[發明專利]磁流變轉矩調節器

有效

• 申請號: 201510919902.X
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105370892B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 李鋼
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: F16J15/43
• 分類號: F16J15/43
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 劉艷艷,董建林

技術領域

本發明涉及一種磁流變轉矩調節器，具體說是一種帶有特殊密封機制的磁流變轉矩調節器，屬于智能材料的機械傳動技術領域。

背景技術

工業上，經常會遇到對傳動系統輸出轉矩進行精確控制要求的場合。例如在包裝、化工、造紙、紡織、印刷、印染等行業的收卷作業中，為了維持被加工薄膜、紙張、布匹等柔幅材料收卷過程中張力的穩定，需要在不引起速度改變的前提下，實現收卷轉矩隨幅卷直徑變化的實時改變。傳統收卷中常常使用磁粉離合器作為控制硬件。但長期應用中也發現，磁粉離合器存在著性能穩定性差，密封困難，發熱嚴重，壽命不長等缺陷，越來越無法滿足高速收卷下張力精密控制的要求。

磁流變液(MRF)是近十年來發展起來的一種新型智能材料，它在無外加磁場時，流變特性與普通牛頓流體類似；但在外加強磁場作用下，其流體結構和性能會瞬間改變，表現為表觀粘滯系數可在毫秒級內增加幾個數量級，呈現類似固體的力學性質，且屈服強度能夠隨磁場變化而變化。本發明研制了一種既能充分發揮磁流變液的優良特性，又特別適合對輸出轉矩進行精確控制的新型傳遞裝置。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，解決磁流變液傳統橡膠件密封容易損傷和老化的問題，本發明提供了一種磁流變轉矩調節器。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種磁流變轉矩調節器，其特征在于：包括輸出軸、外轉子、磁流變液、勵磁線圈、磁軛、內轉子、輸入軸、永磁體、隔磁套、導磁環，

外轉子由左件、中件、右件剛性組合而成，中件寬度平分面處鑲有隔磁銅套，外轉子和輸入軸連為一體，一起轉動；內轉子與輸出軸連為一體，一起轉動；外轉子和內轉子之間的空隙填充磁流變液，并通過密封圈實現靜密封，輸出軸與外轉子之間通過密封結構實現動密封；

所述密封結構為：輸出軸材質為不導磁的不銹鋼，設置隔磁套將永磁體和外轉子隔開，永磁體右側依次裝有五個導磁環，導磁環通過磁力吸裝在永磁體和隔磁套上；五個導磁環和輸出軸之間有均勻的間隙，間隙流道形狀成曲折的迷宮走廊結構，實現機械迷宮密封。此方法易于實現，并可解決迷宮結構加工困難的不足;同時永磁體通過導磁率不同的五個導磁環在迷宮流道處形成從外到內逐漸增大的磁場,利用磁流變液自身剪切應力隨磁場變化的特性在機械迷宮密封基礎上再增加一道磁密封環節。

作為優選方案，所述的磁流變轉矩調節器，其特征在于：五個導磁環的導磁率均不相同，靠近永磁體的導磁環磁力較大，從而形成從外到內逐漸增大的磁場，實現磁密封。

作為優選方案，所述的磁流變轉矩調節器，其特征在于：所述磁軛包括左磁軛和右磁軛，勵磁線圈裝在左磁軛和右磁軛共同組成的窗口內；磁軛和勵磁線圈固定不動。

作為優選方案，所述的磁流變轉矩調節器，其特征在于：還包括殼體，所述輸出軸、外轉子、內轉子、輸入軸、左磁軛和右磁軛均被支撐在殼體上。

作為優選方案，所述的磁流變轉矩調節器，其特征在于：所述殼體包括殼體右件和殼體左件。

有益效果：本發明提供的磁流變轉矩調節器，具有以下優點：1、利用新的智能材料磁流變液(MRF)屈服強度能夠隨磁場變化而變化的特殊優良特性，簡單、實用、方便、精確地實現對輸出轉矩的控制；2、特別地，還提供了一種利用磁流變液自身性能特點的特殊密封機制，用于解決磁流變液傳統橡膠件密封容易損傷和老化的問題。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的內部結構圖；

圖3為密封結構的放大示意圖；

圖中：輸出軸1、外轉子2、左件8、中件11、右件9、隔磁銅套12、磁流變液3、勵磁線圈4、內轉子5、輸入軸6、殼體右件7、殼體左件15、橡膠密封圈14、左磁軛10、右磁軛13、密封結構16、永磁體17、隔磁套18、導磁環19、20、21、22、23。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。

如圖1至圖3所示，一種磁流變轉矩調節器，包括輸出軸1、外轉子2、 磁流變液3、勵磁線圈4、內轉子5、輸入軸6、殼體、左磁軛10、右磁軛13、永磁體17；