[發(fā)明專利]一種具有多模阻尼特性的電磁流體阻尼器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710653730.5
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107289061A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湯樹人;趙克順;趙靜
• 申請（專利權(quán)）人: 湯樹人;趙克順;趙靜
• 主分類號: F16F13/00
• 分類號: F16F13/00;F16F6/00;F16F9/14;B66B11/04
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，尤其涉及對機械旋轉(zhuǎn)運動進行限速保護的阻尼器。

背景技術(shù)

隨著高層建筑數(shù)量的增加，曳引電梯的數(shù)量快速增加，但高層建筑在諸如火災(zāi)等緊急情況下的人員疏散問題日顯突出。現(xiàn)已公開的ZL201210346849.5“一種具有火災(zāi)斷電自運行救生功能的電梯”，提出了利用阻尼裝置實現(xiàn)對轎廂的限速運行，亦能同步解決轎廂意外失速沖頂和墜落問題的解決方案。為適于以上使用場景，和其他機械旋轉(zhuǎn)運動進行限速保護的需求，對阻尼器提出了如下要求：在重載下送或某一方向時，要求阻尼器具有大功率的阻尼緩速能力，從而提高載荷能力；但在輕載上行或另一方向時，要求阻尼器具有小功率阻尼緩速能力，從而提高運行效率；阻尼器在萬一情況下應(yīng)急使用，使用壽命雖然可以不長，但要求高強度可靠工作、免維護，尤其成本低廉以便于大規(guī)模應(yīng)用；阻尼器應(yīng)有高度的安全性，即便發(fā)生一次故障，也應(yīng)確保當(dāng)班使用者平安。

但是，現(xiàn)有的電磁阻尼器或緩速器，普遍只具有單一的阻尼特性曲線，或需要增加復(fù)雜的控制系統(tǒng)，才能實現(xiàn)不同的阻尼特性控制；此外電磁阻尼器雖然功能可靠，但其所固有存在的電磁發(fā)熱，阻尼性能隨著溫度的升高而衰退，乃至失效的問題，也并不適于連續(xù)的高強度作業(yè)場合；雖然對電磁阻尼器可以采取設(shè)置冷卻管路進行冷卻等方式予以控制，但將導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)快速復(fù)雜化，經(jīng)濟性欠佳。而液力阻尼器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且管路漏液就會功能衰退，乃至徹底失效，其可靠性也并不適于在不進行日常保障維護，而又要求高安全性的場合里使用。此外，現(xiàn)有的阻尼器或緩速器普遍單點失效即導(dǎo)致整體失效，而難以在某一方面故障的情況下，能夠帶著故障，雖然性能下降，但不會完全喪失功能，從而實現(xiàn)一次故障發(fā)生時，依然能夠確保當(dāng)班使用者的平安，并在后續(xù)還可以降低性能要求情況下，降級使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種具有多模阻尼特性的電磁流體阻尼器，阻尼力矩隨著轉(zhuǎn)速的增大而增大，其可選結(jié)構(gòu)為：所述電磁流體阻尼器包括電磁阻尼單元和流體阻尼單元；所述電磁阻尼單元主體結(jié)構(gòu)為上殼體，所述上殼體上端乃至周圍壁面上開設(shè)有電磁段通孔，所述上殼體上端中心位置裝配有軸承，所述軸承旋轉(zhuǎn)支撐著輸入轉(zhuǎn)軸，所述輸入轉(zhuǎn)軸下方連接著轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子外并在上殼體內(nèi)壁上裝配有定子，所述轉(zhuǎn)子與定子之間為可以供氣體或液體流通的間隙腔，所述轉(zhuǎn)子下方為轉(zhuǎn)軸；所述電磁阻尼單元下方為流體阻尼單元，所述流體阻尼單元主體結(jié)構(gòu)為下殼體，所述下殼體與上殼體連接，所述轉(zhuǎn)軸位于下殼體中心位置，所述轉(zhuǎn)軸下方由軸承旋轉(zhuǎn)支撐，所述轉(zhuǎn)軸上連接著葉輪，所述下殼體內(nèi)有葉輪腔，所述葉輪可以在葉輪腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動，所述葉輪腔左上方為內(nèi)通孔，所述內(nèi)通孔連接著電磁阻尼單元內(nèi)的間隙腔和流體阻尼單元內(nèi)的葉輪腔，所述葉輪腔右下方為液力段通孔，所述液力段通孔可以流通流體阻尼單元正常工作所需的工作介質(zhì)。

較佳地，所述的電磁流體阻尼器內(nèi)，電磁阻尼單元和流體阻尼單元同軸串聯(lián)；所述的流體阻尼單元可以吸取液體或者氣體等工作介質(zhì)，對電磁阻尼單元冷卻降溫；所述的電磁流體阻尼器正反轉(zhuǎn)時，具有不同的阻尼力矩特性，能夠滿足正反兩個方向明顯不同的阻尼力矩使用場景的性能要求。

較佳地，所述的流體阻尼單元所吸取的工作介質(zhì)可以直接流經(jīng)電磁阻尼單元內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子之間間隙腔的方式實現(xiàn)冷卻，具有結(jié)構(gòu)簡單、冷卻效果好的優(yōu)點；所述電磁阻尼單元內(nèi)的間隙腔和流體阻尼單元內(nèi)的葉輪腔通過內(nèi)通孔相連。

較佳地，所述的流體阻尼單元所吸取的工作介質(zhì)也可以流經(jīng)電磁阻尼單元內(nèi)專門設(shè)置的冷卻介質(zhì)通道的方式實現(xiàn)冷卻，具有工作介質(zhì)不會四處流溢的優(yōu)點。

較佳地，外力矩驅(qū)動電磁流體阻尼器轉(zhuǎn)軸朝設(shè)定方向旋轉(zhuǎn)時，電磁阻尼單元和流體阻尼單元均工作，使得電磁流體阻尼器整體阻尼力矩較大；外力矩驅(qū)動轉(zhuǎn)軸反向旋轉(zhuǎn)時，電磁阻尼單元正常工作，但流體阻尼單元在轉(zhuǎn)軸反轉(zhuǎn)時難以有效吸取工作介質(zhì)，而不能產(chǎn)生較大的流體阻尼力矩，故而使得電磁流體阻尼器整體阻尼力矩較小；且在采用諸如水、油、冷卻液等液體作為工作介質(zhì)時，電磁流體阻尼器在轉(zhuǎn)軸正反向旋轉(zhuǎn)時的整體阻尼力矩差距會更為明顯。

較佳地，所述流體阻尼單元在工作介質(zhì)供給類型和入口壓力穩(wěn)定不變，轉(zhuǎn)軸正反向旋轉(zhuǎn)時，其轉(zhuǎn)軸阻尼力矩特性并不相同，可以通過設(shè)計葉輪或葉輪腔構(gòu)型的方式，比如葉輪的葉片為曲面構(gòu)型或者帶傾角安裝在轉(zhuǎn)軸上，就可以實現(xiàn)。

較佳地，所述的電磁流體阻尼器在正反轉(zhuǎn)，或者采用不同類型的工作介質(zhì)如水、空氣或冷卻液等，或者由外界控制工作介質(zhì)的入口壓力，以及上述各種不同情況的組合，將使電磁流體阻尼器具有多種模式下各不相同的阻尼力矩特性。