[发明专利]可调谐式磁性液体减振器

说明书

本发明公开了一种可调谐式磁性液体减振器，所述可调谐式磁性液体减振器包括壳体、永磁体、第一电磁铁、第二电磁铁、电流控制系统和感应部件，壳体内部具有填充有磁性液体的液体腔，永磁体位于液体腔内，且永磁体悬浮在磁性液体内，永磁体具有第一磁极和第二磁极；第一电磁铁和第二电磁铁均设于液体腔内且间隔布置，永磁体位于第一电磁铁和第二电磁铁之间，电流控制系统与第一电磁铁和第二电磁铁相连，电流控制系统根据减振器的振动方向改变第一电磁铁和第二电磁铁的磁极方向，感应部件设在壳体外部，感应部件与电流控制系统相连。本发明的可调谐式磁性液体减振器能够根据减振器的运动状态改变电磁铁的磁极方向，缩短振荡周期，加速耗能，增强减振效果。

技术领域

本发明涉及减振技术领域，具体涉及一种可调谐式磁性液体减振器。

背景技术

磁性液体减振器对于惯性力的敏感度比较高，具有结构简单、体积小、耗能大和寿命长等优点。由于航天器的特殊飞行环境，应尽量减小其自身的体积、重量，因此磁性液体减振器非常适合对长直物体的低频率、小振幅的减振。

相关技术中的磁性液体减振器当外界振动时，通过刚体结构和非导磁壳体之间的相对运动造成磁性液体在质量块与壳体之间的间隙中流动，从而产生了粘性损耗，然而由于磁性液体的磁粘效应，当磁性液体充满壳体后，整个刚体结构在壳体内部运动将非常缓慢，减振效果较差，而且由于钢体结构非均匀对称，在磁性液体中悬浮易发生偏转，会造成刚体结构与壳体之间碰撞，最终造成刚体结构碎裂。

相关技术中的另一种磁性液体减振器用磁性液体的二阶浮力原理使得永磁体处于悬浮状态。然而，该减振器也是采用被动减振的方式，当外界振动较大时，永磁体吸附的磁性液体通过摩擦耗能较慢，振荡周期较长，减振效果较差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种可调谐式磁性液体减振器，该可调谐式磁性液体减振器能够根据减振器的运动状态可以改变电磁铁的磁极方向和磁场强弱，从而缩短振荡周期，加速耗能，增强减振效果。

根据本发明实施例的可调谐式磁性液体减振器包括：壳体，所述壳体内部具有液体腔，所述液体腔内填充有磁性液体；永磁体，所述永磁体位于所述液体腔内，且所述永磁体悬浮在所述磁性液体内，所述永磁体具有第一磁极和第二磁极；第一电磁铁和第二电磁铁，所述第一电磁铁和所述第二电磁铁均设于所述液体腔内且间隔布置，所述永磁体位于所述第一电磁铁和所述第二电磁铁之间,且所述第一电磁铁与所述永磁体的第一磁极相对设置，所述第二电磁铁与所述永磁体的第二磁极相对设置，第一电磁铁包括第一铁芯和第一线圈，所述第一线圈缠绕在所述第一铁芯的外周面，所述第二电磁铁包括第二铁芯和第二线圈，所述第二线圈缠绕在所述第二铁芯的外周面；电流控制系统，所述电流控制系统与所述第一电磁铁和所述第二电磁铁相连，所述电流控制系统可根据减振器的振动方向和振动强弱改变所述第一电磁铁的磁极方向和磁场大小，所述电流控制系统可根据减振器的振动方向和振动强弱改变所述第二电磁铁的磁极方向和磁场大小，所述第一线圈与所述电流控制系统相连，所述第二线圈与所述电流控制系统相连；感应部件，所述感应部件设在所述壳体外部，所述感应部件用于感应所述减振器的振动方向和振动强弱，所述感应部件与所述电流控制系统相连。

根据本发明实施例的可调谐式磁性液体减振器，通过电流控制系统可以改变第一电磁铁和第二电磁铁的磁极方向，加速永磁体的耗能，提高减振效果，还可改变第一电磁铁和第二电磁铁的磁场的强弱，增大减振的范围，提高减振效果，通过设置感应部件可以感应减振器的振动方向并产生电信号，电流控制系统依据此电信号通过改变第一电磁铁和第二电磁铁的磁极和磁场大小，起到永磁体加速耗能的效果，从而提高减振效果。

在一些实施例中，所述感应部件为感应线圈，所述感应线圈缠绕在所述壳体的外周面，所述感应线圈与所述电流控制系统相连，所述感应线圈用于采集永磁体响应外部的振动能。