一种气隙可调节的轴向磁通永磁磁滞阻尼器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115962243A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211595145.1(22)申请日2022.12.13(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人彭涛陈金桥王爽李亮(74)专利代理机构武汉华之喻知识产权代理有限公司42267专利代理师胡秋萍曹葆青(51)Int.Cl.F16F6/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种气隙可调节的轴向磁通永磁磁滞阻尼器(57)摘要本发明公开一种气隙可调节的轴向磁通永磁磁滞阻尼器，属于永磁磁滞阻尼器领域。包括：定子永磁体，在空间中形成交变恒定磁场；背铁，用于聚集向外发散的磁场，增强中心区域的磁场强度；磁滞转子，磁滞转子在交替磁场中旋转，产生磁滞阻尼力矩；转轴，将磁滞阻尼力矩传递出去；侧外壳，两侧外壳基于无极调节进行配合，以提高永磁磁滞阻尼器的力矩调节范围。本发明通过使用无极调节配合的机械结构，改变上下定子间磁场角度的同时改变定转子之间的气隙大小，降低永磁磁滞阻尼器的最小输出力矩，大幅提高其输出力矩的调节范围，解决永磁磁滞阻尼器功率密度提高引起的力矩调节范围降低的问题，使其在同功率密度的情况下具有更大的输出力矩调节范围。CN115962243ACN115962243A权利要求书1/1页1.一种气隙可调节的轴向磁通永磁磁滞阻尼器，其特征在于，所述永磁磁滞阻尼器包括：两个定子、磁滞转子、转轴以及侧外壳；所述两个定子上下两镜像放置，所述定子中永磁体的充磁方向为轴向；所述磁滞转子置于两定子中间；所述侧外壳由两部分构成，分别固定在两个定子上，且两部分间使用无极调节的机械结构进行配合；转轴与一侧定子的相对位置保持不变，与另一侧定子的相对位置随侧外壳的转动而改变。2.如权利要求1所述的永磁磁滞阻尼器，其特征在于，所述无极调节的机械结构采用螺纹配合或者滑槽配合。3.如权利要求1所述的永磁磁滞阻尼器，其特征在于，所述侧外壳两部分间进行无极调节的配合，形成相对旋转，旋转的同时，侧外壳的总长度改变。4.如权利要求3述的永磁磁滞阻尼器，其特征在于，所述侧外壳的总长度随上下定子间磁场角度的变化是线性的或者非线性的。5.如权利要求1所述的永磁磁滞阻尼器，其特征在于，所述转子与一侧定子间气隙保持恒定。6.如权利要求5所述的永磁磁滞阻尼器，其特征在于，采用压环、限位孔或粘接，实现转子与一侧定子间气隙保持恒定。7.权利要求1所述的永磁磁滞阻尼器，其特征在于，当空间磁场沿轴向时，侧外壳的总长度最长，定转子间的气隙最大，所述永磁磁滞阻尼器输出力矩最小；当空间磁场为圆周方向时，侧外壳的总长度最短，定转子间的气隙最小，所述永磁磁滞阻尼器输出力矩最大。2CN115962243A说明书1/3页一种气隙可调节的轴向磁通永磁磁滞阻尼器技术领域[0001]本发明属于永磁磁滞阻尼器领域，更具体地，涉及一种气隙可调节的轴向磁通永磁磁滞阻尼器。背景技术[0002]永磁磁滞阻尼器(PMHD)是绕线机在绕线时产生可调性张力的关键部件，使线在绕制时带有适宜的张力，从而使绕制的线圈松紧适宜，紧固饱满，保证线圈技术指标的一致性。它具有无需外部电源，功率密度高，输出力矩可调且与转速无关等优点，适用于苛刻且恶劣的绕线环境。目前，永磁磁滞阻尼器广泛用于纺织和绕组生产中。[0003]永磁磁滞阻尼器是线圈绕制过程中的关键零件，其原理是将永磁环沿轴向充磁为N/S极交替排布，永磁环一侧固定在背铁上，两者组成定子。两块定子镜像放置，定子间会形成较强的交变磁场。转子为矫顽力较小的永磁材料，放置在两定子之间。通过改变上下定子磁极间的磁场角度，永磁磁滞阻尼器的输出力矩可以在一定范围内调节。然而，使用剩磁较低的永磁体制做定子时，需要使用较厚的永磁体和较小的气隙，较小的气隙使得永磁磁滞阻尼器在运行过程中常常发生定转子吸附的现象，使用寿命短，工作稳定性较差。使用剩磁较高的永磁体制做定子，永磁体厚度薄且气隙大，永磁磁滞阻尼器的力矩稳定性高，输出力矩波动小。但其可以调节的最小输出力矩会显著提升，输出力矩的调节范围大幅降低。然而，在很多苛刻的绕线环境中，永磁磁滞阻尼器需要同时具备输出力矩调节范围大和工作稳定性高的特点，现有技术难以实现。发明内容[0004]针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种气隙可调节的轴向磁通永磁磁滞阻尼器，旨在解决现有永磁磁滞阻尼器输出力矩的调节范围大幅降低的问题。[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种气隙可调节的轴向磁通永磁磁滞阻尼器，所述永磁磁滞阻尼器包括：两个定子、磁滞转子、转轴以及侧外壳；[0006]所述两个定子上下两镜像放置，所述定子中永磁体的充磁方向为轴向；[0007]所述磁滞转