[发明专利]一种磁流变弹性体轴承减振装置

说明书

技术领域

 本发明涉及到一种轴承减振装置，具体涉及磁流变弹性体轴承减振装置。

背景技术

旋转运动会产生振动，这种由旋转负荷产生的振动通过转轴传递到轴承上时，就使承载旋转负荷的轴承产生了径向振动，这种径向振动的幅度和频率也会因旋转负荷的转矩或转速的不同而不同，这种径向振动如不加以抑制将导致轴承的破坏而酿成事故，因此，人们对于轴承的减振十分重视，除了对轴承采用高精度加工外，还采用钢和高聚物复合材料夹层结构作为轴承的外圈等方法来进行减振，这些减振措施虽然对轴承的减振和降噪有一定的效果，但由于这类减振措施一旦完成后，轴承的减振性能亦被固定，因为旋转负荷在不同的转速和转矩条件下会产生不同幅度和不同频率的振动，采用现有轴承减振措施则难以根据旋转负荷的不同转速进行适时调整。

发明内容

本发明的目的在于针对现有轴承减振技术存在的不足，提出一种磁流变弹性体轴承减振装置，该装置可以通过调节电磁场强度的大小来适时调节其减振性能。

本发明的技术方案如下：

一种磁流变弹性体轴承减振装置，它由导磁环、磁流变弹性体和电磁铁构成，其中：电磁铁的结构为圆环形，在电磁铁的中心有孔，在电磁铁的外圆周上均布有至少三对磁极；导磁环由高导磁材料构成，在导磁环的内圆周面上固定了一层磁流变弹性体；电磁铁固定在磁流变弹性体的内圆周上，并且导磁环和导磁环内圆周面上磁流变弹性体的宽度不小于电磁铁的厚度。

本发明的功能是这样实现的：将需要减振的轴承安装在本发明的一种磁流变弹性体轴承减振装置中的电磁铁的中心孔内，因电磁铁是固定在导磁环内圆周面的磁流变弹性体的内圆周面的，这样，一旦电磁铁通电后, 电磁铁外圆周上的各磁极产生的磁力线将通过电磁铁各磁极外圆周面上的磁流变弹性体与导磁环形成闭合磁路，因电磁铁各磁极产生的磁力线的方向为径向，该磁力线可使导磁环内圆周面上的磁流变弹性体内的铁磁性颗粒在磁力线方向(即径向)形成链或柱状聚集结构而使其在该方向上的硬度增大，因此，通过调整电磁铁各磁极的电磁场强度即可调整处于导磁环内圆周面与电磁铁外圆周上各磁极面之间的磁流变弹性体的硬度大小，从而对轴承在径向的各个方向上产生的振动进行抑制。

与现有的轴承减振方式相比，因磁流变弹性体轴承减振装置的减振性能可以通过调整电磁场的强度大小来进行调节，因此，磁流变弹性体轴承减振装置不但可以提供固定的减振性能，而且还可以根据旋转负荷不同的运行状态提供适当的减振性能，因此，磁流变弹性体轴承减振装置对运行中的旋转负荷可进行智能减振。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1的剖视图。

图3是本发明中电磁铁的励磁线圈接线的示意图。

图4中的虚线是本发明励磁线圈通电后电磁铁产生的电磁场形成的磁路示意图。

图5是本发明在工作时轴承和振动传感器安装分布的示意图。

图6是图5的剖视图。

图7是图5中振动传感器和励磁线圈接线的示意图

图8是本发明带动旋转负荷时的工作示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的结构：

参见图1、图2、图3和图4， 此为本发明的一种具体结构，一种磁流变弹性体轴承减振装置1，由导磁环5、磁流变弹性体4和电磁铁2构成，其中：电磁铁2的结构为圆环形，在电磁铁2的中心有孔15，在电磁铁2的外圆周上均布有四对磁极（即：八个磁极），导磁环5由高导磁材料构成，在导磁环5的内圆周面上固定了一层磁流变弹性体4，电磁铁2固定在磁流变弹性体4的内圆周上，在电磁铁2的各磁极上都绕有励磁线圈3，在电磁铁2的各磁极之间以及各磁极励磁线圈3的空隙处填充有不导磁的绝缘材料14，各励磁线圈3通过引出线与控制器6连接（详见图3），并且导磁环5和导磁环5内圆周面上磁流变弹性体4的宽度与电磁铁2的厚度相同；当控制器6向电磁铁2各磁极的各励磁线圈3输出电流时，电磁铁2各磁极产生的磁力线将通过电磁铁2各磁极外圆周上的磁流变弹性体4与导磁环5形成闭合磁路（详见图4），因电磁铁2各磁极产生的磁力线方向为径向，该磁力线可使导磁环5内圆周面上的磁流变弹性体4内的铁磁性颗粒在磁力线方向(即径向)形成链或柱状聚集结构而使其在该方向上的硬度增大，因此，通过调整电磁铁2各磁极的电磁场强度即可调整处于导磁环5内圆周面与电磁铁2各磁极面之间的磁流变弹性体4的硬度大小来进行振动抑制。

现在结合图5、图6、图7和图8来对本发明的一种磁流变弹性体轴承减振装置1的应用作进一步描述：将需要减振的轴承9安装在电磁铁2的中心有孔15内，在电磁铁2各磁极处安装有振动传感器7（详见图5和图6），各振动传感器7和励磁线圈3通过引出线与控制器6连接（详见图7），原动机11通过连轴器10与旋转负荷8连接，旋转负荷8两端的转轴通过轴承9安装在磁流变弹性体轴承减振装置12和13上，磁流变弹性体轴承减振装置12和13上各振动传感器7和励磁线圈3通过引出线与控制器6连接（详见图8）；当原动机11带动旋转负荷8旋转时产生的振动将使轴承9产生径向振动，控制器6通过轴承9外圆周上的电磁铁2各磁极处的振动传感器7测量到轴承9径向振动的方向和振幅后，适时调整进入电磁铁2各磁极励磁线圈3中的电流大小，使处于导磁环5内圆周面与电磁铁2各磁极面之间的磁流变弹性体4的硬度发生改变，使旋转负荷8产生的振动得到抑制。