[发明专利]一种阻尼间隙可调的旋转式磁流变阻尼器

说明书

本发明公开了一种阻尼间隙可调的旋转式磁流变阻尼器，包括设置在缸筒（1）顶部和底部的端盖（2）、以及设置在缸筒（1）内的旋转主轴（11），励磁线圈（17），隔磁环（21），静盘（4）以及动盘（7）；所述静盘（4）通过间隙调整装置（6）与端盖（2）可调式连接，所述静盘（4）和动盘（7）的截面为直角齿形，两者的间隙形成蜿蜒直角齿形的阻尼通道（5）；本发明通过齿形结构增加了阻尼工作面积，同时提高了工作面导磁聚磁能力，增强了阻尼器的阻尼效果；通过改变阻尼通道的间隙大小，实现对阻尼力的大小调节控制，使阻尼器具有更宽范围的可调阻尼力矩，提高阻尼器的适应性。

技术领域

本发明涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种阻尼间隙可调的旋转式磁流变阻尼器。

背景技术

磁流变液的流变效应使得其在外加磁场的作用下，状态会迅速由液态转化为类固体，并且具有一定的抗剪切能力，此时会向外输出阻尼力，阻尼力随磁场强度变化而变化，具有瞬时性、连续性和方向可调节性。基于磁流变液，磁流变阻尼器以其优良的特性成为一种新型的半主动执行器。

不同结构形式的磁流变阻尼器适用于不同应用场合，现有的磁流变阻尼器结构分为直动式和旋转式，在一些场合，如康复机器人，柔性关节机器人需要磁流变阻尼器输出连续可旋转的阻尼力矩，因此研究旋转式磁流变阻尼器是有现实意义的。

旋转式磁流变阻尼器通过填充于其定子和转子之间屈服应力可控的磁流变液进行工作；其转子的工作面积是影响阻尼器性能的主要因素之一。

目前，旋转式磁流变阻尼器多以转子的圆柱面作为工作面，方便增大转子轴向或径向尺寸，以增加阻尼器的输出力矩，但是该种结构存在以下缺陷：

1.未能利用转子的端面，阻尼工作面积有限，阻尼效果不明显；

2.转子之间的阻尼通道通常为固定式通道，无法根据实际需要进行调节，从而使得工作条件有限，难以满足实际工况需要。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述至少一个技术问题而提供一种阻尼间隙可调的旋转式磁流变阻尼器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种阻尼间隙可调的旋转式磁流变阻尼器，包括设置在缸筒顶部和底部的端盖、以及设置在缸筒内的旋转主轴，励磁线圈，隔磁环，静盘以及动盘；

所述缸筒通过螺钉与端盖相连接；端盖由上端盖和下端盖构成，所述上端盖设置有磁流变液进液口和出水口，用于向阻尼器内通入磁液和排出冷却水；所述主轴从上到下依次设轴承端盖、轴承、上端盖、静盘、轴用弹性挡圈、动盘；所述励磁线圈绕在隔磁环上；所述隔磁环一端设有磁流变液通道并与磁流变液进液口联通，另一端联通出水口；

所述静盘通过间隙调整装置与端盖可调式连接，所述间隙调整装置呈现周向4组均匀分布，并由紧定螺钉和压缩弹簧组成，用于连接端盖和静盘以及调整阻尼通道的轴向间隙，从而控制阻尼器的阻尼力调整范围；

所述静盘和动盘的截面为直角齿形，两者的间隙形成蜿蜒直角齿形的阻尼通道，此种结构大大增加了阻尼工作面积，增强了阻尼器的阻尼效果。

所述的励磁线圈截面为矩形。

所述动盘由两个盘面通过内螺钉固定组成，内部设有螺旋状的冷却水流道。

所述静盘集成于主轴上，内圈与主轴有相对转动从而采用上滑动油封进行密封，外圈采用静密封圈进行静密封；内圈一端面固定于端盖，另一端与动盘配合形成磁路。

所述动盘以键连接形式与主轴相连，内圈两端由轴用弹性挡圈固定，外圈与隔磁环有相对转动，采用滑动油封进行动密封。

所述磁流变液从端盖的磁流变液进液口流经隔磁环的磁流变液流道进入阻尼通道，励磁线圈通电产生磁场，磁场开始于上端盖，依次穿过上静盘、上阻尼通道、动盘、下阻尼通道，下静盘、下缸盖及缸筒，再返回上端盖，形成闭合回路。

所述主轴下端面设有入水口，内部设有冷却水流道。