申请/专利权人：安徽工程大学

申请日：2018-04-08

公开（公告）日：2020-05-19

公开（公告）号：CN108730401B

主分类号：F16F9/53(20060101)

分类号：F16F9/53(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.05.19#授权;2018.11.27#实质审查的生效;2018.11.02#公开

摘要：本发明公开了一种馈能型减振器，包括缸筒和转子总成，转子总成包括可旋转的设置于缸筒上的转轴以及设置于转轴上的活塞和第一永磁体，所述转子总成还包括设置于所述转轴上且用于调节经过磁流变液的磁感应线的数量的隔磁装置，隔磁装置位于所述缸筒和所述第一永磁体之间。本发明的馈能型减振器，通过设置隔磁装置，调节经过磁流变液的磁感应线的数量，进而可以调节磁流变效应的强弱，实现减振器阻尼力可调。

主权项：1.馈能型减振器，包括缸筒和转子总成，转子总成包括可旋转的设置于缸筒上的转轴以及设置于转轴上的活塞和第一永磁体，其特征在于：所述转子总成还包括设置于所述转轴上且用于调节经过磁流变液的磁感应线的数量的隔磁装置，隔磁装置位于所述缸筒和所述第一永磁体之间；所述隔磁装置包括设置于所述转轴上的导向盘和可移动的设置于导向盘上的第二隔磁盘，导向盘具有让磁感应线穿过的透磁孔，第二隔磁盘位于透磁孔中且第二隔磁盘用于调节透磁孔的开度大小。

全文数据：馈能型减振器技术领域[0001]本发明属于减振器技术领域，具体地说，本发明涉及一种馈能型减振器。背景技术[0002]目前，国内外对于馈能型减振器的研究总体有液压蓄能式和电磁式两种。其中，电磁式馈能悬架形式有电磁线圈感应式、直线电机式、曲柄连杆式、齿轮齿条式和滚珠丝杠式5种。液压蓄能式馈能减振器附加质量重，响应速度慢，执行精度低。电磁式馈能减振器的能量回收效率要比液压蓄能式高，但存在着电机转子随着悬架往复运动旋转方向正反交替切换的问题。而且这些减振器都不能很好的实现阻尼力大小的调节。发明内容[0003]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种馈能型减振器，目的是实现阻尼力可调。[0004]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为:馈能型减振器，包括缸筒和转子总成，转子总成包括可旋转的设置于缸筒上的转轴以及设置于转轴上的活塞和第一永磁体，所述转子总成还包括设置于所述转轴上且用于调节经过磁流变液的磁感应线的数量的隔磁装置，隔磁装置位于所述缸筒和所述第一永磁体之间。[0005]所述隔磁装置包括设置于所述转轴上的导向盘和可移动的设置于导向盘上的第二隔磁盘，导向盘具有让磁感应线穿过的透磁孔，第二隔磁盘位于透磁孔中且第二隔磁盘用于调节透磁孔的开度大小。[0006]所述透磁孔设置多个，所述第二隔磁盘的数量与透磁孔的数量相同且各个透磁孔中分别设置一个第二隔磁盘。[0007]所述导向盘上的所有透磁孔为沿周向均匀分布。[0008]所述隔磁装置还包括与所述导向盘和所述第二隔磁盘连接且用于控制第二隔磁盘朝向导向盘的中心处移动的回位弹簧。[0009]所述转子总成还包括设置于所述转轴上且位于所述缸筒内部的转盘和可移动的设置于转盘上的滑块，转盘具有容纳滑块的容置槽，滑块设置成可在伸出状态和收纳状态之间进行切换。[0010]所述滑块设置多个且所有滑块在所述转盘上为沿周向均匀分布。[0011]所述转子总成还包括设置于转轴上且用于调节所述活塞的轴向位置的调节装置，调节装置位于所述缸筒的内部。[0012]所述调节装置包括设置于所述转轴上的安装盘和设置于安装盘上且用于在转轴旋转时推动所述活塞沿轴向朝向所述转盘处进行移动的调节件，调节件与活塞接触。[0013]所述调节件设置多个且所有调节件在所述安装盘上为沿周向均匀分布。[0014]本发明的馈能型减振器，通过设置隔磁装置，调节经过磁流变液的磁感应线的数量，进而可以调节磁流变效应的强弱，实现减振器阻尼力可调;而且该馈能型减振器结构简单、阻尼可变，工作温度范围宽，响应速度快，功率消耗较低且可实现振动衰减的同时将这部分耗散的能量回收利用。附图说明[0015]本说明书包括以下附图，所示内容分别是：[0016]图1是本发明馈能型减振器在低速状态时的剖视图；[0017]图2是本发明馈能型减振器在高速状态时的剖视图；[0018]图3是隔磁装置在低速状态时的结构示意图；[0019]图4是隔磁装置在高速状态时的结构示意图；[0020]图5是隔磁装置在高速状态时的剖视图；[0021]图6是转盘的剖视图；[0022]图7是转盘与滑块在高速状态时的结构示意图；[0023]图8是转盘与滑块在高速状态时的俯视图；[0024]图9是调节装置的主视图；[0025]图10是调节装置的俯视图；[0026]图中标记为:1、转轴;2、第一永磁体;3、第二永磁体;4、缸筒;5、导向盘;6、隔磁盘；7、转盘;8、滑块;9、调节件;901、第一推杆;902、第二推杆;903、配重块;904、连接杆；10、第一回位弹簧；11、第二回位弹簧；12、活塞;13、安装盘;14、透磁孔;15、容置槽。具体实施方式[0027]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。[0028]如图1和图2所示，本发明提供了一种馈能型减振器，包括缸筒4和转子总成，转子总成包括可旋转的设置于缸筒4上的转轴1以及设置于转轴1上的活塞12、第一永磁体2和第二永磁体3,转子总成还包括设置于转轴1上且用于调节经过磁流变液的磁感应线的数量的隔磁装置，隔磁装置位于缸筒4和第一永磁体2之间。[0029]具体地说，如图1和图2所示，本发明的馈能型减振器为旋转式磁流变减振器，缸筒4为内部中空的圆柱形构件，转轴1为圆柱体，转轴1穿过缸筒4,转轴1的两端分别从缸筒4的一端向外伸出，转轴1与缸筒4并为同轴设置，缸筒4的内腔体中有磁流变液。活塞12为圆盘状结构，活塞12套设于转轴1上，活塞12的中心处具有让转轴1穿过的通孔，活塞I2在转轴1上沿轴向可移动，活塞12并位于缸筒4的内腔体中，缸筒4的内腔体为圆形腔体，活塞I2与缸筒4和转轴1为同轴设置。活塞12的外直径与缸筒4的内腔体的内直径大小相同，活塞I2的中心处具有让转轴1穿过的通孔。[0030]如图1至图5所示，隔磁装置、第一永磁体2和第二永磁体3均位于缸筒4的外部，第一永磁体2和第二永磁体3固定设置于转轴1上，第一永磁体2和第二永磁体3均为圆盘状结构，第一永磁体2和第二永磁体3与转轴1并为同轴设置，第一永磁体2和第二永磁体3用于产生磁感应线，在转轴1的轴向上，隔磁装置位于第一永磁体2与缸筒4之间，缸筒4位于隔磁装置和第二永磁体3之间。隔磁装置包括设置于转轴1上的导向盘5和可移动的设置于导向盘5上的隔磁盘6,导向盘5具有让磁感应线穿过的透磁孔14,隔磁盘6位于透磁孔14中且隔磁盘6用于调节透磁孔14的开度大小。导向盘5套设于转轴1上，导向盘5的中心处具有一个让转轴1穿过的通孔，导向盘5为圆盘状结构，导向盘5与转轴1为同轴设置且导向盘5的外直径小于第一永磁体2的外直径和缸筒4的内腔体的内直径，避免将第一永磁体2产生的磁感应线完全屏蔽。隔磁盘6在导向盘5上设置成可沿导向盘5的径向进行移动，导向盘5对隔磁盘6起到导向作用，隔磁盘6用于控制透磁孔14的开闭以及透磁孔14打开后的开度大小。导向盘5位于缸筒4和第一永磁体2之间，透磁孔14为在导向盘5上沿轴向贯穿设置的通孔且透磁孔14在导向盘5的外圆面导向盘5的外圆面为导向盘5上位于外边缘且直径最大的圆柱面上形成让隔磁盘6通过的开口，透磁孔14分布在转轴1的四周且透磁孔14正对第一永磁体2。在隔磁盘6沿导向盘5的径向朝向远离转轴1的方向进行移动时，可将透磁孔14打开，在隔磁盘6移动至距离转轴1最远处的位置时，透磁孔14处于开度最大状态，此时减振器产生的阻尼力最大;在隔磁盘6沿导向盘5的径向朝向靠近转轴1的方向进行移动时，可将透磁孔14逐渐关闭，在隔磁盘6移动至距离转轴1最近处的位置时，隔磁盘6将透磁孔14封闭，透磁孔14处于关闭状态，此时减振器产生的阻尼力最小。隔磁盘6的面朝第一永磁体2的表面的面积大于透磁孔14的面积，确保能够将透磁孔14完全封闭。[0031]如图3至图5所示，透磁孔14设置多个，隔磁盘6的数量与透磁孔14的数量相同且各个透磁孔14中分别设置一个隔磁盘6,作为优选的，导向盘5上的所有透磁孔14为沿周向均匀分布，所有隔磁盘6在转轴1的四周沿周向均匀分布，隔磁盘6是由隔磁材料制成，导向盘5采用导磁材料制成。[0032]如图1至图5所示，隔磁装置还包括与导向盘5和隔磁盘6连接且用于控制隔磁盘6朝向导向盘5的中心处移动的第一回位弹簧10,第一回位弹簧10位于导向盘5和隔磁盘6之间，第一回位弹簧10对隔磁盘6施加沿径向的拉力。在转轴1旋转过程中，隔磁盘6在离心力作用下会沿导向盘5的径向朝向远离转轴1的方向进行移动。当转轴1的速度较低且转轴1的转速不超过设定转速时，由于隔磁盘6受到第一回位弹簧10的拉力大于受到的离心力，隔磁盘6几乎不沿导向盘5的径向朝向远离转轴1的方向进行移动，即此时隔磁盘6不会向透磁孔14外进行移动，确保透磁孔14处于完全关闭状态，此时隔磁装置能阻隔较多的磁感应线通过缸筒4内的磁流变液。随着转轴1转速增加且转轴1的转速超过设定转速后，隔磁盘6受到较大的离心力作用且隔磁盘6受到的离心力大于第二回位弹簧11施加的拉力，隔磁盘6会沿导向盘5的径向朝向远离转轴1的方向进行移动，将透磁孔14打开，透磁孔14打开后，数量较多的磁感应线通过缸筒4内的磁流变液，减振器产生的阻尼力增大，从而达到减振效果，可以提高减振器的响应速度。[0033]如图1、图2、图6至图8所示，转子总成还包括设置于转轴1上且位于缸筒4内部的转盘7和可移动的设置于转盘7上的滑块8,转盘7具有容纳滑块8的容置槽15,滑块8设置成可在伸出状态和收纳状态之间进行切换。转盘7与第一永磁体2之间的垂直距离大于活塞12与第一永磁体2之间的垂直距离，转盘7为圆盘状结构，转盘7的中心处具有让转轴1穿过的通孔，转盘7套设于转轴1上且转盘7与转轴1为同轴固定连接。容置槽I5为在转盘7的内部设置的凹槽且容置槽15在转盘7的外圆面转盘7的外圆面为转盘7上位于外边缘且直径最大的圆柱面上形成让滑块8通过的开口，容置槽15分布在转轴1的四周，转盘7的外直径小于缸筒4的内直径，转盘7的外圆面与缸筒4的内圆面之间具有让磁流变液通过的间隙。滑块8在转盘7上设置成可沿转盘7的径向进行移动，转盘7对滑块8起到导向作用。当滑块8处于收纳状态时，滑块8完全收纳在容置槽15中；当滑块8处于伸出状态时，滑块8的一部分位于容置槽15中，滑块8的另一部分伸出至容置槽15外部且该部分位于转盘7和缸筒4之间。[0034]如图6至图8所示，滑块8设置多个且所有滑块8在转盘7上为沿周向均匀分布，滑块8的数量与容置槽15的数量相同且各个容置槽15中分别设置一个滑块8,作为优选的，转盘7上的所有容置槽15为沿周向均匀分布，所有滑块8在转轴1的四周沿周向均匀分布。[0035]如图1、图2、图6至图8所示，转子总成还包括与转盘7和滑块8连接且用于控制滑块8朝向转盘7的中心处移动的第二回位弹簧11，第二回位弹簧11位于转盘7和滑块8之间，第二回位弹簧11对滑块8施加沿径向的拉力。在转轴1旋转过程中，滑块8在离心力作用下会沿转盘7的径向朝向远离转轴1的方向进行移动。当外加激励外界振动较小时，转轴1的速度较低且转轴1的转速不超过设定转速，由于滑块8受到第二回位弹簧11的拉力大于受到的离心力，滑块8几乎不沿转盘7的径向朝向远离转轴1的方向进行移动，即此时滑块8不会向容置槽15外进行移动，滑块8处于收纳状态，而且透磁孔14也处于完全关闭状态，此时隔磁装置能阻隔较多的磁感应线通过缸筒4内的磁流变液，磁流变液发生磁流变效应较弱，此时由磁流变液的黏性所产生的阻尼力矩很小。当外加激励较大时，转轴1转速较高且转轴1的转速超过设定转速后，滑块8受到较大的离心力作用且滑块8受到的离心力大于第二回位弹簧11施加的拉力，滑块8会沿转盘7的径向朝向远离转轴1的方向进行移动，滑块8处于伸出状态，同时转盘7和滑块8均会受到剪力作用，因切应力乘以截面面积等于剪力，故滑块8的伸出能够使转盘7与滑块8形成的整体所受剪力增大，而且此时透磁孔14也处于打开状态，数量较多的磁感应线通过缸筒4内的磁流变液，磁流变液在外加磁场作用下发生磁流变效应，磁流变液中的磁性微颗粒沿磁场方向相互吸引形成链状或网状结构，这种链状或网状结构增大了磁流变液的剪切应力，依靠这种剪切应力来产生阻尼力矩，最终使得减振器产生的阻尼力增大，可以提高减振器的响应速度。[0036]作为优选的，转盘7的端面上设有凹槽，凹槽中设有励磁线圈。当转轴1旋转时，转轴1带动与转盘7及转盘7上的励磁线圈同步旋转，在永磁体产生的磁场作用下，由法拉第电磁感应定律（闭合电路中产生的感应电动势的大小跟穿过该电路的磁通量变化率成正比，即一段导体做切割磁感线运动时导体中产生的感应电动势）可知这将引起转盘7上的励磁线圈内部的磁通量变化，从而产生感应电流，励磁线圈产生的感应电流经导线传输到外部的储能设备中进行储存，实现能量回收利用。[0037]如图1和图2所不，转子总成还包括设置于转轴1上且用于调节活塞12的轴向位置的调节装置，调节装置位于缸筒4的内部。调节装置使得活塞12与转盘7之间的轴向距离可调节，活塞12与转盘7之间填充有磁流变液，当活塞丨2沿轴向朝向靠近转盘7的方向进行移动时，活塞12压缩磁流变液，达到压缩效果，使流体内部压强增大从而使阻尼力增加，实现阻尼力大小的调节。[0038]如图1、图2、图9和图10所示，调节装置包括设置于转轴丨上的安装盘13和设置于安装盘13上且用于在转轴1旋转时推动活塞12沿轴向朝向转盘7处进行移动的调节件9,调节件9与活塞I2接触。安装盘I3套设于转轴1上且安装盘13与转轴1为固定连接，安装盘13的中心处具有让转轴1穿过的通孔，在转轴1的轴向上，活塞12位于转盘7和安装盘13之间。调节件9与安装盘I3为转动连接，调节件9设置多个且所有调节件9在安装盘13上为沿周向均匀分布，所有调节件9分布在转轴1的四周，所有调节件9共同配合推动活塞12沿轴向进行移动，以使活塞12运行平稳。调节件9的旋转中心线与转轴1的轴线在空间上相垂直，调节件9的旋转中心线并与活塞12的端面相平行，调节件9在离心力作用下会相对于安装盘13进行转动调节件9相对于安装盘13进行转动时会推动活塞12朝向靠近转盘7的方向进行移动。当转轴1的速度较低且转轴1的转速不超过设定转速时，调节件9位置保持不动。随着转轴1转速增加且转轴1的转速超过设定转速后，调节件9受到较大的离心力作用，调节件9会相对于安装盘13进行转动，调节件9会推动活塞12朝向靠近转盘7的方向进行移动，活塞12压缩磁流变液，达到压缩效果，使流体内部压强增大从而使阻尼力增加，从而达到减振效果，可以提高减振器的响应速度。[0039]如图1、图2、图9和图10所示，调节件9包括连接杆904、第一推杆901、第二推杆902和配重块903,第一推杆901和第二推杆902呈V形分布，第一推杆901的长度方向和第二推杆902的长度方向之间具有夹角且该夹角为锐角，第一推杆901和第二推杆902的长度大小相同，连接杆904与安装盘13为转动连接，第一推杆901和第二推杆902位于安装盘13和活塞12之间，第一推杆901的一端与连接杆904固定连接，第一推杆901的另一端设置有一个配重块903,第二推杆902的一端与连接杆904固定连接，第二推杆902的另一端设置有另一个配重块903，两个配重块903与调节件9的旋转中心线连接杆904的旋转中心线即为调节件9的旋转中心线）之间的垂直距离大小相同，配重块903与活塞12的端面接触，第二推杆902上的配重块903与转轴1的轴线之间的垂直距离小于第一推杆901上的配重块903与转轴1的轴线之间的垂直距离，第二推杆902上的配重块903的位置靠近转轴1。配重块903优选为球形结构，与活塞12接触面积小，摩擦力小，运动灵活，便于调节件9的转动和复位。在活塞12处于初始位置时，活塞12与转盘7之间的垂直距离最大，调节件9的两个配重块903与活塞12均处于接触状态，这种结构的调节件9在轴向上对活塞12起到限位作用，稳定性好，限位可靠。[0040]以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是米用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进;或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.馈能型减振器，包括缸筒和转子总成，转子总成包括可旋转的设置于缸筒上的转轴以及设置于转轴上的活塞和第一永磁体，其特征在于:所述转子总成还包括设置于所述转轴上且用于调节经过磁流变液的磁感应线的数量的隔磁装置，隔磁装置位于所述缸筒和所述第一永磁体之间。2.根据权利要求1所述的馈能型减振器，其特征在于:所述隔磁装置包括设置于所述转轴上的导向盘和可移动的设置于导向盘上的第二隔磁盘，导向盘具有让磁感应线穿过的透磁孔，第二隔磁盘位于透磁孔中且第二隔磁盘用于调节透磁孔的开度大小。3.根据权利要求2所述的馈能型减振器，其特征在于:所述透磁孔设置多个，所述第二隔磁盘的数量与透磁孔的数量相同且各个透磁孔中分别设置一个第二隔磁盘。4.根据权利要求2或3所述的馈能型减振器，其特征在于:所述导向盘上的所有透磁孔为沿周向均匀分布。5.根据权利要求2或3或4所述的馈能型减振器，其特征在于:所述隔磁装置还包括与所述导向盘和所述第二隔磁盘连接且用于控制第二隔磁盘朝向导向盘的中心处移动的回位弹黃。6.根据权利要求1至5任一所述的馈能型减振器，其特征在于:所述转子总成还包括设置于所述转轴上且位于所述缸筒内部的转盘和可移动的设置于转盘上的滑块，转盘具有容纳滑块的容置槽，滑块设置成可在伸出状态和收纳状态之间进行切换。7.根据权利要求6所述的馈能型减振器，其特征在于:所述滑块设置多个且所有滑块在所述转盘上为沿周向均匀分布。8.根据权利要求1至7任一所述的馈能型减振器，其特征在于:所述转子总成还包括设置于转轴上且用于调节所述活塞的轴向位置的调节装置，调节装置位于所述缸筒的内部。9.根据权利要求8所述的馈能型减振器，其特征在于:所述调节装置包括设置于所述转轴上的安装盘和设置于安装盘上且用于在转轴旋转时推动所述活塞沿轴向朝向所述转盘处进行移动的调节件，调节件与活塞接触。10.根据权利要求9所述的馈能型减振器，其特征在于:所述调节件设置多个且所有调节件在所述安装盘上为沿周向均匀分布。

百度查询： 安徽工程大学 馈能型减振器

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD