[发明专利]一种带有控制系统的大功率磁流变恒加速软启动装置

摘要

本发明公开了一种带有控制系统的大功率磁流变恒加速软启动装置，属于磁流变液传动领域；其中，带有控制系统的大功率磁流变恒加速软启动装置分为装置部分和控制部分；装置部分采用双盘式磁流变液传动方式，两传动圆盘工作面具有径向条纹沟槽，两盘间充满磁流变液，其外部绕有励磁线圈；控制部分由数据处理器、主控制器、传感器、电流控制器以及液压缸控制阀组成；本发明通过对磁流变液加压和改变双盘内壁面的表面结构提高了磁流变软启动装置的最大扭转力矩，并且实现了在启动过程中恒加速度软启动系统的控制。

主权项

一种带有控制系统的大功率磁流变恒加速软启动装置，其特征在于它分为大功率磁流变恒加速软启动装置部分和控制部分：大功率磁流变恒加速软启动装置部分，包括左导磁外壳（1）、出液/压力测量端口（2）、左轴承端盖（3）、左圆螺母（4）、左圆锥滚子轴承（5）、主动轴（6）、主动圆盘（7）、隔磁环（8）、励磁线圈（9）、密封圈（10）、进液/加压端口（11）、从动圆盘（12）、右导磁外壳（13）、右圆锥滚子轴承（14）、右圆螺母（15）、从动轴（16）和右轴承端盖（17）；左导磁外壳（1）与右导磁外壳（13）通过螺钉扣合固定在一起，左导磁外壳（1）的端部通过螺钉固定带有密封圈的左轴承端盖（3），主动轴（6）通过一对左圆锥滚子轴承（5）与左导磁外壳（1）相连，左圆螺母（4）将左圆锥滚子轴承（5）压紧固定，主动圆盘（7）通过螺钉固定在主动轴（6）的右端，从动轴（16）通过一对右圆锥滚子轴承（14）固定在右导磁外壳（13）上，右导磁外壳（13）端部通过螺钉固定带有密封圈的右轴承端盖（17），从动圆盘（12）通过螺钉固定在从动轴（16）的左端，在主动圆盘（7）、从动圆盘（12）与左导磁外壳（1）、右导磁外壳（13）构成的凹槽内依次设有励磁线圈（9）、隔磁环（8）、密封圈（10），隔磁环（8）上设有注入磁流变液和对磁流变液加压的进液/加压端口（11）以及排出磁流变液和测量磁流变液压力的出液/压力测量端口（2）；大功率磁流变恒加速软启动装置的控制部分，包括输入端转速传感器、输出端转速及转速加速度传感器、励磁线圈电流传感器、磁流变液压力传感器、数据处理器、扩展数据连接设备、MCU控制器、励磁线圈电流控制器以及液压缸增压控制阀；其中，输入端转速传感器、输出端转速及转速加速度传感器、励磁线圈电流传感器、磁流变液压力传感器通过对应探头分别检测输入端转速、输出端转速及转速加速度、励磁线圈电流及磁流变液压力，并将数据交由数据处理器进行分析处理，按照一定的通信协议将数据发给扩展数据连接设备和MCU控制器，MCU控制器依照预先设定的缓冲值及数据处理器发来的检测数据综合计算，通过一定的算法规则解算出励磁线圈电流和液压缸压力的参考数据，依照控制规则，当励磁线圈的电流产生磁场未使磁流变液达到磁饱和之前，MCU处理器不会对液压缸给出压力增加的控制信号，励磁线圈电流参考数据将发送给励磁线圈电流控制器，进而将电流参考数据转化为实际控制电流；当励磁线圈的电流产生磁场使磁流变液达到磁饱和，液压缸压力参考数据将发送给液压缸增压控制阀，将压力参考数据转化为实际液压压力；同时，MCU控制器解算出的励磁线圈电流和液压缸压力的参考数据也将通过通信协议反馈给数据处理器，进而通过数据处理器将参考数据发给扩展数据连接设备；工作过程中，整套控制系统的各个传感器将持续工作，随时收集带有控制系统的大功率磁流变恒加速软启动装置的工作状态信息，通过数据处理器将这些信息和可能通过扩展数据连接设备得到的缓冲值一同发给MCU处理器，用于随时调整对励磁线圈电流控制器以及液压缸增压控制阀的控制；当输出端转速和输入转速一致时，MCU处理器将通过励磁线圈电流控制器以及液压缸增压控制阀控制励磁线圈电流和液压缸压力保持当前值不变，并在输入转速改变或者负载扭矩改变之前维持这个值。