CN112727972A - 一种磁性液体阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁性液体阻尼器，包括：磁性液体，第一质量块，中间永磁体，第二质量块，右端盖，壳体，右永磁体，第三质量块，左永磁体，左端盖；所述壳体与所述右端盖和左端盖固定安装并形成中空腔体，所述壳体内壁表面织构化；所述中间永磁体为中空圆柱体，固定安装于壳体的居中位置，所述右永磁体安装在所述中间永磁体右侧，所述左永磁体安装在所述中间永磁体左侧，所述左永磁体、中间永磁体和右永磁体注入磁性液体；所述第一质量块与所述第二质量块对称布置在中间永磁体两侧，所述第三质量块穿过所述中间永磁体内部中空部分与所述第一质量块、第二质量块固定连接形成整体。本发明的方案可以提高磁性液体减振器的减振效率，缩短振动时间。

Description

一种磁性液体阻尼器

技术领域

本发明涉及机械工程振动控制技术领域，特别是指一种利用表面织构技术的新型磁性液体阻尼器。

背景技术

现有技术中，磁性液体是一种具有流动性和磁性的新型功能材料，而磁性液体独特的性质使得其在工程领域有着极其广泛的应用。磁性液体阻尼减振器是一种被动减振器，对惯性力的敏感度较高，具有结构简单、体积小、耗能大和寿命长等优点。由于空间飞行器特殊的运行环境，其自身体积、重量和能源受到一定的限制，因此磁性液体阻尼减振器非常适合于大型航天器长直物体的低频率、小振幅的减振，如空间站的太阳能帆板、天线等，同时，其在地面上也具有广阔的应用前景，如长达百米的大功率天线的减振，精密天平的减振等等。

然而现有磁性液体阻尼减振器由于多种结构问题无法在工程实际中得到应用，因此急需对磁性液体阻尼减振器的结构进行重新设计和改进，使其能够在实际工程中得到应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磁性液体阻尼器。提高磁性液体减振器的减振效率，缩短振动时间。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种磁性液体阻尼器，包括：

磁性液体，第一质量块，中间永磁体，第二质量块，右端盖，壳体，右永磁体，第三质量块，左永磁体，左端盖；

所述壳体与所述右端盖和左端盖固定安装并形成中空腔体，所述壳体内壁表面织构化；

所述中间永磁体为中空圆柱体，固定安装于壳体的居中位置，所述右永磁体安装在所述中间永磁体右侧，，所述左永磁体安装在所述中间永磁体左侧，所述左永磁体、中间永磁体和右永磁体注入磁性液体；

所述第一质量块与所述第二质量块对称布置在中间永磁体两侧，所述第三质量块穿过所述中间永磁体内部中空部分与所述第一质量块、第二质量块固定连接形成整体。

可选的，所述第一质量块、所述第二质量块与所述第三质量块的外径小于所述中间永磁体的内径；且所述第一质量块、第二质量块、第三质量块中的外表面呈织构化。

可选的，所述右永磁体和所述左永磁体为结构和尺寸相同的圆柱体，且与所述中间永磁体均为轴向充磁。

可选的，所述中间永磁体的外径与所述壳体的内径尺寸相同，且中间永磁体的轴向尺寸大于或者等于右永磁体和左永磁体的轴向尺寸。

可选的，所述中间永磁体居中固定连接于壳体的内表面。

可选的，所述第一质量块和所述第二质量块均由不导磁材料制成；所述第三质量块的材料为不导磁的导体材料。

可选的，所述右端盖、壳体和左端盖的材料均为不导磁材料。

可选的，所述中间永磁体、右永磁体和所述左永磁体采用稀土永磁体或钐钴永磁体。

可选的，所述中间永磁体和右永磁体、左永磁体之间分别采用同极相对的方式进行排列。

本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

(1)在该减振器中，所述第一质量块、第二质量块和第三质量块组成表面织构化的整体与所述中间永磁体所包覆的磁性液体发生第一粘性剪切作用；再加上所述左永磁体和右永磁体所包覆的磁性液体在所述壳体的表面织构化的内壁发生第二粘性剪切作用，很大程度上提高了减振效率；

(2)该减振器结构简单，可以通过改变不同的表面织构，从而满足不同工况的减振要求；另外，表面织构动静结合，是一种新型减振阻尼装置；

附图说明

图1是本发明的利用表面织构技术的新型磁性液体阻尼器的结构示意图。

附图标记说明：1、磁性液体；2、第一质量块；3、中间永磁体；4、第二质量块；5、右端盖；6、壳体；7、右永磁体；8、第三质量块；9、左永磁体；10、左端盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明的实施例公开一种磁性液体阻尼器，包括：磁性液体1，第一质量块2，中间永磁体3，第二质量块4，右端盖5，壳体6，右永磁体7，第三质量块8，左永磁体9，左端盖10；

所述壳体6与所述右端盖5和左端盖10固定安装并形成中空腔体，所述壳体6内壁加工有均匀排列的凹槽，使内壁表面织构化；所述中间永磁体3为中空圆柱体，固定安装于壳体6的居中位置，所述右永磁体7安装在所述中间永磁体3右侧，所述左永磁体9安装在所述中间永磁体3左侧；所述中间永磁体3、左永磁体9和右永磁体7注入磁性液体1；

所述第一质量块2与所述第二质量块4对称布置在中间永磁体3两侧，所述第三质量块8穿过所述中间永磁体3内部中空部分与所述第一质量块2、第二质量块4固定连接形成整体；所述第一质量块2、第二质量块4和第三质量块8与所述中间永磁体3所包覆的磁性液体1发生第一粘性剪切作用，提高了减振效率。

所述左永磁体9和右永磁体7所包覆的磁性液体1在所述壳体6的表面织构化的内壁发生第二粘性剪切作用，很大程度上提高了减振效率。

这里，所述第一质量块2与所述第二质量块4尺寸相同，且对称布置；所述第一质量块2、所述第二质量块4与所述第三质量块8均为中空圆柱体，且三者组成表面织构化的整体；所述第一质量块2、所述第二质量块4与所述第三质量块8的外径小于所述中间永磁体3的内径；所述壳体6的内壁表面织构化；

在本发明实施例中，所述第一质量块2、所述第二质量块4与所述第三质量块8的外径小于所述中间永磁体3的内径；且所述第一质量块2、第二质量块4、第三质量块8中的至少一项的外表面织构化；可以通过改变不同的表面织构，从而满足不同工况的减振要求。

在本发明实施例中，所述右永磁体7和所述左永磁体9为结构和尺寸相同的圆柱体，且与所述中间永磁体3均为轴向充磁，所述中间永磁体3的外径与所述壳体6的内径尺寸相同，且中间永磁体3的轴向尺寸大于或者等于右永磁体7和左永磁体9的轴向尺寸；所述中间永磁体3内壁包覆有磁性液体1。

这里，所述中间永磁体3的外径与所述壳体6的内径尺寸相同；所述中间永磁体3，右永磁体7和左永磁体9均为轴向充磁，且中间永磁体的轴向尺寸大于或者等于右永磁体7和左永磁体9；所述中间永磁体3处于壳体6的居中位置，所述右永磁体7和左永磁体9尺寸相同，且对称安装；所述第三质量块8为不导磁的导体，比如铜等；

在本发明实施例中，所述第一质量块2和所述第二质量块4均由不导磁材料制成；所述第三质量块8选用不导磁的导体材料，如铜、铝、不导磁的不锈钢或非金属材料；所述右端盖5、壳体6和左端盖10均为非导磁材料；具体材质可以根据需要而适应性设置。

在本发明实施例中，所述中间永磁体3、右永磁体7和所述左永磁体9采用稀土永磁体或钐钴永磁体；所述中间永磁体3和右永磁体7、左永磁体9之间分别采用同极相对的方式进行排列。

本发明实施例装配时，先将中间永磁体3居中安装于壳体6内部；再将第一质量块2、第二质量块4和第三质量块8固定连接组成表面织构化的整体，将该整体穿过中间永磁体3，并将该整体左、右两端分别固定安装左永磁体9和右永磁体7，并保持同轴；接着向中间永磁体3、右永磁体7和左永磁体9注入适量磁性液体1，并保持右永磁体7和左永磁体9稳定悬浮；最后将左端盖10和右端盖5分别与壳体6固定连接。

本发明的上述实施例所提供的利用表面织构技术的新型磁性液体阻尼器，当外界发生振动时，所述第一质量块2、第二质量块4和第三质量块8与所述中间永磁体3所包覆的磁性液体1发生第一粘性剪切作用，再加上所述左永磁体9和右永磁体7所包覆的磁性液体1在所述壳体6内壁发生第二粘性剪切作用，从而起到快速减振的目的。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、在本发明实施例中，所述第一质量块2、第二质量块4和第三质量块8组成表面织构化的整体与所述中间永磁体3所包覆的磁性液体1发生第一粘性剪切作用；再加上所述左永磁体9和右永磁体7所包覆的磁性液体1在所述壳体6的表面织构化的内壁发生第二粘性剪切作用，很大程度上提高了减振效率；

2、在本发明实施例中，结构简单，可以通过改变不同的表面织构，从而满足不同工况的减振要求；另外，表面织构动静结合，是一种新型减振阻尼装置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种磁性液体阻尼器，其特征在于，包括：

磁性液体(1)，第一质量块(2)，中间永磁体(3)，第二质量块(4)，右端盖(5)，壳体(6)，右永磁体(7)，第三质量块(8)，左永磁体(9)，左端盖(10)；

所述壳体(6)与所述右端盖(5)和左端盖(10)固定安装并形成中空腔体，所述壳体(6)内壁表面织构化；

所述中间永磁体(3)为中空圆柱体，固定安装于壳体(6)的居中位置，所述右永磁体(7)安装在所述中间永磁体(3)右侧，所述左永磁体(9)安装在所述中间永磁体(3)左侧，所述左永磁体(9)、中间永磁体(3)和右永磁体(7)注入磁性液体(1)；

所述第一质量块(2)与所述第二质量块(4)对称布置在中间永磁体(3)两侧，所述第三质量块(8)穿过所述中间永磁体(3)内部中空部分与所述第一质量块(2)、第二质量块(4)固定连接形成整体。

2.根据权利要求1所述的磁性液体阻尼器，其特征在于，所述第一质量块(2)、所述第二质量块(4)与所述第三质量块(8)的外径小于所述中间永磁体(3)的内径；且所述第一质量块(2)、第二质量块(4)、第三质量块(8)的外表面呈织构化。

3.根据权利要求1所述的磁性液体阻尼器，其特征在于，所述右永磁体(7)和所述左永磁体(9)为结构和尺寸相同的圆柱体，且与所述中间永磁体(3)均为轴向充磁。

4.根据权利要求1所述的磁性液体阻尼器，其特征在于，所述中间永磁体(3)的外径与所述壳体(6)的内径尺寸相同，且中间永磁体(3)的轴向尺寸大于或者等于右永磁体(7)和左永磁体(9)的轴向尺寸。

5.根据权利要求1所述的磁性液体阻尼器，其特征在于，所述中间永磁体(3)居中固定连接于所述壳体(6)的内表面。

6.根据权利要求1所述的磁性液体阻尼器，其特征在于，所述第一质量块(2)和所述第二质量块(4)均由不导磁材料制成；所述第三质量块(8)的材料为不导磁的导体材料。

7.根据权利要求1所述的磁性液体阻尼器，其特征在于，所述右端盖(5)、壳体(6)和左端盖(10)的材料均为不导磁材料。

8.根据权利要求1所述的磁性液体阻尼器，其特征在于，所述中间永磁体(3)、右永磁体(7)和所述左永磁体(9)采用稀土永磁体或钐钴永磁体。

9.根据权利要求1所述的磁性液体阻尼器，其特征在于，所述中间永磁体(3)和右永磁体(7)、左永磁体(9)之间分别采用同极相对的方式进行排列。

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