CN101328946B

CN101328946B - 自调磁减振器

Info

Publication number: CN101328946B
Application number: CN2007101112413A
Authority: CN
Inventors: 刘新广
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2027-06-19
Also published as: CN101328946A

Abstract

一种自调磁减振器，由定子和动子及控制系统组成。在定子和动子中均设置径向充磁的环形永磁体，或者在定子和动子中任意一方设置径向充磁的环形永磁体，而另一方设置与环形永磁体沿径向平行相对的导磁体。在定子和动子之间设置感应线圈，在动子设置调节励磁线圈；控制系统由感应线圈、调节励磁线圈、整流调压器、蓄电池、振动传感器及调节器组成。利用磁阻效应和电磁感应减振，利用振动能量发电；励磁线圈产生的磁场用来调节动子的磁场强度，使动子按振动体的振动变化产生最佳阻尼参数值，从而获得最佳的减振效果。该减振器漏磁很小，能适应较高的温度环境，应用广。

Description

自调磁减振器

技术领域

本发明涉及一种减振器，特别是一种自调磁减振器。

背景技术

传统的减振器有弹簧式和流体阻尼式。弹簧式利用其弹性恢复性能实现减振，但是，弹簧减振容易产生激振和疲劳，高频减振性能差，工作时还产生噪声；流体阻尼式由带有过流孔的活塞及与之配合的缸筒组成，活塞通过一杆件与被减振体联接，在缸筒内装有流体(油、气或其它流体介质)，活塞运动时，流体通过过流孔，对活塞产生阻尼力实现减振，但这种减振器，阻尼力变化有限，也难适用于高频振动，而且流体易泄漏。近年来，出现了多种永磁式减振器，不同程度地改善了传统的减振器的性能，但有以下缺陷：1.利用两个永磁体同极性间的斥力实现减振，这种减振器要求永磁体有高的矫顽力以免退磁，但目前高矫顽力的稀土永磁居里温度低，无法适应高温环境；2.磁斥力型减振器中的磁力线因相斥而从轴向工作间隙横向挤出，无法形成闭合回路，漏磁很大，污染环境；3.每一个永磁式减振器减振参数是固定的，只能适用于对已知振动参数的振动体的减振，无法适应对振动参数不断变化的振动体的减振。

发明内容

本发明设计一种自调磁减振器，能克服上述传统减振器及现有的永磁式减振器的缺陷，能将振动能量转换为有用的电能，能根据振体的振动参数调节减振阻尼参数值，而且成本低、免维护、寿命长。

本发明按下述技术方案实现。

本发明由定子、动子及控制系统组成。定子和动子之间有间隙。在定子和动子中均设置径向充磁的环形永磁体，且定子环形永磁体与动子环形永磁体沿径向异性极相对，定子环形永磁体与动子环形永磁体同轴；或者在定子和动子中任意一方设置径向充磁的环形永磁体，而另一方设置与环形永磁体沿径向平行相对的导磁体。在定子和动子之间设置感应线圈，感应线圈与定子环形永磁体的内圆或导磁体的内圆固定。在动子设置调节励磁线圈，其铁心与动子环形永磁体的内圆定联接，或者调节励磁线圈绕制在无永磁体的动子导磁体上。控制系统由感应线圈、调节励磁线圈、整流调压器、蓄电池、振动传感器及调节器组成。所述定子和动子，根据实际应用可相互转换，即定子作为动子，动子作为定子。使用时动子与被减振体联接，定子与固定座联接。

本发明工作时，定子和动子沿轴向发生相对位移，由于磁阻效应，定子的导磁圆环的内圆和动子的导磁圆环的外圆相互产生斜拉力，斜拉力分解为径向和轴向力，径向力相抵消，而轴向力是减振需要的阻尼力；定子和动子沿轴向发生相对位移的时，在感应线圈产生感应电流，此电流经整流调压器给蓄电池充电或直接使用，同时，由楞次定律知此电流的磁场阻碍定子和动子相对位移，阻碍力也是减振需要的阻尼力。励磁线圈产生的磁场用来调节动子的磁场强度，使动子按振动体的振动变化产生最佳阻尼参数值，从而获得最佳的减振效果。励磁线圈通过调节器从蓄电池取电，调节器根据振动传感器获得的被减振体的振动信号，调节供给励磁线圈电流的大小，从而产生调节磁场。

本发明具有现有永磁式减振器所有优点，而且还有以下优点：

1.本发明利用定子和动子永磁引力实现减振，对永磁体的矫顽力要求不是很高，扩大了选取永磁体的范围；而且因为定子和动子吸引磁通穿过间隙形成闭合回路，所以漏磁很小，对环境污染小。

2.利用感应线圈将振动能量转换为可用的电能，而不是象弹簧活塞式减振器或有些永磁式减振器以摩擦方式将振动能量转换为热能浪费掉。

3.本发明利用永磁场、感生电磁场及调节磁场同时形成减振阻尼力，减振性能更优，减振效果更佳。

4.对永磁体的矫顽力要求不一定很高，在保证剩磁要求下，可选择高居里温度的永磁体；在定子和动子中任意一方设置轴向充磁的环形永磁体，而另一方设置与环形永磁体沿轴向平行相对的导磁环，在实际应用中将处于高温的一方设置导磁环，而另一方设置环形永磁体。由于这两个原因，本发明能适应温度较高的环境。

附图说明

图1为具体实施方式一的结构示意图；

图2为具体实施方式二的结构示意图；

图3为具体实施方式三的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

具体实施方式一：如图1示。本发明由定子、动子及控制系统构成。定子由径向充磁的外永磁环1、导磁环10、外非磁性环7、非磁性联接筒11、非磁性端盖6联结组成；动子由径向充磁的内永磁环8、导磁铁心3、内非磁性环9、非磁性端轴4固结组成，两个内永磁环8的极性沿径向交叉，即一个外圆为N极，另一个内圆为N极；动子置于定子之中，外永磁环1的轴向尺寸与内永磁环8的相等，外永磁环1与内永磁环8沿径向异性极间隔平行相对，在非工作状态，外永磁环1与内永磁环8沿轴向对齐，非磁性端轴4与非磁性端盖6的中孔配成滑动配合。控制系统由感应线圈5、调节励磁线圈2、整流调压器15、蓄电池14、振动传感器12、调节器13通过导线连接组成，在定子和动子之间设置感应线圈5，感应线圈5与定子外永磁环1的内壁固定。在动子设置绕制在导磁铁心3上的调节励磁线圈2；振动传感器12固定在被减振体上。图中“+、-”端为蓄电池14向外供电端。

外永磁环1和内永磁环8及相关联结件的数量，根据实际要求设计确定。

具体实施方式二：如图2示，将具体实施方式一所述减振器外永磁环1、导磁环10及外非磁性环7用外导磁体16代替，保持其余不变。当被减振体温度高于所用永磁体的居里温度，且被减振体需要和动子联接时，用本实施方式的减振器。

具体实施方式三：如图3示，将具体实施方式一所述减振器内永磁环8、内非磁性环9及导磁铁心3用内导磁体17代替，保持其余不变。当被减振体温度高于所用永磁体的居里温度，且被减振体需要和定子联接时，用本实施方式的减振器。

具体实施方式四：分别取掉具体实施方式一至三中的控制系统，且缩小定子和动子之间的间隙，其余保持不变，这三种减振器适用于对振动频率低、振幅小的振动体的减振，或者适用于对振动体减振要求不高的情况。

Claims

1.自调磁减振器，其特征是：由定子、动子及控制系统组成；定子和动子之间有隔间隙，在定子和动子中均设置径向充磁的环形永磁体，且定子环形永磁体与动子环形永磁体沿径向异性极相对，定子环形永磁体与动子环形永磁体同轴；或者在定子和动子中任意一方设置径向充磁的环形永磁体，而另一方设置与环形永磁体沿径向平行相对的导磁体；在定子和动子之间设置感应线圈，感应线圈与定子环形永磁体的内圆或导磁体的内圆固定；在动子设置调节励磁线圈，其铁心与动子环形永磁体的内圆固定联接，或者调节励磁线圈绕制在无永磁体的动子导磁体上；控制系统由感应线圈、调节励磁线圈、整流调压器、蓄电池、振动传感器及调节器组成；所述定子和动子，根据实际应用可相互转换，即定子作为动子，动子作为定子。

2.根据权利要求1所述的自调磁减振器，其特征是：定子由径向充磁的外永磁环(1)、导磁环(10)、外非磁性环(7)、非磁性联接筒(11)、非磁性端盖(6)联结组成；动子由径向充磁的内永磁环(8)、导磁铁心(3)、内非磁性环(9)、非磁性端轴(4)固结组成，两个内永磁环(8)的极性沿径向交叉，即一个外圆为N极，另一个内圆为N极；动子置于定子之中，外永磁环(1)的轴向尺寸与内永磁环(8)的相等，外永磁环(1)与内永磁环(8)沿径向异性极间隔平行相对，在非工作状态，外永磁环(1)与内永磁环(8)沿轴向对齐，非磁性端轴(4)与非磁性端盖(6)的中孔配成滑动配合；控制系统由感应线圈(5)、调节励磁线圈(2)、整流调压器(15)、蓄电池(14)、振动传感器(12)、调节器(13)通过导线连接组成，在定子和动子之间设置感应线圈(5)，感应线圈(5)与定子外永磁环(1)的内壁固定；在动子设置绕制在导磁铁心(3)上的调节励磁线圈(2)；振动传感器(12)固定在被减振体上，“+、-”端为蓄电池(14)向外供电端。

3.根据权利要求2所述的自调磁减振器，其特征是：将外永磁环(1)、导磁环(10)及外非磁性环(7)用外导磁体(16)代替。

4.根据权利要求2所述的自调磁减振器，其特征是：将内永磁环(8)、内非磁性环(9)及导磁铁心(3)用内导磁体(17)代替。