼力，完全滿足高速、大能量沖擊下的緩沖要求。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述：

圖1是本發明提供的基于磁流變材料的可控力矩裝置的實施例的結構示意圖。

具體實施方式

請參考圖1，是本發明提供的基于磁流變材料的可控力矩裝置的實施例的結構示意圖。該可控力矩裝置包括：推進裝置1、可控緩沖裝置2和磁流變材料回流管3。

在推進裝置1內設置有螺旋通道11，可控緩沖裝置2內設置有多級環形阻尼通道21。當推進裝置1工作時，其所產生的推動力，將螺旋通道11內的磁流變材料擠入多級環形阻尼通道21內，流入多級環形阻尼通道21內的磁流變材料在推動力的作用下，經磁流變材料回流管9內，回流到螺旋通道內，形成磁流變回路。