[发明专利]一种磁流变液负载模拟器及其结构参数设计方法

权利要求书

1.一种磁流变液负载模拟器，包括缸筒(1)、设置在所述缸筒(1)内部的阻尼圆筒(2)、与所述阻尼圆筒(2)连接的传动轴(3)以及绕制在所述阻尼圆筒(2)上的励磁线圈(4)，所述传动轴(3)分别从所述缸筒(1)的两端向外伸出，在所述缸筒(1)与阻尼圆筒(2)的工作间隙内填充有磁流变液(5)，在缸筒(1)的两端还设置有用于密封所述磁流变液(5)的密封机构(6)，其特征在于：

所述阻尼圆筒(2)与所述缸筒(1)的侧壁均由导磁材料制成，所述缸筒(1)的两个端壁由隔磁材料制成，在所述缸筒(1)的侧壁上设置有N个外隔磁环(7)，N为大于或等于1的整数，在所述阻尼圆筒(2)上的励磁线圈(4)外侧套设有N+1个内隔磁环(7’)，且所述N+1个内隔磁环(7’)紧贴所述励磁线圈(4)并与所述N个外隔磁环(7)错落分布，使得所述励磁线圈(4)形成曲线形磁通路径。

2.根据权利要求1所述的磁流变液负载模拟器，其特征在于，所述密封机构(6)为密封套，该密封套的内壁开设有环形的凹槽(61)，在所述凹槽(61)中套有环形磁铁(62)，在所述密封套与传动轴(3)之间的工作间隙中填充磁流变液。

3.根据权利要求2所述的磁流变液负载模拟器，其特征在于，在所述密封机构(6)的外侧还设置有用于安装所述传动轴(3)的轴承机构(8)。

4.根据权利要求1或2所述的磁流变液负载模拟器，其特征在于，所述励磁线圈(4)的外侧设置有导磁型的保护套(4a)，该保护套(4a)的外径与所述阻尼圆筒(2)的外径相同，所述N+1个内隔磁环(7’)分段嵌设在所述保护套(4a)中。

5.根据权利要求1或2所述的磁流变液负载模拟器，其特征在于，所述缸筒(1)的侧壁上设置有1个外隔磁环(7)，所述阻尼圆筒(2)上设置有2个内隔磁环(7’)，所述2个内隔磁环(7’)分别位于所述励磁线圈(4)外侧的两端，在所述2个内隔磁环(7’)之间设置有导磁型的保护套(4a)，所述保护套(4a)与所述内隔磁环(7’)的外径与所述阻尼圆筒(2)的外径相同。

6.根据权利要求1或2所述的磁流变液负载模拟器，其特征在于，所述导磁材料为铁磁材料，所述隔磁材料采用铝材。

7.根据权利要求1所述的磁流变液负载模拟器，其特征在于，所述励磁线圈采用0.6mm²的漆包线。

8.如权利要求1所述的磁流变液负载模拟器的结构参数设计方法，其特征在于，满足其中N为励磁线圈匝数，B为磁流变液饱和磁感应强度，h为阻尼通道宽度，μ₀为空气磁导率，I为最大电流，以保证工作间隙处磁流变液在最大电流时能达到磁饱和状态；

同时由公式得到其中Φ₁为磁芯处的饱和磁通，Φ₂为阻尼通道处的饱和磁通，B为磁流变液的饱和磁感应强度，B₁为磁芯材料的饱和磁感应强度，r为磁芯的半径，R为圆筒半径，L为圆筒翼缘宽度，以保证磁芯与阻尼通道处同时达到磁饱和，并防止负载模拟器的局部饱和。