[发明专利]磁流变离合器

说明书

本发明提供一种磁流变离合器，包括动力输入盘、动力输出盘、输入圆柱壳、输出圆柱壳、励磁线圈组以及永磁体，动力输入盘和动力输出盘可转动地连接；输入圆柱壳固定设置在动力输入盘上，输出圆柱壳固定设置在动力输出盘上，输入圆柱壳与输出圆柱壳沿径向相互交错嵌套排布形成用于存储磁流变液的密封间隙；多个励磁线圈组和多个永磁体一一对应地设置在密封间隙的两侧以产生共同作用的磁场使磁流变液在液态和固态之间变换。能够使励磁线圈组的磁场减小到接近于零，实现动力输入和输出的彻底分离；解决了现有技术中的多极叠加式磁流变离合器存在磁场不能完全控制进而导致动力输入和输出无法彻底分离的问题。

技术领域

本发明涉及离合器领域，尤其涉及一种磁流变离合器。

背景技术

磁流变液是一种由高磁导率的铁磁颗粒、载液以及添加剂按照一定的体积比例均匀混合而成的悬浮液体。在零场情况下，磁流变液表现为流动性能良好的液体，其表观粘度很小；在强磁场作用下可在短时间(毫秒级)内表观粘度增加两个数量级以上，并呈现类固体特性；而且这种变化是连续的、可逆的，即去掉磁场后又恢复到原来的状态。

由于磁流变液具有良好的可控性和可逆性，在动力传递、减振、软启动、无级变速等方面具有广泛的应用。磁流变离合器就是在传动装置的主动件与从动件之间添加磁流变液，通过控制外加磁场强度的大小实现离合器的结合、分离状态从而实现动力的传递和分离，甚至可以实现扭矩传递的无级变化控制。其结构简单、噪声小、响应时间短、控制系统简单，克服了传统离合器噪声大、力矩不稳定、控制系统复杂等不足。

磁流变液的剪切屈服应力不大的问题一直困扰着磁流变液材料和技术的发展，为了实现大功率动力传输，现有的磁流变离合器采用沿径向排布的多组环形线圈实现叠加磁场从而有效提高磁流变液的剪切屈服应力，进而增强动力传输的扭矩，实现大功率动力传输。

例如，2019年8月23日公开的中国专利“多极叠加式磁流变离合器”(申请号：201910364583.9)，在圆柱形磁流变液工作间隙的内外侧分别沿周向布置多个内线圈和多个外线圈，通过内线圈产生的磁场和外线圈产生的磁场进行叠加进而增强作用在磁流变液的磁场强度，实现传输扭矩增强和大功率动力传输。

然而通过增加线圈的数量和位置布置进行磁场叠加以实现大扭矩和大功率动力传输存在以下问题：

1)能耗较高：通过增加线圈数量实现磁场叠加，大大增加了外部电源的能耗，不利于节能降耗；

2)磁场不能完全控制：线圈断电后，内线圈和外线圈均剩磁严重，导致作用在磁流变液上的磁场无法完全消失，进而使动力输入和输出无法彻底分离，影响离合器的工作性能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种磁流变离合器，以至少解决现有技术中的多极叠加式磁流变离合器存在磁场不能完全控制进而导致动力输入和输出无法彻底分离的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种磁流变离合器，包括动力输入盘、动力输出盘、输入圆柱壳、输出圆柱壳以及励磁线圈组，动力输入盘和动力输出盘沿各自旋转轴线可相互转动地连接；输入圆柱壳和输出圆柱壳均具有至少一个，输入圆柱壳固定设置在动力输入盘上，输出圆柱壳固定设置在动力输出盘上，输入圆柱壳与输出圆柱壳沿径向相互交错嵌套排布以在输入圆柱壳和输出圆柱壳之间形成密封间隙，密封间隙用于存储磁流变液；励磁线圈组为多个，多个励磁线圈组沿周向间隔设置在动力输出盘上，其特征在于，磁流变离合器还包括：永磁体，永磁体为多个，多个永磁体沿周向间隔设置在动力输出盘上；其中，多个励磁线圈组和多个永磁体沿动力输出盘的径向一一对应地设置在密封间隙的两侧，多个励磁线圈组和多个永磁体在密封间隙处产生共同作用的磁场以使密封间隙内的磁流变液在液态和固态之间变换进而使动力输入盘和动力输出盘在分离状态和结合状态之间转换。

进一步地，输入圆柱壳和输出圆柱壳均为多个；其中，多个输入圆柱壳沿动力输入盘的径向相互嵌套并间隔设置；多个输出圆柱壳沿动力输出盘的径向相互嵌套并间隔设置。