一种电涡流阻尼磁力弹簧制造技术

本发明专利技术涉及一种电涡流阻尼磁力弹簧，包括第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列，其中一者为定子，另一者为转子；所述第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列均具有靠近对方的第一端面以及远离对方的第二端面，所述第一halbach永磁阵列的第一端面和所述第二halbach永磁阵列的第一端面之间形成有间隙；该电涡流阻尼磁力弹簧还包括电涡流阻尼件；所述电涡流阻尼件位于所述第一halbach永磁阵列的第二端面或者所述第二halbach永磁阵列的第二端面。本发明专利技术提出的阻尼旋转定位弹簧具有高定位刚度、切换迅速但不会产生过分振动的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻尼定位部件，具体涉及一种电涡流阻尼磁力弹簧。
技术介绍
带有定位功能的旋转弹簧被广泛应用到工业领域和生活中，例如大厦的弹簧门可以定位到“开”和“关”的状态；自动化生产线上的装载加工件的转台，也需要在各个固定角度切换。定位刚度高、定位角度切换迅速，是工业定位旋转弹簧的基本要求。halbach磁极阵列通过将磁场角度旋转排列的磁极拼装在一起，形成单面高强度磁场。用halbach磁极阵列分别组成的定子和转子，其磁场强度比普通磁极排列更高，所以能提供更高的定位扭矩和切换速度。如美国专利US7265470A公开了一种定位弹簧，包括直线状或者环形状的两个halbach永磁阵列，通过永磁阵列之间的相互作用，实现线性运动或者旋转运动。然而，上述专利公开的定位旋转弹簧由于无阻尼，旋转时过猛容易导致过高的离心力，使得平衡点振动，对弹簧上搭载的设备带来不必要的晃动和冲击。例如，若将上述专利的旋转定位弹簧安装至弹簧门上，在开/关切换过程中，弹簧门会猛烈地运动至开或关的平衡点处，显然不利于弹簧门的使用和维护。因此，普通定位弹簧存在旋转或者直线运动过猛无缓冲的问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电涡流阻尼磁力弹簧，主要利用halbach永磁阵列背面的漏磁现象，实现了高定位刚度、高速切换的磁性弹簧，可用于快速切换结构中，同时又利用电涡流原理缓解了磁性弹簧切换过于猛烈的动态特性，并且不影响高定位刚度的静态特性，为工业和民用领域提供了一种高定位刚度、切换迅速但不会产生过分振动的阻尼旋转定位弹簧。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案来实现：一种电涡流阻尼磁力弹簧，包括第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列，所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列其中一者为定子，另一者为转子；所述第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列均具有靠近对方的第一端面以及远离对方的第二端面，所述第一halbach永磁阵列的第一端面和所述第二halbach永磁阵列的第一端面之间形成有间隙；该电涡流阻尼磁力弹簧还包括电涡流阻尼件；所述电涡流阻尼件位于所述第一halbach永磁阵列的第二端面或者所述第二halbach永磁阵列的第二端面。进一步地，所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列以及所述电涡流阻尼件均为环形，其中所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列同轴地径向套设，所述电涡流阻尼件靠近或固定设置在第一halbach永磁阵列的第二端面或者第二halbach永磁阵列的第二端面。进一步地，所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列以及所述电涡流阻尼件均为环形，其中所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列同轴地轴向层叠设置，所述电涡流阻尼件靠近或固定设置在第一halbach永磁阵列的第二端面或者第二halbach永磁阵列的第二端面。进一步地，所述电涡流阻尼件由金属制成的。进一步地，所述电涡流阻尼件是由金属一体成型制成的；或者所述电涡流阻尼件是由多个并排设置的互相绝缘的金属条构成。进一步地，所述电涡流阻尼件是具有可变电阻的电涡流阻尼件。进一步地，所述电涡流阻尼件具有环形的金属底部，金属底部上并排设置有多个互相绝缘的金属条。进一步地，所述电涡流阻尼件上设置有滑动变阻器，所述滑动变阻器用于调节电涡流阻尼件的电阻；或者，所述电涡流阻尼件上设置有开关电路，所述开关电路用于调节电涡流阻尼件的电阻。进一步地，所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列尺寸相同。进一步地，第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列的定位间隔均为360°/N，其中定位点N为大于等于1的正整数。本专利技术的有益效果：1.本专利技术主要利用halbach永磁阵列背面的漏磁现象(磁钢越薄，漏磁现象越严重)实现磁性弹簧，如此设计可节约磁钢的材料；同时内外halbach永磁阵列面对面设置，中间气隙很小，因此用比较薄的磁极就能产生比普通定位弹簧更大的静态定位扭矩；2.本专利技术采用电涡流阻尼件，能够增加定位弹簧的动态阻尼特性，使得定位弹簧在动作时得到缓冲，整个动作过程更为平缓，防止了动作过程过猛现象的出现；3.本专利技术的电涡流阻尼件具有可变电阻，能够更精确地控制不同位置下的阻尼系数，定制出更精确的阻尼特性。附图说明图1a为本专利技术电涡流阻尼磁力弹簧实施例1的第一种结构示意图；图1b为本专利技术电涡流阻尼磁力弹簧实施例1的第二种结构示意图；图1c为本专利技术第一实施例的第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列的磁极示意图；图2a、2b和2c分别为本专利技术中固定阻尼的电涡流阻尼件的不同实施例；图3为本专利技术中可变阻尼的电涡流阻尼件的一种实施例；图4为本专利技术电涡流阻尼磁力弹簧实施例2的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本专利技术并不局限于附图和以下实施例。实施例1：图1a、1b和1c是为本专利技术提出的电涡流阻尼磁力弹簧的第一实施例。在该实施例中，该电涡流阻尼磁力弹簧为各组成结构套设形成的桶型弹簧。该电涡流阻尼磁力弹簧1的组成结构包括第一halbach永磁阵列12、第二halbach永磁阵列13以及电涡流阻尼件14。所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列其中一者为定子，另一者为转子，在本实施例中，第一halbach永磁阵列12为定子，与外部的固定结构连接；第二halbach永磁阵列13为转子，可与轴承或者其他支撑结构相连。第一halbach永磁阵列12、第二halbach永磁阵列13和电涡流阻尼件14为环形，第一halbach永磁阵列12和第二halbach永磁阵列13同轴设置，第一halbach永磁阵列12设置在第二halbach永磁阵列13的外环方向(如图1a、1b所示的外环方向)，第一halbach永磁阵列12与第二halbach永磁阵列13之间设置有一间隙，以使第二halbach永磁阵列13能够顺利旋转，通过第二halbach永磁阵列13相对于第一halbach永磁阵列12旋转，产生径向磁场。优选地，间隙沿径向的尺寸设置为0.2至0.5mm。电涡流阻尼件14可以设置在或靠近第一halbach永磁阵列12的远离第二halbach永磁阵列13的端面，如图1a所示；也可以设置在第二halbach永磁阵列13的远离第一halbach永磁阵列12的端面，如图1b所示。即电涡流阻尼件14既可设置在定子上，也可以设置在转子上。图1a中，电涡流阻尼件14设置在第一halbach永磁阵列12的远离第二halbach永磁阵列13的端面时，电涡流阻尼件14可固定设置在第一halbach永磁阵列12的该端面上。电涡流阻尼件14靠近第一halbach永磁阵列12的远离第二halbach永磁阵列13的端面时，电涡流阻尼件14可固定在该外部的固定结构上。图1b中，电涡流阻尼件14设置在第二halbach永磁阵列13的远离第一halbach永磁阵列12的端面时，电涡流阻尼件14固定设置在第二halb本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电涡流阻尼磁力弹簧，包括第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列，所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列其中一者为定子，另一者为转子；所述第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列均具有靠近对方的第一端面以及远离对方的第二端面，所述第一halbach永磁阵列的第一端面和所述第二halbach永磁阵列的第一端面之间形成有间隙；其特征在于，该电涡流阻尼磁力弹簧还包括电涡流阻尼件；所述电涡流阻尼件位于所述第一halbach永磁阵列的第二端面或者所述第二halbach永磁阵列的第二端面。

【技术特征摘要】
1.一种电涡流阻尼磁力弹簧，包括第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列，所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列其中一者为定子，另一者为转子；所述第一halbach永磁阵列和第二halbach永磁阵列均具有靠近对方的第一端面以及远离对方的第二端面，所述第一halbach永磁阵列的第一端面和所述第二halbach永磁阵列的第一端面之间形成有间隙；其特征在于，该电涡流阻尼磁力弹簧还包括电涡流阻尼件；所述电涡流阻尼件位于所述第一halbach永磁阵列的第二端面或者所述第二halbach永磁阵列的第二端面。2.根据权利要求1所述的电涡流阻尼磁力弹簧，其特征在于：所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列以及所述电涡流阻尼件均为环形，其中所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列同轴地径向套设，所述电涡流阻尼件靠近或固定设置在第一halbach永磁阵列的第二端面或者第二halbach永磁阵列的第二端面。3.根据权利要求1所述的电涡流阻尼磁力弹簧，其特征在于：所述第一halbach永磁阵列、所述第二halbach永磁阵列以及所述电涡流阻尼件均为环形，其中所述第一halbach永磁阵列和所述第二halbach永磁阵列同轴地轴向层叠设置，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐彬，项昌乐，张一博，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11