本發(fā)明涉及一種扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)裝置，尤其是涉及一種基于磁流變的扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)機(jī)械做回旋運(yùn)動時，其傳動系統(tǒng)或回旋轉(zhuǎn)子會不可避免地出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動，如汽車在行駛過程中的加速，減速等都會引起傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動，會造成汽車結(jié)構(gòu)振動和車內(nèi)噪聲，影響了汽車的整體乘坐舒適性，扭轉(zhuǎn)振動還會造成發(fā)動機(jī)曲軸疲勞故障而損壞，尤其是在高速時情況更為嚴(yán)重；軋機(jī)在軋制鋼材過程中，咬鋼、拋鋼時軸系上的負(fù)荷擾動會引起軋機(jī)傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)力矩發(fā)生劇烈變化，產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動，嚴(yán)重影響了軋制板材的質(zhì)量，因此扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)裝置對于改善扭轉(zhuǎn)振動十分有必要。

現(xiàn)有技術(shù)中，對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的扭轉(zhuǎn)振動多采用橡膠扭轉(zhuǎn)減振器、金屬彈簧扭轉(zhuǎn)減振器以及硅油扭轉(zhuǎn)減振器等，這些扭轉(zhuǎn)減振器均能有效的抑制扭轉(zhuǎn)振動，但這些扭轉(zhuǎn)減振器不能進(jìn)行自適應(yīng)地調(diào)節(jié)，在實(shí)際使用過程中效果不是很理想。

磁流變液是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混合而成的新型材料，其流變性能可由磁場控制，在零磁場條件下呈現(xiàn)出低粘度的牛頓流體特性；而在強(qiáng)磁場作用下，磁流變液會在毫秒級時間內(nèi)呈現(xiàn)出有規(guī)則的、且沿磁場方向成鏈或鏈?zhǔn)鵂钆帕?，產(chǎn)生了類固體的特征，由小粘度易流動的牛頓流體變?yōu)楦哒扯入y流動的塑性賓漢流體，且變化過程是連續(xù)可逆的，因此，可以通過改變電流大小來控制磁場強(qiáng)度，從而改變傳動系統(tǒng)上的扭轉(zhuǎn)力矩，實(shí)現(xiàn)對扭轉(zhuǎn)振動主動、實(shí)時、可逆地連續(xù)調(diào)節(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于磁流變的扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠?qū)崟r、主動連續(xù)、可逆地調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)機(jī)械傳動系統(tǒng)或回旋轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)振動。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的具體技術(shù)方案為：

本發(fā)明公開了一種基于磁流變的扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)裝置，主要包括扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、法蘭凸緣盤和帶孔法蘭蓋；其中法蘭凸緣盤中心設(shè)有鍵孔，法蘭凸緣盤和帶孔法蘭蓋均通過螺栓與環(huán)形套筒連接并分別位于套筒的兩側(cè)；扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主要包括環(huán)形套筒、內(nèi)含容腔的下缸體、內(nèi)含容腔的上缸體、電磁線圈、磁流變液、弧形活塞推桿、彈簧、連接桿、轉(zhuǎn)軸筒；其中轉(zhuǎn)軸筒與主動軸相連接，連接桿與轉(zhuǎn)軸筒、弧形活塞推桿固連，主動軸旋轉(zhuǎn)帶動弧形活塞推桿在含有磁流變液的上缸體容腔內(nèi)轉(zhuǎn)動，在下缸體的容腔內(nèi)纏繞有至少一組電磁線圈，通過電流時，線圈產(chǎn)生磁場，在磁場作用下磁流變液呈類固態(tài)，并因此改變了主軸扭轉(zhuǎn)力矩，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)扭轉(zhuǎn)振動的目的。

進(jìn)一步說，所述扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)至少含有兩個內(nèi)含容腔的下缸體，內(nèi)含容腔的下缸體為弧形缸體，缸體容腔內(nèi)纏繞有至少一組電磁線圈，并通過螺栓與環(huán)形套筒內(nèi)壁固定連接。

進(jìn)一步說，所述的扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)至少含有兩個內(nèi)含容腔的上缸體，內(nèi)含容腔的上缸體兩端均有一個弧形容腔，容腔縱截面為圓形，兩容腔互不連通，中間被腔內(nèi)實(shí)體隔開，兩缸體通過螺栓與下缸體固定連接。

進(jìn)一步說，所述弧形活塞推桿的最大工作旋轉(zhuǎn)角度為120°。

進(jìn)一步說，所述彈簧為弧形限位彈簧，安裝在弧形活塞推桿上，兩端分別壓靠在兩邊的缸蓋上，可與磁流變阻尼共同作用提供一定的阻尼力，起到輔助減振作用，此外，還可保證調(diào)節(jié)裝置的初始位置，對裝置的行程進(jìn)行限位，起到一定的失效保護(hù)作用。

進(jìn)一步說，所述法蘭凸緣盤和帶孔法蘭蓋與環(huán)形套筒的接觸面上均設(shè)有橡膠法蘭墊。

進(jìn)一步說，所述轉(zhuǎn)軸筒中心設(shè)有花鍵孔，轉(zhuǎn)軸筒通過花鍵套裝在減速器的輸出軸上，并與輸出軸過渡配合。

本發(fā)明所具有的有益效果：

（1）本發(fā)明裝置用于調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)機(jī)械傳動系統(tǒng)或回旋轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)振動，通過調(diào)節(jié)控制電磁線圈中的電流大小，使磁流變液呈現(xiàn)不同的類固體特征，改變了傳動系統(tǒng)或回旋轉(zhuǎn)子的扭轉(zhuǎn)力矩，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時、主動連續(xù)、可逆地控制其扭轉(zhuǎn)振動；

（2）利用磁流變效應(yīng)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)扭轉(zhuǎn)減振器可靠性不足的缺點(diǎn)，改善了扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)效果；

（3）本發(fā)明裝置的設(shè)計遵循了簡單緊湊、低成本的設(shè)計原則，應(yīng)用前景廣泛。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于磁流變的扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的法蘭凸緣盤示意圖；

圖3為本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖；

附圖中：1.帶孔法蘭蓋 2.橡膠法蘭墊 3.環(huán)形套筒 4.法蘭凸緣盤 5.螺栓

6.內(nèi)含容腔的下缸體 7.內(nèi)含容腔的上缸體 8.彈簧 9.缸蓋 10.連接桿 11.轉(zhuǎn)軸筒 12.弧形活塞推桿 13.磁流變液 14.電磁線圈。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述：

如圖1，圖2所示，本發(fā)明基于磁流變的扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)裝置，主要包括扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、法蘭凸緣盤4和帶孔法蘭蓋1，法蘭凸緣盤4通過周向均布的8個螺栓5與環(huán)形套筒3一端固定連接，法蘭凸緣盤4中心設(shè)有鍵孔，與旋轉(zhuǎn)軸通過平鍵配合，傳遞輸出扭矩，帶孔法蘭蓋1通過周向均布的8個螺栓 5與環(huán)形套筒3的另一端固定連接，法蘭凸緣盤4和帶孔法蘭蓋1與環(huán)形套筒3的接觸面上均設(shè)有橡膠法蘭墊2。

如圖3所示，本發(fā)明扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括環(huán)形套筒3、內(nèi)含容腔的下缸體6、內(nèi)含容腔的上缸體7、弧形活塞推桿12、彈簧8、連接桿10、轉(zhuǎn)軸筒11。

所述扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)含有兩個內(nèi)含容腔的下缸體6，內(nèi)含容腔的下缸體6為弧形缸體，缸體容腔內(nèi)纏繞有至少一組電磁線圈14，缸體6通過螺栓5與環(huán)形套筒3內(nèi)壁固定連接。

所述的扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)含有兩個內(nèi)含容腔的上缸體7，內(nèi)含容腔的上缸體7兩端均有一個弧形容腔，容腔縱截面為圓形，兩容腔互不連通，中間被腔內(nèi)實(shí)體隔開，活塞與腔內(nèi)實(shí)體間填充有磁流變液13，當(dāng)下缸體6容腔內(nèi)的電磁線圈14通電改變磁場強(qiáng)度時，磁流變液會呈現(xiàn)出有規(guī)則的、且沿磁場方向成鏈或鏈?zhǔn)鵂钆帕?，產(chǎn)生了類固體的特征，進(jìn)而改變扭轉(zhuǎn)力矩，上缸體7通過螺栓5與下缸體6固定連接。

所述缸蓋9上設(shè)有弧形活塞推桿12的過孔，通過螺栓5與上缸體7一端固定連接。

所述的彈簧8為弧形限位彈簧，安裝在弧形活塞推桿12上，兩端壓靠在兩邊的缸蓋9上，可與磁流變阻尼共同作用提供一定的阻尼力，起到輔助減振作用，此外，還可保證調(diào)節(jié)裝置的初始位置，對裝置的行程進(jìn)行限位，起到一定的失效保護(hù)作用。

所述弧形活塞推桿12的最大工作旋轉(zhuǎn)角度為120°。

所述轉(zhuǎn)軸筒11通過連接桿10與弧形活塞桿12固連，轉(zhuǎn)軸筒11中心設(shè)有花鍵孔，轉(zhuǎn)軸筒11通過花鍵套裝在減速器的輸出軸上，并與輸出軸過渡配合，輸出軸旋轉(zhuǎn)帶動弧形活塞推桿12在含有磁流變液的上缸體7的容腔內(nèi)轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明的具體使用過程為：轉(zhuǎn)軸筒11通過花鍵套裝在主動軸上，并與主動軸過渡配合，法蘭凸緣盤4與從動軸通過平鍵配合，扭轉(zhuǎn)力矩由主動軸通過扭轉(zhuǎn)振動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)傳遞給從動軸，轉(zhuǎn)軸筒11通過連接桿10與弧形活塞桿12固連，主動軸推動弧形活塞桿12在內(nèi)含容腔的上缸體7內(nèi)旋轉(zhuǎn)，弧形活塞桿12一方面擠壓磁流變液13，一方面壓縮安裝在弧形活塞推桿12上的彈簧8，下缸體6內(nèi)的電磁線圈14通過電流時會產(chǎn)生磁場，磁流變液13在磁場作用下會呈現(xiàn)出有規(guī)則的、且沿磁場方向成鏈或鏈?zhǔn)鵂钆帕?，出現(xiàn)類固體的特征，其產(chǎn)生的磁流變阻尼與彈簧8產(chǎn)生的阻尼力改變了扭轉(zhuǎn)力矩，通過調(diào)節(jié)電磁線圈14內(nèi)電流的大小可實(shí)現(xiàn)對磁流變阻尼大小的實(shí)時連續(xù)調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)扭轉(zhuǎn)振動的目的。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的具體實(shí)施方式僅用于解釋本發(fā)明的原理，而并不限制本發(fā)明 凡是依據(jù)本發(fā)明中的設(shè)計精神所做出的等效變化或修飾，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。