專利名稱：一種具有速度檢測功能的阻尼力可控電磁阻尼器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電磁阻尼器，具體涉及ー種具有速度檢測功能阻尼カ可控的電磁阻尼器。
背景技術：
電磁阻尼器被廣泛應用于航空、航天、建筑、汽車、機器人等眾多領域，其設計和研制已受到高度重視。但是現(xiàn)有的阻尼器存在如 下問題一，被動式電磁阻尼器主要由可以相對運動的閉合導體和磁鐵兩部分組成，導體和磁鐵的相對運動被動地產生電磁阻力，此類阻尼器產生的阻尼カ較小，阻尼效果不好，并且產生較大的阻尼力需要很大的體積，阻尼效果不理想；ニ，主動式電磁阻尼器通過對磁場中的通電線圈施加電流，通電線圈受到安培力的作用，進而達到阻尼效果，這類阻尼器一般需要外部安裝額外的傳感部分，例如加速度計，激光位移器等來采集運動信號通過一定算法得到速度信號后，對磁場中的線圈施加適當電流，實現(xiàn)對通電線圈在磁場中所受到的安培カ的控制，即主動產生了阻尼力，但是在不借助傳感系統(tǒng)或者其他輔助系統(tǒng)的條件下，雖然可以產生力的作用效果，但不能獲得結構的運動情況，就不能產生實際需要的和速度成正相關的阻尼力，不能達到減振消能效果，甚至有可能導致系統(tǒng)運動情況的絮亂。

發(fā)明內容
為解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目在于提供ー種具有速度檢測功能阻尼力可控的電磁阻尼器，能夠在不借助其他傳感設備的條件下完成速度的檢測，井能提供工程實際需要的與速度成正相關系的力的作用，達到期望的阻尼效果，充分利用了磁場和空間資源，實時性強，安裝使用方便，結構緊湊簡單，用途廣泛。為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是ー種具有速度檢測功能阻尼力可控的電磁阻尼器，包括上下端開ロ的第一鐵槽5，置于第一鐵槽5下端開ロ中心處的第一鐵芯12，在第一鐵芯12上端依次固定有第一磁鐵13和第二鐵芯14，第二鐵芯14沿豎直方向的厚度和第一鐵槽5上端開ロ處外框沿豎直方向的厚度相等，且第二鐵芯14的上平面和第一鐵槽5上端開ロ處外框的上平面相平齊，上端固定有懸架I的薄壁筒2插入到第一鐵芯12、第二鐵芯14和第一鐵槽5開ロ間的間隙中，在薄壁筒2位于第一鐵槽5上端開ロ間的間隙中的外壁上纏繞有作動線圈3，在所述第ー鐵槽5下端固定有上端開ロ的第二鐵槽7，在第一鐵芯12下端固定有第三鐵芯10，第三鐵芯10沿豎直方向的厚度和第二鐵槽7上端開ロ處外框沿豎直方向的厚度相等，且第三鐵芯10的上平面和第二鐵槽7上端開ロ處外框的上平面相平齊，在第三鐵芯10和第二鐵槽7底部間固定有第二磁鐵9，在薄壁筒2位于第二鐵槽7上端開ロ間的間隙中的外壁上纏繞有感應線圈4。在所述第一鐵槽5和第二鐵槽7間設置有第一厚墊6，相應的，在所述第三鐵芯10和第一鐵芯12間設置有第二厚墊11。
在所述第二鐵槽7側面開有能夠通過感應線圈4輸出信號線的槽ロ 8。所述薄壁筒2的材料采用鋁，薄壁筒2開有ー個從底端到頂端的缺ロ。所述薄壁筒2的材料采用絕緣材料。所述第一磁鐵13和第二磁鐵9為電磁鐵或永磁鐵。所述第一鐵槽5、第二鐵槽7、第一鐵芯12、第二鐵芯14和第三鐵芯10的材料采用表面鍍鋅的エ業(yè)純鐵或低碳鋼。和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點 I、由于所述第一鐵槽5下端固定有上端開ロ的第二鐵槽7，在第一鐵芯12下端固定有第三鐵芯10，第三鐵芯10沿豎直方向的厚度和第二鐵槽7上端開ロ處外框沿豎直方向的厚度相等，且第三鐵芯10的上平面和第二鐵槽7上端開ロ處外框的上平面相平齊，在第三鐵芯10和第二鐵槽7底部間固定有第二磁鐵9，在薄壁筒2位于第二鐵槽7上端開ロ間的間隙中的外壁上纏繞有感應線圈4 ;電磁阻尼器作用的結構在運動過程中帶動纏繞了兩組線圈的薄壁筒2 —起運動，感應線圈4接線端產生和運動速度成正比的感應電動勢信號，經信號線傳輸?shù)较到y(tǒng)信號調理和采集部分，實現(xiàn)速度檢測功能，并由檢測到速度信號經過一定的算法，根據實際需要，輸出對應控制信號，經由功率放大器在作動線圈3上施加相應的電流，產生相應的安培力，即主動產生了力的作用來實現(xiàn)對阻尼カ的控制；2、由于設置了第一厚墊6和第二厚墊11，上下兩部分隔開，使磁場互相不干擾；3、當薄壁筒2的材料采用鋁時，薄壁筒2開有ー個從底端到頂端的缺ロ，這樣，在隨懸架I振動過程中，鋁殼就不會構成可以在磁場中做功的閉合導體，不會產生附加的阻尼力而影響到系統(tǒng)對阻尼力的控制；總之，本發(fā)明電磁阻尼器，充分地利用了磁場和空間資源，在實現(xiàn)檢測速度功能的同時，根據速度信號，結合工程實際具體需要提供和運動速度成正相關系的阻尼力，達到期望的阻尼效果，充分利用了磁場和空間資源，實時性強，安裝使用方便，結構緊湊簡單，用途廣泛。


圖I為本發(fā)明電磁阻尼器結構示意圖。圖2為本發(fā)明帶有缺ロ薄壁鋁筒示意圖。圖3為本發(fā)明電磁阻尼器控制系統(tǒng)流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進ー步詳細說明。如圖I所示，本發(fā)明ー種具有速度檢測功能阻尼力可控的電磁阻尼器，包括第二鐵槽7，置于第二鐵槽7外框上的第一厚墊6，固定在厚墊6上的上下端開ロ的第一鐵槽5，固定于第二鐵槽7底部中心的第二磁鐵9，固定于第二磁鐵9上部的第三圓柱鐵芯10，第三鐵芯10沿豎直方向的厚度和第二鐵槽7上端開ロ處外框沿豎直方向的厚度相等，且第三鐵芯10的上平面和第二鐵槽7上端開ロ處外框的上平面相平齊，第三圓柱鐵芯10和第二鐵槽7上端開ロ間留有間隙，在第三圓柱鐵芯10上部依次固定有第二厚墊11、第一圓柱鐵芯12、第一磁鐵13以及第二圓柱鐵芯14，第二鐵芯14沿豎直方向的厚度和第一鐵槽5上端開ロ處外框沿豎直方向的厚度相等，且第二鐵芯14的上平面和第一鐵槽5上端開ロ處外框的上平面相平齊，第二圓柱鐵芯14和第一鐵槽5上端開ロ間留有間隙，上端固定有懸架I的薄壁筒2插入到第二圓柱鐵芯14和第一鐵槽5開ロ間以及第三圓柱鐵芯10和第二鐵槽7開ロ間的間隙中，在薄壁筒2位于第一鐵槽5上端開ロ間的間隙中的外壁上纏繞有作動線圈3，在薄壁筒2位于第二鐵槽7上端開ロ間的間隙中的外壁上纏繞有感應線圈4，在第二鐵槽7側面開有能夠通過感應線圈4輸出信號線的槽ロ 8。如圖2所示，當所述薄壁筒2的材料采用鋁吋，薄壁筒2開有ー個從底端到頂端的缺ロ，這樣，在隨懸架I振動過程中，鋁殼就不會構成可以在磁場中做功的閉合導體，不會產生附加的阻尼力而影響到系統(tǒng)對阻尼カ的控制。在剛度，頻率等條件允許的情況下，薄壁筒2的材料可以采用絕緣材料，如PVC，當薄壁筒2的材料為PVC時不需要有缺ロ。
所述第一磁鐵9和第二磁鐵13為電磁鐵或永磁鐵。優(yōu)選的，所述第一鐵槽5、第二鐵槽7、第一圓柱鐵芯10、第二圓柱鐵芯12和第三圓柱鐵芯14的材料采用表面鍍鋅的エ業(yè)純鐵或低碳鋼。如圖3所示，本發(fā)明的工作原理為懸架I和深入到磁路結構間隙里的薄壁筒2隨阻尼器作用的構件一起運動，薄壁筒2下端的感應線圈4切割磁感線產生和速度成正比例關系的感應電動勢信號通過槽ロ 8，傳輸?shù)较到y(tǒng)的速度信號調理部分，之后經過信號采集分析和處理部分，實現(xiàn)速度檢測功能，經過控制部分，根據實際需要輸出控制信號，經由功率放大器，給作動線圈3施加相應的電流，作動線圈3在在磁場中受到安培力，提供工程實際需要的阻尼力。
權利要求
1.ー種具有速度檢測功能阻尼力可控的電磁阻尼器，其特征在于包括上下端開ロ的第一鐵槽(5)，置于第一鐵槽(5)下端開ロ中心處的第一鐵芯(12)，在第一鐵芯(12)上端依次固定有第一磁鐵(13)和第二鐵芯(14)，第二鐵芯(14)沿豎直方向的厚度和第一鐵槽(5)上端開ロ處外框沿豎直方向的厚度相等，且第二鐵芯(14)的上平面和第一鐵槽(5)上端開ロ處外框的上平面相平齊，上端固定有懸架(I)的薄壁筒(2)插入到第一鐵芯(12)、第二鐵芯(14)和第一鐵槽(5)開ロ間的間隙中，在薄壁筒(2)位于第一鐵槽(5)上端開ロ間的間隙中的外壁上纏繞有作動線圈(3)，其特征在干在所述第一鐵槽(5)下端固定有上端開ロ的第二鐵槽(7)，在第一鐵芯(12)下端固定有第三鐵芯(10)，第三鐵芯(10)沿豎直方向的厚度和第二鐵槽(7)上端開ロ處外框沿豎直方向的厚度相等，且第三鐵芯(10)的上平面和第二鐵槽(7)上端開ロ處外框的上平面相平齊，在第三鐵芯(10)和第二鐵槽(7)底部間固定有第二磁鐵(9)，在薄壁筒(2)位于第二鐵槽(7)上端開ロ間的間隙中的外壁上纏繞有感應線圈(4)。
2.根據權利要求I所述的電磁阻尼器，其特征在于在所述第一鐵槽(5)和第二鐵槽(7)間設置有第一厚墊(6)，相應的，在所述第三鐵芯(10)和第一鐵芯(12)間設置有第二厚墊(11)。
3.根據權利要求I或2所述的電磁阻尼器，其特征在于在所述第二鐵槽(7)側面開有能夠通過感應線圈(4)輸出信號線的槽ロ(8)。
4.根據權利要求I或2所述的電磁阻尼器，其特征在于所述薄壁筒(2)的材料采用鋁，薄壁筒(2)開有ー個從底端到頂端的缺ロ。
5.根據權利要求I或2所述的電磁阻尼器，其特征在于所述薄壁筒(2)的材料采用絕緣材料。
6.根據權利要求I或2所述的電磁阻尼器，其特征在于所述第一磁鐵(13)和第二磁鐵(9 )為電磁鐵或永磁鐵。
7.(7)、第一鐵芯(12)、第二鐵芯(14)和第三鐵芯(10)的材料采用表面鍍鋅的エ業(yè)純鐵或低碳鋼。
全文摘要
一種具有速度檢測功能阻尼力可控的電磁阻尼器，包括上下端開口的第一鐵槽，置于其下端的第一鐵芯，在第一鐵槽下端固定上端開口的第二鐵槽，在第一鐵芯下端固定有第三鐵芯，第三鐵芯沿豎直方向的厚度和第二鐵槽上端開口處外框沿豎直方向的厚度相等，且第三鐵芯的上平面和第二鐵槽上端開口處外框的上平面相平齊，在第三鐵芯和第二鐵槽底部間固定第二磁鐵，在薄壁筒位于第二鐵槽上端開口間隙中外壁上纏繞感應線圈；能夠在不借助其他傳感設備的條件下完成對速度的檢測并能根據速度信號通過磁場中的通電線圈，產生相應的安培力，提供工程期望的阻尼力。
文檔編號F16F6/00GK102678803SQ201210184879
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月6日 優(yōu)先權日2012年6月6日
發(fā)明者何少澤, 馮勃, 徐明龍, 翟崇樸, 陳杰, 陶福洋 申請人:西安交通大學