[发明专利]一种具有多模阻尼特性的电磁流体阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及对机械旋转运动进行限速保护的阻尼器。

背景技术

随着高层建筑数量的增加，曳引电梯的数量快速增加，但高层建筑在诸如火灾等紧急情况下的人员疏散问题日显突出。现已公开的ZL201210346849.5“一种具有火灾断电自运行救生功能的电梯”，提出了利用阻尼装置实现对轿厢的限速运行，亦能同步解决轿厢意外失速冲顶和坠落问题的解决方案。为适于以上使用场景，和其他机械旋转运动进行限速保护的需求，对阻尼器提出了如下要求：在重载下送或某一方向时，要求阻尼器具有大功率的阻尼缓速能力，从而提高载荷能力；但在轻载上行或另一方向时，要求阻尼器具有小功率阻尼缓速能力，从而提高运行效率；阻尼器在万一情况下应急使用，使用寿命虽然可以不长，但要求高强度可靠工作、免维护，尤其成本低廉以便于大规模应用；阻尼器应有高度的安全性，即便发生一次故障，也应确保当班使用者平安。

但是，现有的电磁阻尼器或缓速器，普遍只具有单一的阻尼特性曲线，或需要增加复杂的控制系统，才能实现不同的阻尼特性控制；此外电磁阻尼器虽然功能可靠，但其所固有存在的电磁发热，阻尼性能随着温度的升高而衰退，乃至失效的问题，也并不适于连续的高强度作业场合；虽然对电磁阻尼器可以采取设置冷却管路进行冷却等方式予以控制，但将导致其结构快速复杂化，经济性欠佳。而液力阻尼器结构复杂、成本高，且管路漏液就会功能衰退，乃至彻底失效，其可靠性也并不适于在不进行日常保障维护，而又要求高安全性的场合里使用。此外，现有的阻尼器或缓速器普遍单点失效即导致整体失效，而难以在某一方面故障的情况下，能够带着故障，虽然性能下降，但不会完全丧失功能，从而实现一次故障发生时，依然能够确保当班使用者的平安，并在后续还可以降低性能要求情况下，降级使用。

发明内容

本发明提供了一种具有多模阻尼特性的电磁流体阻尼器，阻尼力矩随着转速的增大而增大，其可选结构为：所述电磁流体阻尼器包括电磁阻尼单元和流体阻尼单元；所述电磁阻尼单元主体结构为上壳体，所述上壳体上端乃至周围壁面上开设有电磁段通孔，所述上壳体上端中心位置装配有轴承，所述轴承旋转支撑着输入转轴，所述输入转轴下方连接着转子，所述转子外并在上壳体内壁上装配有定子，所述转子与定子之间为可以供气体或液体流通的间隙腔，所述转子下方为转轴；所述电磁阻尼单元下方为流体阻尼单元，所述流体阻尼单元主体结构为下壳体，所述下壳体与上壳体连接，所述转轴位于下壳体中心位置，所述转轴下方由轴承旋转支撑，所述转轴上连接着叶轮，所述下壳体内有叶轮腔，所述叶轮可以在叶轮腔内旋转运动，所述叶轮腔左上方为内通孔，所述内通孔连接着电磁阻尼单元内的间隙腔和流体阻尼单元内的叶轮腔，所述叶轮腔右下方为液力段通孔，所述液力段通孔可以流通流体阻尼单元正常工作所需的工作介质。

较佳地，所述的电磁流体阻尼器内，电磁阻尼单元和流体阻尼单元同轴串联；所述的流体阻尼单元可以吸取液体或者气体等工作介质，对电磁阻尼单元冷却降温；所述的电磁流体阻尼器正反转时，具有不同的阻尼力矩特性，能够满足正反两个方向明显不同的阻尼力矩使用场景的性能要求。

较佳地，所述的流体阻尼单元所吸取的工作介质可以直接流经电磁阻尼单元内转子和定子之间间隙腔的方式实现冷却，具有结构简单、冷却效果好的优点；所述电磁阻尼单元内的间隙腔和流体阻尼单元内的叶轮腔通过内通孔相连。

较佳地，所述的流体阻尼单元所吸取的工作介质也可以流经电磁阻尼单元内专门设置的冷却介质通道的方式实现冷却，具有工作介质不会四处流溢的优点。

较佳地，外力矩驱动电磁流体阻尼器转轴朝设定方向旋转时，电磁阻尼单元和流体阻尼单元均工作，使得电磁流体阻尼器整体阻尼力矩较大；外力矩驱动转轴反向旋转时，电磁阻尼单元正常工作，但流体阻尼单元在转轴反转时难以有效吸取工作介质，而不能产生较大的流体阻尼力矩，故而使得电磁流体阻尼器整体阻尼力矩较小；且在采用诸如水、油、冷却液等液体作为工作介质时，电磁流体阻尼器在转轴正反向旋转时的整体阻尼力矩差距会更为明显。

较佳地，所述流体阻尼单元在工作介质供给类型和入口压力稳定不变，转轴正反向旋转时，其转轴阻尼力矩特性并不相同，可以通过设计叶轮或叶轮腔构型的方式，比如叶轮的叶片为曲面构型或者带倾角安装在转轴上，就可以实现。

较佳地，所述的电磁流体阻尼器在正反转，或者采用不同类型的工作介质如水、空气或冷却液等，或者由外界控制工作介质的入口压力，以及上述各种不同情况的组合，将使电磁流体阻尼器具有多种模式下各不相同的阻尼力矩特性。