[发明专利]一种球型磁流变阻尼器

说明书

本发明提供一种球型磁流变阻尼器。本发明包括阻尼器外壳和阻尼器球体结构，阻尼器外壳内部设有阻尼器球体结构限位结构，阻尼器球体结构包括球体壳、刮油环、刮油盘、碳钢块、电磁铁心和线圈，碳钢块、电磁铁心和线圈设置于球体壳的内部，刮油盘安装在球体壳的外部，刮油环连接在刮油盘上，电磁铁心的上部内接碳钢块，电磁铁心的下部缠绕线圈，碳钢内部开设供磁流变液流动的通道，刮油环能够将阻尼器外壳和球体壳之间的空腔内的磁流变液挤压进通道中。本发明通入不同大小的电流，可以改变磁流变液流经蛇形孔道的库伦阻力大小，进而起到一种对球铰结构这种万向转动结构的主动阻尼效果。

技术领域

本发明涉及阻尼器技术领域，尤其涉及一种球型磁流变阻尼器。

背景技术

近年来随着对磁流变液体的研发，新兴了基于磁流变液特性的阻尼器。由于磁流变液体的特性，会受到周围磁场的影响而改变液体状态，变为类固体状态。阻尼器在土木水利领域使用较为广泛，很多地方都需要阻尼器来吸收一些不必要的冲击力等外力。现在市场上大多是直列型的磁流变阻尼器，简单来说就是吸收活塞杆受到的推力或者拉力。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种球型结构的磁流变阻尼器，能够吸收类似球铰这种围绕一点做万向转动的力的阻尼器。配合外接控制单元来操控线圈电流大小来改变线圈产生的磁场大小，进而实现对万向转动动能的一种主动消耗。应用场景多用于缓冲，比如月球着陆器。本发明采用的技术手段如下：

一种球型磁流变阻尼器，包括阻尼器外壳和阻尼器球体结构，所述阻尼器外壳内部设有阻尼器球体结构限位结构，所述阻尼器球体结构限位结构用于使得阻尼器球体结构与阻尼器外壳始终处于球心重合状态，所述阻尼器球体结构包括球体壳、刮油环、刮油盘、碳钢块、电磁铁心和线圈，所述刮油盘将阻尼器外壳和球体壳之间的空腔分为上下两部分，所述碳钢块、电磁铁心和线圈设置于球体壳的内部，所述刮油盘安装在球体壳的外部，所述刮油环连接在刮油盘上，所述电磁铁心的上部内接碳钢块，所述电磁铁心的下部缠绕线圈，所述碳钢块内部开设供磁流变液流动的通道，所述刮油环能够将阻尼器外壳和球体壳之间的空腔内的磁流变液挤压进通道中。

进一步地，所述球体壳包括上部球体壳和下部球体壳，所述上部球体壳中间开三个圆形孔道，其中一个用来将外接的导线穿过碳钢块和电磁铁心上开出的圆孔缠绕成电磁线圈，另外两个圆孔用于固定施加给阻尼器球体结构动力的外界负载。

进一步地，所述刮油环包括贴附在上部球体壳的第一刮油环和贴附在下部球体壳的第二刮油环，所述第一刮油环和第二刮油环的外圈为匹配阻尼器外壳内部的形状。

进一步地，所述刮油盘主体部分为环形，其开出圆孔通过螺栓固定在球体壳底部球，外环卡接在阻尼器外壳内部，其上开设用于连接刮油环的槽孔，所述第一刮油环和第二刮油环的主体部分为半圆形，二者分别连接有圆柱状的连接块，通过该连接块安装在刮油盘的槽孔中。

进一步地，所述刮油盘上开设有用于放置密封件的密封环槽。

进一步地，所述碳钢块为圆柱体，其侧面与底面均开设矩形孔；所述电磁铁心上部的侧面开设矩形孔，电磁铁心下部的底部开设矩形孔，所述球体壳上匹配各矩形孔的位置开设有矩形孔。

进一步地，所述球体壳的侧边上方的矩形孔上部设有用于限制刮油环位置的限位凸台。

进一步地，所述阻尼器外壳内部设置有弹簧槽，刮油环上开出固定弹簧的弹簧座，配合外壳上的弹簧槽固定弹簧，使得阻尼器完成阻尼任务并断电后，刮油环在弹簧力作用下重新回到抵住对称凸台的状态。