CN214007866U - 基于二阶浮力原理的磁性液体减振器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,包括:壳体,壳体限定出空腔,壳体包括盖体和壳身,壳体具有周壁面和在第一方向上相对的第一壁面和第二壁面;多个永磁体和至少一个第一多孔介质件,至少一个第一多孔介质件和多个永磁体沿第一方向交替设置在空腔内,每个第一多孔介质件在第一方向上位于相邻两个永磁体之间,其中每个第一多孔介质件的孔隙填充有第一磁性液体;以及多个复位部,多个复位部一一对应地与多个永磁体配合以便向永磁体施加在第二方向上的回复力,其中在第一方向上相邻的两个永磁体受到的回复力不相等。根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器具有减振效果好、减振效果稳定等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械工程振动领域,具体涉及一种基于二阶浮力原理的磁性液体减振器。
背景技术
在航天领域,空间飞行器由于受到能源的限制,非常适合采用被动减振器,尤其是航天器中长直物体产生的低频率、小振幅的振动,如天线和太阳能帆板的振动,是减振的难题。磁性液体减振器具有零耗能、对惯性力敏感、结构简单、减振速度快、寿命长的特点,是一种适合于低频率、小振幅振动的被动减振器,因此特别适用于航天领域长直物体的低频小振幅的振动。此外,磁性液体减振器在地面***也有广泛的应用前景,如隔振台、大功率天线的减振等等。
现有的磁性液体减振器以二阶浮力原理减振器为主,其主要采取的形式为减振质量块是永磁体,通过永磁体和磁性液体的相对运动产生流体剪切,从而达到黏滞耗能的作用,如文献1(公开号CN104074903A的申请专利)、文献2(公开号CN102032304A的申请专利)、文献3(公开号CN103122960A)等,现有的磁性液体二阶浮力原理减振器大多具有如下缺点:1.永磁体材料脆性较大,而航天器在发射过程中,会经历加速大极大的过程,很有可能引起碰撞,从而导致永磁体破碎;2.减振器效果的改进通常基于永磁体形状等的改变,而永磁体不易加工;3.起到减振效果的摩擦面较少,减振效果较差等。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的实施例提出一种基于二阶浮力原理的磁性液体减振器。
根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,包括:
壳体,所述壳体限定出空腔,所述壳体包括盖体和壳身,所述壳体具有周壁面和在第一方向上相对的第一壁面和第二壁面,所述周壁面位于所述第一壁面和所述第二壁面之间;
多个永磁体和至少一个第一多孔介质件,所述至少一个第一多孔介质件和多个所述永磁体沿第一方向交替设置在所述空腔内,每个所述第一多孔介质件在所述第一方向上位于相邻两个所述永磁体之间,每个所述第一多孔介质件设在相应的相邻两个所述永磁体中的一者上,其中每个所述第一多孔介质件的孔隙填充有第一磁性液体;以及
多个复位部,多个所述复位部一一对应地与多个所述永磁体配合以便向所述永磁体施加在第二方向上的回复力,其中在所述第一方向上相邻的两个所述永磁体受到的所述回复力不相等。
根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器具有减振效果好、减振效果稳定等优点。
在一些实施例中,多个所述永磁体包括第一永磁体和第二永磁体,多个所述复位部包括第一复位部和第二复位部,所述第一复位部与所述第一永磁体配合,所述第二复位部与所述第二永磁体配合。
在一些实施例中,多个所述永磁体进一步包括至少一个第三永磁体,所述至少一个第三永磁体在所述第一方向上位于所述第一永磁体和所述第二永磁体之间,多个所述复位部进一步包括至少一个第三复位部,所述至少一个第三复位部一一对应地与所述至少一个第三永磁体配合。
在一些实施例中,所述第一复位部为第一弹性件,所述第二复位部为第二弹性件,所述第一弹性件和所述第二弹性件中的每一者位于所述空腔内。
在一些实施例中,所述第一弹性件为第一窝簧,所述第一窝簧套设在所述第一永磁体的至少一部分上,所述第二弹性件为第二窝簧,所述第二窝簧套设在所述第二永磁体的至少一部分上。
在一些实施例中,所述第一复位部为第一凹槽,所述第二复位部为第二凹槽,所述第一壁面上形成所述第一凹槽,所述第二壁面上形成所述第二凹槽,所述第一凹槽的开口在第二方向上的尺寸大于所述第一凹槽的底部,所述第二凹槽的开口在第二方向上的尺寸大于所述第二凹槽的底部,所述第一凹槽与所述第一永磁体之间填充有第二磁性液体,所述第二磁性液体吸附于所述第一永磁体上,所述第二磁性液体与所述第一凹槽接触,所述第二凹槽与所述第二永磁体之间填充有第三磁性液体,所述第三磁性液体吸附于所述第二永磁体上,所述第三磁性液体与所述第二凹槽接触;可选地,所述第一凹槽具有在所述第二方向上相对的第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁在所述第二方向上具有第一端和第二端,所述第二侧壁在所述第二方向上具有第三端和第四端,所述第二端靠近所述第一凹槽的底部,所述第三端靠近所述第一凹槽的底部,所述第一端位于所述第二端的内侧,所述第四端位于所述第三端的内侧,所述第一永磁体在所述第二方向上位于所述第一端和所述第四端之间,
所述第二凹槽具有在所述第二方向上相对的第三侧壁和第四侧壁,所述第三侧壁在所述第二方向上具有第五端和第六端,所述第四侧壁在所述第二方向上具有第七端和第八端,所述第六端靠近所述第二凹槽的底部,所述第七端靠近所述第二凹槽的底部,所述第五端位于所述第六端的内侧,所述第八端位于所述第七端的内侧,所述第二永磁体在所述第二方向上位于所述第五端和所述第八端之间。
在一些实施例中,所述第一凹槽为锥形或圆台形,所述第二凹槽为锥形或圆台形。
在一些实施例中,所述第一复位部和所述第二复位部中的一者为窝簧,所述第一复位部和所述第二复位部中的另一者为凹槽,所述第一壁面和所述第二壁面中的一者上形成所述凹槽,所述窝簧件位于所述空腔内,所述窝簧套设在所述第一永磁体和所述第二永磁体中的一者的至少一部分上,所述凹槽的开口在第二方向上的尺寸大于所述凹槽的底部,所述凹槽与所述第一永磁体和所述第二永磁体中的另一者之间填充有磁性液体,所述磁性液体吸附于所述第一永磁体和所述第二永磁体中的另一者上,所述磁性液体与所述凹槽接触,
可选地,所述凹槽为锥形或圆台形。
在一些实施例中,每个所述第三复位部为第三弹性件,每个所述第三复位部位于所述空腔内,可选地,所述第三弹性件为第三窝簧,所述第三窝簧套设在相应的所述第三永磁体的至少一部分上。
根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器还包括:
第二多孔介质件,所述第一永磁***于所述第一多孔介质件与所述第一壁面之间,所述第二多孔介质件位于所述第一永磁体与所述第一壁面之间,所述第二多孔介质件设在所述第一永磁体上,其中所述第二多孔介质件的孔隙填充有第二磁性液体;和
第三多孔介质件,所述第二永磁***于所述第一多孔介质件与所述第二壁面之间,所述第三多孔介质件位于所述第二永磁体与所述第二壁面之间,所述第三多孔介质件设在所述第二永磁体上,其中所述第三多孔介质件的孔隙填充有第三磁性液体。
在一些实施例中,所述第一多孔介质件、所述第二多孔介质件和所述第三多孔介质件由海绵、泡沫碳和泡沫铜中的一种制成。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器的结构示意图。
图2是是根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器的结构示意图。
图3是是根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器的结构示意图。
附图标记:
壳体100,盖体101,壳身102,空腔110,周壁面111,第一壁面112,第二壁面113;
第一永磁体210,第二永磁体220;
第一多孔介质件310,第二多孔介质件320,第三多孔介质件330;
第一窝簧410,第二窝簧420;
第一凹槽510,第一侧壁511,第二侧壁512,第二凹槽520,第三侧壁521,第四侧壁522;
第一磁性液体610,第二磁性液体620,第三磁性液体630。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考附图描述根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器1000,如图1与至图2所示,根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器1000包括壳体100、多个永磁体、至少一个第一多孔介质件310和多个复位部。
壳体100限定出空腔110,壳体100包括盖体101和壳身102,壳体100具有周壁面111和在第一方向上相对的第一壁面112和第二壁面113,周壁面111位于第一壁面112和第二壁面113之间。至少一个第一多孔介质件310和多个永磁体沿第一方向交替设置在空腔110内,每个第一多孔介质件310在第一方向上位于相邻两个永磁体之间,每个第一多孔介质件310设在相应的相邻两个永磁体中的一者上,其中每个第一多孔介质件310的孔隙填充有第一磁性液体610。
多个复位部一一对应地与多个永磁体配合以便向永磁体施加在第二方向上的回复力,其中在第一方向上相邻的两个永磁体受到的回复力不相等。
根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器1000通过设置多个复位部,且其中在第一方向上相邻的两个永磁体在第二方向上受到的回复力不相等。当多个永磁体在振动机械能的影响下移动,由于多个复位部一一对应地与多个永磁体配合,因此当每个永磁体和与其配合的复位部接触后,复位部能够在第二方向上向与其配合的永磁体施加回复力。由于在第一方向上相邻的两个永磁体受到的回复力不相等,因此在第一方向上相邻的两个永磁体可以相对运动。
每个第一多孔介质件310设在相应的相邻两个永磁体中的一者上,因此使得每个第一多孔介质件310与相应的另一者永磁体会相对运动。且第一多孔介质件310的孔隙填充有第一磁性液体610,因此部分第一磁性液体610受另一者永磁体吸引会与相应的第一多孔介质件310相对运动。
例如,第二者永磁体收到的回复力小于第一者永磁体受到的回复力,第二者永磁体的振动位移大于第一者永磁体的振动位移。第二永磁体带动部分第一磁性液体610随着第二永磁体220较快的移动。第一永磁体固定一部分磁性液体不移动,因此使得第一磁性液体610存在具有速度梯度的磁性液体层,不同移动速度的第一磁性液体610相互剪切、摩擦,将机械能转化为热能,使得第一磁性液体610黏滞耗能,增加减振效果。由于第一多孔介质件310内的孔隙的存在,一方面增加了固液接触面积,同时增大了第一磁性液体610内的速度梯度,增大了摩擦耗能和黏滞耗能,进一步增加减振效果。
同时,穿过第一多孔介质件310的不同孔隙的第一磁性液体610的流速不同,不同流速的第一磁性液体610相遇时会相互剪切、摩擦,从而将机械能转化为热能,使得第一磁性液体610内部可以黏滞耗能,进一步增加减振效果。
因此,根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器1000具有减振效果好、减振效果稳定等优点。
根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器1000包括壳体100、多个永磁体、至少一个第一多孔介质件310和多个复位部。
壳体100限定出空腔110,壳体100包括盖体101和壳身102,壳体100具有周壁面111和在第一方向上相对的第一壁面112和第二壁面113,周壁面111位于第一壁面112和第二壁面113之间。
至少一个第一多孔介质件310和多个永磁体沿第一方向交替设置在空腔110内,每个第一多孔介质件310在第一方向上位于相邻两个永磁体之间,每个第一多孔介质件310设在相应的相邻两个永磁体中的一者上,即第一多孔介质件310和一者永磁体能够同步移动。其中,每个第一多孔介质件310的孔隙填充有第一磁性液体610。
多个复位部一一对应地与多个永磁体配合以便向永磁体施加在第二方向上的回复力,其中在第一方向上相邻的两个永磁体受到的回复力不相等。
例如,该第一方向可以是上下方向,该第二方向可以是左右方向。上下方向如图1中的箭头A所示,左右方向如图1中的箭头B所示。
在一些实施例中,多个永磁体包括第一永磁体210和第二永磁体220,多个复位部包括第一复位部和第二复位部。即永磁体的数量为两个,其中一个永磁体为第一永磁体210,另一个永磁体为第二永磁体220。第一多孔介质件310的数量为一个,第一多孔介质件310位于第一永磁体210和第二永磁体220之间,第一多孔介质件310设在第一永磁体210和第二永磁体220中的一者上。复位部的数量为两个,其中一个复位部为第一复位部,另一个复位部为第二复位部。第一复位部与第一永磁体210配合,即第一复位部向第一永磁体210施加在第二方向上的第一回复力。第二复位部与第二永磁体220配合,即第二复位部向第二永磁体220施加在第二方向上的第二回复力。
在一些实施例中,第一复位部为第一弹性件,第二复位部为第二弹性件,第一弹性件和第二弹性件中的每一者位于空腔110内。具体地,第一弹性件为第一窝簧410,第一窝簧410套设在第一永磁体210的至少一部分上。第二弹性件为第二窝簧420,第二窝簧420套设在第二永磁体220的至少一部分上。
根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器1000的永磁体的振幅不会达到窝簧压缩的极限。
如图1所示,在一些实施例中,第一弹性件与第二弹性件相邻,第一弹性件的刚度不等于第二弹性件的刚度。例如,第一窝簧410的刚度不等于第二窝簧420的刚度。因此使得第一弹性件施加给第一永磁体210的第一回复力与第二弹性件施加给第二永磁体220的第二回复力不同。由此使得第一永磁体210和第二永磁体220会相对运动。
例如,第二回复力小于第一回复力,第二永磁体220的振动位移大于第一永磁体210的振动位移。第二永磁体带动部分第一磁性液体610随着第二永磁体220较快的移动。第一永磁体固定一部分磁性液体不移动,因此使得第一磁性液体610存在具有速度梯度的磁性液体层,不同移动速度的第一磁性液体610相互剪切、摩擦,将机械能转化为热能,使得第一磁性液体610黏滞耗能,增加减振效果。由于第一多孔介质件310内的孔隙的存在,一方面增加了固液接触面积,同时增大了第一磁性液体610内的速度梯度,增大了摩擦耗能和黏滞耗能,进一步增加减振效果。
同时,穿过第一多孔介质件310的不同孔隙的第一磁性液体610的流速不同,不同流速的第一磁性液体610相遇时会相互剪切、摩擦,从而将机械能转化为热能,使得第一磁性液体610内部可以黏滞耗能,进一步增加减振效果。
如图2所示,在一些实施例中,第一复位部为第一凹槽510,第二复位部为第二凹槽520,第一壁面112上形成第一凹槽510,第二壁面113上形成第二凹槽520。第一凹槽510的开口在第二方向上的尺寸大于第一凹槽510的底部,第二凹槽520的开口在第二方向上的尺寸大于第二凹槽520的底部,第一凹槽510与第二凹槽520在第一方向相对。
可选地,第一凹槽510具有在第二方向上相对的第一侧壁511和第二侧壁512,即第一侧壁511为第一凹槽510的左侧壁,第二侧壁512为第一凹槽510的右侧壁。
第一侧壁511在第二方向上具有第一端和第二端。第一端为第一侧壁511的左端,第二端为第一侧壁511的右端。第二侧壁512在第二方向上具有第三端和第四端。第三端为第二侧壁512的左端,第四端为第二侧壁512的右端。
第二端靠近第一凹槽510的底部,第三端靠近第一凹槽510的底部,也就是说,第二端和第三端在左右方向上位于第一端和第四端之间。第一端位于第二端的内侧,第四端位于第三端的内侧。第一凹槽510的开口在第一方向上的尺寸大于第一凹槽510的底部。
在一些实施例中,第一凹槽510为锥形,即第一凹槽510的横截面的上半部分的边沿为V形。换言之,第一侧壁511和第二侧壁512相交,即第一侧壁511的第二端(右端)和第二侧壁512的第三端(左端)为同一端。
可选地,第一凹槽510为圆台形。
可选地,第二凹槽520具有在第二方向上相对的第三侧壁521和第四侧壁522,即第三侧壁521为第二凹槽520的左侧壁,第四侧壁522为第二凹槽520的右侧壁。
第三侧壁521在第二方向上具有第五端和第六端。第五端为第三侧壁521的左端,第六端为第三侧壁521的右端。第四侧壁522在第二方向上具有第七端和第八端。第七端为第四侧壁522的左端,第八端为第四侧壁522的右端。
第六端靠近第二凹槽520的底部,第七端靠近第二凹槽520的底部,也就是说,第六端和第七端在左右方向上位于第五端和第八端之间。第五端位于第六端的内侧,第八端位于第七端的内侧(内侧指靠近腔体110中心的一侧,外侧指靠近壳体100周壁面111的一侧)。第二凹槽520的开口在第一方向上的尺寸大于第二凹槽520的底部。
在一些实施例中,第二凹槽520为锥形,即第二凹槽520的横截面的下半部分的边沿为倒V形。换言之,第三侧壁521和第四侧壁522相交,即第三侧壁521的第六端(右端)和第四侧壁522的第七端(左端)为同一端。
可选地,第二凹槽520为圆台形。
第一凹槽510与第一永磁体210之间填充有第二磁性液体620,第二磁性液体620吸附于第一永磁体210上,第二磁性液体620与第一凹槽510接触。第一永磁体210在第二方向上位于第一端和第四端之间,使得第一凹槽510能够对第一永磁体210起到一定的限位作用,即第一永磁体210会在第一凹槽510允许的范围内发生移动。
第二凹槽520与第二永磁体220之间填充有第三磁性液体630,第三磁性液体630吸附于第二永磁体220上,第三磁性液体630与第二凹槽520接触。第二永磁体220在第二方向上位于第五端和第八端之间,使得第二凹槽520能够对第二永磁体220起到一定的限位作用,即第二永磁体220会在第二凹槽520允许的范围内发生移动。
在上述实施例中,第一凹槽510对第一永磁体210施加的第一回复力。例如,当第一永磁体210在向左发生减振位移时,位于第一永磁体210与第一侧壁511之间的第二磁性液体620被挤压,由于第一永磁体210的磁力作用,第二磁性液体620将会施加给第一永磁体210方向向右的第一作用力,该第一作用力使得第一永磁体210靠近第一侧壁511的速度减缓,直到第一永磁体210在该第一作用力的作用下开始向右移动。在该过程中,由于位于第一永磁体210与第一侧壁511之间的第二磁性液体620被挤压,第二磁性液体620内部发生粘性剪切而耗能。
同理,第二侧壁512可以施加给第一永磁体210方向向左的第二作用力。这种第一作用力和第二作用力均可视为能够使得第一永磁体210回到其平衡位置的回复力,此处平衡位置是指:当第一永磁体210没有发生减振运动时所处的位置,此时第一永磁体210与壳体100相对静止。
同理,第三侧壁521和第四侧壁522也可使第二永磁体220回到其平衡位置,且第一凹槽510的锥度不等于第二凹槽520的锥度,因此第一凹槽510对第一永磁体210产生的第一回复力不等于第二凹槽520对第二永磁体220产生的第二回复力。使得第一永磁体210与第二永磁体220相对运动,从而使得部分第一磁性液体610与第一多孔介质件310发生相对运动,提高减振效果。
在一些实施例中,第一复位部和第二复位部中的一者为窝簧,窝簧件位于空腔110内。窝簧套设在第一永磁体210和第二永磁体220中的一者的至少一部分上。
第一复位部和第二复位部中的另一者为凹槽,第一壁面112和第二壁面113中的另一者上形成凹槽。凹槽与第一永磁体210和第二永磁体220中的一者之间填充有磁性液体。凹槽具有在第一方向上的开口,凹槽的开口在第二方向上的尺寸大于凹槽的底部,凹槽为锥形或圆台形。
例如,当第一复位部为窝簧时,第二复位部为凹槽。窝簧套设在第一永磁体210的至少一部分上,使得窝簧对第一永磁体210施加第一回复力。第二壁面113上形成凹槽,凹槽对第二永磁体220施加第二回复力。
当第二复位部为窝簧时,第一复位部为凹槽。窝簧套设在第二永磁体220的至少一部分上,使得窝簧对第二永磁体220施加第一回复力。第一壁面112上形成凹槽,凹槽对第一永磁体210施加第二回复力。
如图3所示,在一些实施例中,第一永磁体210与第二永磁体220相邻。第一复位部为第一窝簧410,第一窝簧410套设在第一永磁体210的至少一部分上。第一窝簧410对第一永磁体210施加第一回复力。第二复位部为第二凹槽520,第二凹槽520为锥形。第二凹槽520与第二永磁体220之间填充有第三磁性液体630,第二凹槽520对第二永磁体220施加第二回复力。通过使第一回复力不等于第二回复力,从而使得第一永磁体210与第二永磁体220相对运动,即部分第一磁性液体610与第一多孔介质件310发生相对运动,提高减振效果。
在一些实施例中,多个永磁体进一步包括至少一个第三永磁体,至少一个第三永磁体在第一方向上位于第一永磁体210和第二永磁体220之间。多个复位部进一步包括至少一个第三复位部,至少一个第三复位部一一对应地与至少一个第三永磁体配合,即第三复位部对与其对应的第三永磁体施加第三回复力。例如,第三永磁体的数量为一个时,即永磁体的数量为三个,因此第一多孔介质件310的数量为两个,第三复位部为一个,第三回复力与第一回复力和第二回复力中不相等。
每个第三复位部为第三弹性件,每个第三复位部位于空腔110内。可选地,第三弹性件为第三窝簧,第三窝簧套设在相应的第三永磁体的至少一部分上。第三窝簧对与其对应的第三永磁体施加第三回复力。
当第三永磁体的数量为多个时,其中在第一方向上与第一弹性件相邻的第三弹性件的刚度不等于第一弹性件的刚度,例如,第一窝簧410的刚度不等于与其相邻的第三窝簧的刚度,因此使得第一弹性件施加给第一永磁体210的第一回复力与第三弹性件施加给第三永磁体的第三回复力不同。由此使得第一永磁体210和第三永磁体会相对运动。
在第一方向上与第二弹性件相邻的第三弹性件的刚度不等于第二弹性件的刚度,例如,第二窝簧420的刚度不等于第三窝簧刚度,因此使得第二弹性件施加给第二永磁体220的第二回复力与第三弹性件施加给第三永磁体的第三回复力不相等。由此使得第二永磁体220和第三永磁体会相对运动。
在一些实施例中,在第一方向上相邻的两个第三弹性件的刚度不相等。例如,在第一方向上相邻的两个第三弹簧的刚度不相等,从而使得相邻的两个第三弹性件施加给相应的第三永磁体的第三回复力不相等。由此使得相邻的两个第三永磁体相对运动。
相邻的两个永磁体相对运动,使得相邻的两个永磁体之间的部分第一磁性液体610与相应的第一多孔介质件310发生相对运动,提高减振效果。
如图1和图2所示,在一些实施例中,根据本实用新型实施例的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器1000还包括第二多孔介质件320和第三多孔介质件330。
第一永磁体210位于第一多孔介质件310与第一壁面112之间,第二多孔介质件320位于第一永磁体210与第一壁面112之间。第二多孔介质件320设在第一永磁体210上,即第二多孔介质件320随着第一永磁体210移动。其中,第二多孔介质件320的孔隙填充有第二磁性液体620。
在第一永磁体210移动时,第一永磁体210带动部分第二磁性液体620随着第一永磁体210较快的移动。与第一壁面112接触的部分第二磁性液体620不动或移动缓慢,因此使得第二磁性液体620存在具有速度梯度的磁性液体层,不同移动速度的第二磁性液体620相互剪切、摩擦,将机械能转化为热能,使得第二磁性液体620黏滞耗能,增加减振效果。
由于第二多孔介质件320内的孔隙的存在,一方面增加了固液接触面积,同时增大了第二磁性液体620内的速度梯度,增大了摩擦耗能和黏滞耗能,进一步增加减振效果。
同时,穿过第二多孔介质件320的不同孔隙的第二磁性液体620的流速不同,不同流速的第二磁性液体620相遇时会相互剪切、摩擦,从而将机械能转化为热能,使得第二磁性液体620内部可以黏滞耗能,进一步增加减振效果。
通过设置第二磁性液体620容置在第二多孔介质件320的孔隙内,进而可以减少第二磁性液体620的挥发,使磁性液体减振器的减振效果更稳定。
第三多孔介质件330,第二永磁体220位于第一多孔介质件310与第二壁面113之间,第三多孔介质件330位于第二永磁体220与第二壁面113之间,第三多孔介质件330设在第二永磁体220上,即第三多孔介质件330随着第二永磁体220移动。其中,第三多孔介质件330的孔隙填充有第三磁性液体630。
在第二永磁体220移动时,第二永磁体220带动部分第三磁性液体630随着第二永磁体220较快的移动。与第二壁面113接触的部分第三磁性液体630不动或移动缓慢,因此使得第三磁性液体630存在具有速度梯度的磁性液体层,不同移动速度的第三磁性液体630相互剪切、摩擦,将机械能转化为热能,使得第二磁性液体620黏滞耗能,增加减振效果。同时,穿过第三多孔介质件330的不同孔隙的第三磁性液体630的流速不同,不同流速的第三磁性液体630相遇时会相互剪切、摩擦,从而将机械能转化为热能,使得第三磁性液体630内部可以黏滞耗能,进一步增加减振效果。
通过设置第三磁性液体630容置在第三多孔介质件330的孔隙内,进而可以减少第三磁性液体630的挥发,使磁性液体减振器的减振效果更稳定。
在一些实施例中,第一多孔介质件310、第二多孔介质件320和第三多孔介质件330由海绵、泡沫碳和泡沫铜中的至少一种制成。使得第一多孔介质件410、第二多孔介质件420和第三多孔介质件430具有弹性可以防止永磁体和壳体100相互碰撞而破损。
本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体地限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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,也可以是电连接或彼此可通讯;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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实用新型中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体限定出空腔,所述壳体包括盖体和壳身,所述壳体具有周壁面和在第一方向上相对的第一壁面和第二壁面,所述周壁面位于所述第一壁面和所述第二壁面之间;
多个永磁体和至少一个第一多孔介质件,所述至少一个第一多孔介质件和多个所述永磁体沿第一方向交替设置在所述空腔内,每个所述第一多孔介质件在所述第一方向上位于相邻两个所述永磁体之间,每个所述第一多孔介质件设在相应的相邻两个所述永磁体中的一者上,其中每个所述第一多孔介质件的孔隙填充有第一磁性液体;以及
多个复位部,多个所述复位部一一对应地与多个所述永磁体配合以便向所述永磁体施加在第二方向上的回复力,其中在所述第一方向上相邻的两个所述永磁体受到的所述回复力不相等。
2.根据权利要求1所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,多个所述永磁体包括第一永磁体和第二永磁体,多个所述复位部包括第一复位部和第二复位部,所述第一复位部与所述第一永磁体配合,所述第二复位部与所述第二永磁体配合。
3.根据权利要求2所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,多个所述永磁体进一步包括至少一个第三永磁体,所述至少一个第三永磁体在所述第一方向上位于所述第一永磁体和所述第二永磁体之间,多个所述复位部进一步包括至少一个第三复位部,所述至少一个第三复位部一一对应地与所述至少一个第三永磁体配合。
4.根据权利要求2或3所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,所述第一复位部为第一弹性件,所述第二复位部为第二弹性件,所述第一弹性件和所述第二弹性件中的每一者位于所述空腔内。
5.根据权利要求4所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,所述第一弹性件为第一窝簧,所述第一窝簧套设在所述第一永磁体的至少一部分上,所述第二弹性件为第二窝簧,所述第二窝簧套设在所述第二永磁体的至少一部分上。
6.根据权利要求2或3所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,所述第一复位部为第一凹槽,所述第二复位部为第二凹槽,所述第一壁面上形成所述第一凹槽,所述第二壁面上形成所述第二凹槽,所述第一凹槽的开口在第二方向上的尺寸大于所述第一凹槽的底部,所述第二凹槽的开口在第二方向上的尺寸大于所述第二凹槽的底部,所述第一凹槽与所述第一永磁体之间填充有第二磁性液体,所述第二磁性液体吸附于所述第一永磁体上,所述第二磁性液体与所述第一凹槽接触,所述第二凹槽与所述第二永磁体之间填充有第三磁性液体,所述第三磁性液体吸附于所述第二永磁体上,所述第三磁性液体与所述第二凹槽接触;可选地,所述第一凹槽具有在所述第二方向上相对的第一侧壁和第二侧壁,所述第一侧壁在所述第二方向上具有第一端和第二端,所述第二侧壁在所述第二方向上具有第三端和第四端,所述第二端靠近所述第一凹槽的底部,所述第三端靠近所述第一凹槽的底部,所述第一端位于所述第二端的内侧,所述第四端位于所述第三端的内侧,所述第一永磁体在所述第二方向上位于所述第一端和所述第四端之间,
所述第二凹槽具有在所述第二方向上相对的第三侧壁和第四侧壁,所述第三侧壁在所述第二方向上具有第五端和第六端,所述第四侧壁在所述第二方向上具有第七端和第八端,所述第六端靠近所述第二凹槽的底部,所述第七端靠近所述第二凹槽的底部,所述第五端位于所述第六端的内侧,所述第八端位于所述第七端的内侧,所述第二永磁体在所述第二方向上位于所述第五端和所述第八端之间。
7.根据权利要求6所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,所述第一凹槽为锥形或圆台形,所述第二凹槽为锥形或圆台形。
8.根据权利要求2或3所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,所述第一复位部和所述第二复位部中的一者为窝簧,所述第一复位部和所述第二复位部中的另一者为凹槽,所述第一壁面和所述第二壁面中的一者上形成所述凹槽,所述窝簧件位于所述空腔内,所述窝簧套设在所述第一永磁体和所述第二永磁体中的一者的至少一部分上,所述凹槽的开口在第二方向上的尺寸大于所述凹槽的底部,所述凹槽与所述第一永磁体和所述第二永磁体中的另一者之间填充有磁性液体,所述磁性液体吸附于所述第一永磁体和所述第二永磁体中的另一者上,所述磁性液体与所述凹槽接触,
可选地,所述凹槽为锥形或圆台形。
9.根据权利要求3所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,每个所述第三复位部为第三弹性件,每个所述第三复位部位于所述空腔内,可选地,所述第三弹性件为第三窝簧,所述第三窝簧套设在相应的所述第三永磁体的至少一部分上。
10.根据权利要求2或3所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,还包括:
第二多孔介质件,所述第一永磁***于所述第一多孔介质件与所述第一壁面之间,所述第二多孔介质件位于所述第一永磁体与所述第一壁面之间,所述第二多孔介质件设在所述第一永磁体上,其中所述第二多孔介质件的孔隙填充有第二磁性液体;和
第三多孔介质件,所述第二永磁***于所述第一多孔介质件与所述第二壁面之间,所述第三多孔介质件位于所述第二永磁体与所述第二壁面之间,所述第三多孔介质件设在所述第二永磁体上,其中所述第三多孔介质件的孔隙填充有第三磁性液体。
11.根据权利要求10所述的基于二阶浮力原理的磁性液体减振器,其特征在于,所述第一多孔介质件、所述第二多孔介质件和所述第三多孔介质件由海绵、泡沫碳和泡沫铜中的至少一种制成。
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