CN112797112A - 一种半主动控制的磁性液体动力吸振器 - Google Patents

一种半主动控制的磁性液体动力吸振器 Download PDF

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陈一镖
李德才
魏乂兼
倪陈义
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Abstract

本发明公开了一种半主动控制的磁性液体动力吸振器，包括壳体，所述壳体内设有滑腔，所述壳体的两端均设有与滑腔连通的连接管，两个所述连接管之间连接有主动节流控制装置；所述壳体在位于滑腔的两端均设有环形永磁体，所述滑腔内注入有磁性液体，磁性液体内悬浮有永磁铁，永磁铁的端部磁性与环形永磁体磁性相反，所述壳体的外侧壁上缠绕有激励线圈。本发明利用永磁铁在磁性液体中做剪切运动来消耗能量，从而达到吸振，并通过设置主动节流控制装置进行主动节流控制，更好的错开主振***和磁性液体吸振器的共振频率，避免因共振造成设备的不良影响，并加快耗能，达到快速吸振的效果。

Description

一种半主动控制的磁性液体动力吸振器
技术领域
本发明涉及吸振器领域，特别涉及一种半主动控制的磁性液体动力吸振器。
背景技术
磁性液体动力吸振是一种新型的吸振形式，它对惯性力非常敏感。在航天器中，由于其特殊的工作环境和能量、体积、重量的限制，要求其减振器体积小、重量轻、可靠性高。航天器局部减振存在许多问题，如太阳能电池板、卫星天线等。这些物体的振动具有频率低、位移小、加速度小的特点。对于这种特性的振动，减振器必须对惯性力非常敏感。其他减振方法难以满足要求。但现有的磁性液体动力吸振器不可调节，吸震效果较差，不能主动避免共振，减震效果不明显，局限性较大。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种半主动控制的磁性液体动力吸振器。本发明利用永磁铁在磁性液体中做剪切运动来消耗能量，从而达到吸振作用，并通过设置主动节流控制装置进行主动节流控制，更好的错开主振***和磁性液体吸振器的共振频率，避免因共振造成设备的不良影响，并加快耗能，达到快速吸振的效果。
本发明的技术方案：一种半主动控制的磁性液体动力吸振器，包括壳体，所述壳体内设有滑腔，所述壳体的两端均设有与滑腔连通的连接管，两个所述连接管之间连接有主动节流控制装置；所述壳体在位于滑腔的两端均设有环形永磁体，所述滑腔内注入有磁性液体，磁性液体内悬浮有永磁铁，永磁铁的端部磁性与环形永磁体磁性相反，所述壳体的外侧壁上缠绕有激励线圈。
上述的半主动控制的磁性液体动力吸振器中，所述主动节流控制装置包括循环管道，所述循环管道的端部经连接头与连接管连接，所述循环管道与壳体上的滑腔之间形成循环回路，所述循环管道上设有流量传感器和电动节流阀，所述流量传感器与电动节流阀电连接，所述电动节流阀根据流量传感器检测到的循环管道内的磁性液体的流量，对循环管道的开度进行控制。
前述的半主动控制的磁性液体动力吸振器中，所述连接管与连接头螺纹连接。
前述的半主动控制的磁性液体动力吸振器中，所述壳体的两端设有端盖，所述端盖经紧固螺栓与壳体相固定，所述端盖与壳体之间设有密封圈，所述壳体的端部设有用于嵌入密封圈的密封槽。
前述的半主动控制的磁性液体动力吸振器中，所述连接管与端盖螺纹连接。
前述的半主动控制的磁性液体动力吸振器中，所述壳体的端部设有用安装环形永磁体的凹槽，所述环形永磁体经端盖进行夹紧固定。
前述的半主动控制的磁性液体动力吸振器中，所述滑腔的侧壁设置为倾斜旋转面。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明利用永磁铁在磁性液体中做剪切运动来消耗能量，从而达到吸振，当外界振动时，带动吸振器振动，导致磁性液体中的永磁铁相对于壳体进行运动，永磁铁向两端运动时会受到来自环形永磁铁的恢复力，使得永磁铁向中心平衡位置方向运动，使得永磁铁在壳体内的滑腔内震荡，并快速的与滑腔内的磁性流体做剪切运动，消耗能量，起到吸振的作用，在永磁铁在壳体内的滑腔内震荡时，会导致磁性液体在循环管道内进行流动。本发明通过设置主动节流控制装置进行主动节流控制，更好的错开主振***和磁性液体吸振器的共振频率，避免因共振造成设备的不良影响，并加快耗能，达到快速吸振的效果。
2、本发明中的主动节流控制装置包括循环管道，所述循环管道的端部经连接头与连接管连接，所述循环管道与壳体上的滑腔之间形成循环回路，循环管道上设有流量传感器和电动节流阀，利用流量传感器检测管道内的磁性液体流量，然后电动节流阀根据流量传感器检测到的循环管道内的磁性液体的流量，对循环管道的开度进行控制，进而错开主振***和磁性液体吸振器的共振频率，有效的避免了共振引起的不良影响。
3、本发明在壳体的外侧壁上缠绕有激励线圈，增强磁场，加快永磁铁在磁性液体中做剪切运动。
4、本发明中的滑腔的侧壁设置为倾斜旋转面，使得受迫振动更趋近与沿轴向位置方向做直线运动，加快永磁铁剪切运动频率提高了吸振效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是壳体内部结构示意图；
图3是凹槽的结构示意图。
1、壳体；2、滑腔；3、连接管；4、主动节流控制装置；5、环形永磁体；6、永磁铁；7、激励线圈；8、循环管道；9、连接头；10、流量传感器；11、电动节流阀；12、端盖；13、密封圈；14、密封槽；15、凹槽；16、紧固螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种半主动控制的磁性液体动力吸振器，如图1-3所示，包括壳体1，所述壳体1内设有滑腔2，所述壳体1的两端均设有与滑腔2连通的连接管3，两个所述连接管3之间连接有主动节流控制装置4；所述壳体1在位于滑腔2的两端均设有环形永磁体5，所述滑腔2内注入有磁性液体，磁性液体内悬浮有端部磁性且与环形永磁体5磁性相反的永磁铁6，所述壳体1的外侧壁上缠绕有激励线圈7。本发明利用永磁铁6在磁性液体中做剪切运动来消耗能量，从而达到吸振，当外界振动时，带动吸振器振动，导致磁性液体中的永磁铁6相对于壳体1进行运动，永磁铁6向两端运动时会受到来自环形永磁铁6的恢复力，使得永磁铁6向中心平衡位置方向运动，使得永磁铁6在壳体1内的滑腔2内震荡，并快速的与滑腔2内的磁性流体做剪切运动，消耗能量，起到吸振的作用，在永磁铁6在壳体1内的滑腔2内震荡时，会导致磁性液体在循环管道8内进行流动。本发明通过设置主动节流控制装置4进行主动节流控制，更好的错开主振***和磁性液体吸振器的共振频率，避免因共振造成设备的不良影响，并加快耗能，达到快速吸振的效果。
所述主动节流控制装置4包括循环管道8，所述循环管道8的端部经连接头9与连接管3连接，所述循环管道8与壳体1上的滑腔2之间形成循环回路，所述循环管道8上设有流量传感器10和电动节流阀11，所述流量传感器10与电动节流阀11电连接，所述电动节流阀11根据流量传感器10检测到的循环管道8内的磁性液体的流量，对循环管道8的开度进行控制，利用流量传感器10检测管道内的磁性液体流量，然后电动节流阀11根据流量传感器10检测到的循环管道8内的磁性液体的流量，对循环管道8的开度进行控制，进而错开主振***和磁性液体吸振器的共振频率，有效的避免了共振引起的不良影响。
所述连接管3与连接头9螺纹连接，便于进行安装和拆卸。
所述壳体1的两端设有端盖12，所述端盖12经紧固螺栓16与壳体1相固定，所述端盖12与壳体1之间设有密封圈13，所述壳体1的端部设有用于嵌入密封圈13的密封槽14，起到了密封的作用，同时便于对吸振器进行安装和拆卸。
所述连接管3与端盖12螺纹连接，便于进行安装和拆卸。
所述滑腔2的侧壁设置为倾斜旋转面，使得受迫振动更趋近与沿轴向位置方向做直线运动，加快永磁铁6剪切运动频率提高了吸振效率。
所述壳体1的端部设有用安装环形永磁体5的凹槽15，所述环形永磁体5经端盖12进行夹紧固定，便于对环形永磁体5进行安装。
工作原理：当外界振动时，带动吸振器振动，导致磁性液体中的永磁铁6相对于壳体1进行运动，永磁铁6向两端运动时会受到来自环形永磁铁6的恢复力，使得永磁铁6向中心平衡位置方向运动，使得永磁铁6在壳体1内的滑腔2内震荡，并快速的与滑腔2内的磁性流体做剪切运动，消耗能量，起到吸振的作用，在永磁铁6在壳体1内的滑腔2内震荡时，会导致磁性液体在循环管道8内进行流动，利用流量传感器10检测循环管道8内的磁性液体流量，电动节流阀11根据流量传感器10检测到的循环管道8内的磁性液体的流量，对循环管道8的开度进行控制，进而错开主振***和吸振器的共振频率，利用流量传感器10检测管道内的磁性液体流量，然后电动节流阀11根据流量传感器10检测到的循环管道8内的磁性液体的流量，对循环管道8的开度进行控制，进而错开主振***和磁性液体吸振器的共振频率，有效的避免了共振引起的不良影响。

Claims (8)

1.一种半主动控制的磁性液体动力吸振器，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)内设有滑腔(2)，所述壳体(1)的两端均设有与滑腔(2)连通的连接管(3)，两个所述连接管(3)之间连接有主动节流控制装置(4)；所述壳体(1)在位于滑腔(2)的两端均设有环形永磁体(5)，所述滑腔(2)内注入有磁性液体，磁性液体内悬浮有永磁铁(6)，永磁铁(6)的端部磁性与环形永磁体(5)磁性相反，所述壳体(1)的外侧壁上缠绕有激励线圈(7)。
2.根据权利要求1所述的半主动控制的磁性液体动力吸振器，其特征在于，所述主动节流控制装置(4)包括循环管道(8)，所述循环管道(8)的端部经连接头(9)与连接管(3)连接，所述循环管道(8)与壳体(1)上的滑腔(2)之间形成循环回路，所述循环管道(8)上设有流量传感器(10)和电动节流阀(11)，所述流量传感器(10)与电动节流阀(11)电连接，所述电动节流阀(11)根据流量传感器(10)检测到的循环管道(8)内的磁性液体的流量，对循环管道(8)的开度进行控制。
3.根据权利要求2所述的半主动控制的磁性液体动力吸振器，其特征在于，所述连接管(3)与连接头(9)螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的半主动控制的磁性液体动力吸振器，其特征在于，所述壳体(1)的两端设有端盖(12)，所述端盖(12)经紧固螺栓(16)与壳体(1)相固定，所述端盖(12)与壳体(1)之间设有密封圈(13)，所述壳体(1)的端部设有用于嵌入密封圈(13)的密封槽(14)。
5.根据权利要求4所述的半主动控制的磁性液体动力吸振器，其特征在于，所述连接管(3)与端盖(12)螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的半主动控制的磁性液体动力吸振器，其特征在于，所述壳体(1)的端部设有用安装环形永磁体(5)的凹槽(15)，所述环形永磁体(5)经端盖(12)进行夹紧固定。
7.根据权利要求1所述的半主动控制的磁性液体动力吸振器，其特征在于，所述滑腔(2)的侧壁设置为倾斜旋转面。
8.根据权利要求1-7任一项所述的半主动控制的磁性液体动力吸振器，其特征在于，其工作方式是，当外界振动时，带动吸振器振动，导致磁性液体中的永磁铁相对于壳体进行运动，永磁铁向两端运动时会受到来自环形永磁铁的恢复力，使得永磁铁向中心平衡位置方向运动，使得永磁铁在壳体内的滑腔内震荡，并快速的与滑腔内的磁性流体做剪切运动，消耗能量，起到吸振的作用，在永磁铁在壳体内的滑腔内震荡时，会导致磁性液体在循环管道内进行流动，利用流量传感器检测循环管道内的磁性液体流量，电动节流阀根据流量传感器检测到的循环管道内的磁性液体的流量，对循环管道的开度进行控制，进而错开主振***和吸振器的共振频率。
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