專利名稱：使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法及其裝置，針對現(xiàn)有磁流變流體阻尼裝置在實(shí)現(xiàn)小尺寸、小能耗、快響應(yīng)、高壓差方面存在的體積大、耗能大、響應(yīng)慢問題，本發(fā)明公開了一種使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法及其裝置。
與傳統(tǒng)流體的環(huán)流相比，磁流變流體的環(huán)流有其本身的限定條件，其一是磁流變流體的流動方向必須與磁場的方向垂直；其次是磁流變流體的環(huán)流發(fā)生在十分有限的空間中，該有限的空間就是磁隙空間。在給定外形尺寸、能耗、響應(yīng)時間和給定磁流變流體前提下，可通過以下途徑獲取高壓差其一是按磁流變流體的磁飽和強(qiáng)度大小，將磁流變流體置于磁場強(qiáng)度最大且不大于磁流變流體磁飽和強(qiáng)度的磁隙空間中，使所產(chǎn)生的磁流變效應(yīng)最大；其二是提高磁流變流體在磁隙空間中的流道長度。實(shí)際設(shè)計中，由于磁隙空間有限，同時實(shí)現(xiàn)以上所述兩種途徑時十分困難。
磁流變流體阻尼裝置如US6471018B1“Magneto-Rheological Fluid Device”(磁流變流體裝置)中揭示了一種“Z”形結(jié)構(gòu)，將所述“Z”形結(jié)構(gòu)設(shè)置在電磁螺線管內(nèi)部腔體的磁場中，實(shí)現(xiàn)了在有限區(qū)段、不同層面上的環(huán)流，但“Z”形結(jié)構(gòu)是在活塞頭部的同一導(dǎo)磁體上加工而成，雖然實(shí)現(xiàn)了流動方向與磁力線方向的垂直，然而不足之處在于，同一導(dǎo)磁體上加工而成流道中磁場強(qiáng)度很弱，因?yàn)榇蠖鄶?shù)磁力線被導(dǎo)磁體旁路，所形成的流道理論上不處于磁力線密集的磁隙中，從而磁流變效應(yīng)較弱，對于提高磁流變流體的壓差意義不明顯。
更重要的是US5353839和US5452745“Magnetorheological Valve and DevicesIncorporating Magnetorheological Elements”(磁流變閥及其含有磁流變元件的裝置)揭示了另一種使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的裝置，其不足之處在于，該裝置沒有充分利用電磁螺線管內(nèi)腔體中的聚磁磁隙，而是在其外設(shè)置磁隙空間，雖然提高了磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的長度，但卻以犧牲單位面積上的磁通量或磁場強(qiáng)度為代價，同時磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的軸線與其磁隙空間內(nèi)的磁場強(qiáng)度的方向垂直。
本發(fā)明的目的是針對上述不足，提出使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法及其裝置。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方式是一種使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法，是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置隔磁壓圈(40)，所述隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)兩端分別與磁隙空間入口和磁隙空間出口串聯(lián)連接；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口；磁流變流體從所述磁隙空間入口處流入該磁隙空間后，在所述磁隙空間內(nèi)沿所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動，其后從該磁隙空間出口處流出。
使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法的裝置，是由導(dǎo)磁體(30，90)、隔磁套(60)和隔磁壓圈(40)組成；在導(dǎo)磁體上開有與所述磁隙空間(20)相連的流道(10、80)，位于所述磁隙空間入口處的為磁隙空間入口，位于所述磁隙空間出口處的為磁隙空間出口；在構(gòu)成所述磁隙空間(20)的導(dǎo)磁體磁極端面中，至少在其中一個導(dǎo)磁體磁極端面上開有槽；將所述隔磁壓圈(40)鑲?cè)氩壑胁⑶遗c另一導(dǎo)磁體磁極端面緊壓，在隔磁套(60)的配合下，將所述磁隙空間(20)隔離成磁隙空間入口、磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)和磁隙空間出口；所述磁隙空間入口、磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)和磁隙空間出口為按次序串聯(lián)連接；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口(10)處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間(20)所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口(80)；磁流變流體從所述磁隙空間入口(10)處流入該磁隙空間(20)后，在所述磁隙空間(20)內(nèi)沿所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動，其后磁流變流體從該磁隙空間出口(80)處流出。
所述磁隙空間，其特征在于所述磁隙空間可多個串聯(lián)，在導(dǎo)磁體(30、90)間加入導(dǎo)磁體(70)形成兩個相互串聯(lián)的磁隙空間是串聯(lián)方式之一。
所述的使磁流變流體在磁隙中非直線環(huán)流的方法，其特征在于，從所述磁隙空間入口到磁隙空間出口間的直線長度僅占從所述磁隙空間入口到磁隙空間出口間磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)非直線長度的5％～64％。
所述磁隙空間，最佳設(shè)置在磁場中磁力線最密集的斷面上。
所述的隔磁壓圈，其特征在于，它是由隔磁金屬帶材或隔磁金屬絲制成的盤狀彈簧物。
所述的隔磁壓圈，其特征在于，它是由隔磁金屬帶材或隔磁金屬絲制成的盤狀彈簧物，所述隔磁壓圈的形狀是螺線形(C)、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形(D)、蝸輪線形(E)、圓形(F)或分段圓弧組合形(G)中的一種。
所述的導(dǎo)磁體磁極端面，其特征在于，導(dǎo)磁體磁極端面上開有設(shè)置隔磁壓圈的槽，其槽的形狀是所述螺線形(C)、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形(D)、蝸輪線形(E)、圓形(F)或分段圓弧組合形(G)中的一種。
所述的導(dǎo)磁體磁極端面，其特征在于，導(dǎo)磁體磁極端面上開有設(shè)置隔磁壓圈的槽，鑲?cè)氲母舸艍喝π螤钍撬雎菥€形(C)、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形(D)中的一種時，在所述導(dǎo)磁體磁極端面上開有同心圓的槽(H)和將所述同心圓的槽連通的徑向槽(J)。
所述的隔磁壓圈，其特征在于，它可通過在導(dǎo)磁體磁極端面上覆有隔磁材料然后加工成型的方法與所述導(dǎo)磁體加工成一體。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將磁流變流體置于磁場強(qiáng)度大且不大于磁流變流體磁飽和強(qiáng)度的磁隙空間中，使所產(chǎn)生的磁流變效應(yīng)最大；同時在有限的磁隙空間中，提高了磁流變流體的流道長度；充分利用了磁場中有限的聚磁截面的同時，利用隔磁壓圈還可以進(jìn)一步聚磁；在同等磁流變流體和流量要求、同等尺寸要求、同等響應(yīng)時間要求、同等能耗要求前提下，可顯著提高磁流變流體的壓差。
說明書附圖如下

圖1是磁流變流體按螺線形、準(zhǔn)螺線形環(huán)流時的流道(ζ)示意圖；圖2是磁流變流體按蝸輪線形環(huán)流時的流道(ζ)示意圖；圖3是磁流變流體按半圓形環(huán)流時的流道(ζ)示意圖；圖4是磁流變流體按圓形環(huán)流時的流道(ζ)示意圖；圖5是磁流變流體按螺線形、準(zhǔn)螺線形環(huán)流時的流道(ζ)雙級迭加示意圖；圖6是磁流變流體按蝸輪線形環(huán)流時的流道(ζ)雙級迭加示意圖；圖7是磁流變流體按半圓形環(huán)流時的流道(ζ)雙級迭加示意圖；圖8是磁流變流體按圓形環(huán)流時的流道(ζ)雙級迭加示意圖；圖9是使磁流變流體在磁隙空間中螺線形環(huán)流的方法及其裝置；圖10是使磁流變流體在磁隙空間中螺線形環(huán)流的方法及其裝置；圖11是使磁流變流體在磁隙空間中螺線形環(huán)流的裝置；圖12是圖11沿A向的視圖；圖13是圖11中的螺線形(C)隔磁壓圈沿A向的視圖；圖14是使磁流變流體在磁隙空間中雙級螺線形串聯(lián)環(huán)流的方法及其裝置；圖15是使磁流變流體在磁隙空間中雙級螺線形串聯(lián)環(huán)流的裝置；圖16是圖15的B向視圖；圖17是圖16中的螺線形(C)隔磁壓圈視圖；圖18是使磁流變流體在磁隙空間中準(zhǔn)螺線形環(huán)流的方法及其裝置；圖19是使磁流變流體在磁隙空間中雙級準(zhǔn)螺線形串聯(lián)環(huán)流的方法及其裝置；圖20是使磁流變流體在磁隙空間中雙級螺線形串聯(lián)環(huán)流的裝置；圖21是圖20中導(dǎo)磁體磁極的A向視圖；圖22是圖20中準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈的A向視圖；圖23是圖20中準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈的B向視圖；圖24是圖20中導(dǎo)磁體磁極的B向視圖；圖25是使磁流變流體在磁隙空間中準(zhǔn)螺線形環(huán)流的裝置；
圖26是圖25中準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈的A向視圖；圖27是圖28中準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈的B向視圖；圖28是使磁流變流體在磁隙空間中雙級準(zhǔn)螺線形環(huán)流的裝置；圖29是圖28中導(dǎo)磁體磁極的A向視圖；圖30是圖28中導(dǎo)磁體磁極的B向視圖；圖31是使磁流變流體在磁隙空間中準(zhǔn)螺線形環(huán)流的方法及其裝置；圖32是使磁流變流體在磁隙空間中雙級準(zhǔn)螺線形環(huán)流的方法及其裝置；圖33是使磁流變流體在磁隙空間中準(zhǔn)螺線形環(huán)流的裝置；圖34是圖33中準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈的A向視圖；圖35是圖36中準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈的B向視圖；圖36是使磁流變流體在磁隙空間中雙級準(zhǔn)螺線形環(huán)流的裝置；圖37是圖36中導(dǎo)磁體磁極的A向視圖；圖38是圖36中導(dǎo)磁體磁極的B向視圖；圖39是使磁流變流體在磁隙空間中蝸輪線形環(huán)流的方法及其裝置；圖40是使磁流變流體在磁隙空間中蝸輪線形環(huán)流的裝置；圖41是圖40中蝸輪線形(E)隔磁壓圈的A向視圖；圖42是圖40中導(dǎo)磁體磁極的A向視圖；圖43是使磁流變流體在磁隙空間中半圓形環(huán)流的方法及其裝置；圖44是使磁流變流體在磁隙空間中雙級半圓形環(huán)流的方法及其裝置；圖45是使磁流變流體在磁隙空間中半圓形環(huán)流的裝置；圖46是圖45中的圓形(F)隔磁壓圈的A向視圖；圖47是圖48中的圓形(F)隔磁壓圈的B向視圖；圖48是使磁流變流體在磁隙空間中雙級半圓形環(huán)流的裝置；圖49是圖48中的導(dǎo)磁體磁極的A向視圖；圖50是圖48中的導(dǎo)磁體磁極的B向視圖；圖51是使磁流變流體在磁隙空間中圓形環(huán)流的方法及其裝置；圖52是使磁流變流體在磁隙空間中雙級圓形環(huán)流的方法及其裝置；圖53是使磁流變流體在磁隙空間中圓形環(huán)流的裝置；圖54是圖53中的分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈的A向視圖；圖55是圖56中的分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈的B向視圖；圖56是使磁流變流體在磁隙空間中雙級圓形環(huán)流的裝置；圖57是圖56中的導(dǎo)磁體磁極的A向視圖58是圖56中導(dǎo)磁體磁極的B向視圖；下面參照圖1—圖8詳述非直線環(huán)流的原理圖1揭示了螺線形、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形環(huán)流時的基本原理。磁流變流體從位于中部的磁隙空間入口進(jìn)入后，沿磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動。環(huán)流過程中磁流變流體流向與磁場方向(B)垂直，并圍繞磁場方向(B)的軸線環(huán)流，其后從位于周邊的磁隙空間出口流出。
圖2揭示了蝸輪線形環(huán)流時的基本原理。磁流變流體從磁隙空間的周邊進(jìn)入磁隙空間入口后，沿磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動。環(huán)流過程中磁流變流體流向與磁場方向(B)垂直，并圍繞磁場方向(B)的軸線環(huán)流，其后從位于中部的磁隙空間出口流出。
圖3揭示了半圓形環(huán)流時的基本原理。磁流變流體從磁隙空間的周邊進(jìn)入磁隙空間入口后，沿磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動。環(huán)流過程中磁流變流體流向與磁場方向(B)垂直，并圍繞磁場方向(B)的軸線環(huán)流，其后從磁隙空間周邊的出口流出。
圖4揭示了圓形環(huán)流時的基本原理。磁流變流體從磁隙空間的周邊進(jìn)入磁隙空間入口，沿磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動。環(huán)流過程中磁流變流體流向與磁場方向(B)垂直，并圍繞磁場方向(B)的軸線環(huán)流，其后從磁隙空間周邊的出口流出。
圖5——圖8揭示了以上四種環(huán)流方式的兩級串聯(lián)形式。顯然不同形式間也可以相互串聯(lián)連接。以上描述并不僅僅局限于其所述內(nèi)容。
使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法涉及磁流變流體和磁流變流體阻尼器，其特征在于，在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置隔磁壓圈(40)，所述隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)兩端分別與磁隙空間入口和磁隙空間出口串聯(lián)連接；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口；磁流變流體從所述磁隙空間入口處流入該磁隙空間后，在所述磁隙空間內(nèi)沿所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動，其后從該磁隙空間出口處流出。
下面參照圖9、10、18、31、39、43、51詳述使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法圖9、圖10是使磁流變流體在磁隙空間中螺線形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中螺線形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置螺線形(C)隔磁壓圈(40)；所述螺線形(C)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖18、圖31是使磁流變流體在磁隙空間中準(zhǔn)螺線形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中準(zhǔn)螺線形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)，所述準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖39是使磁流變流體在磁隙空間中蝸輪線形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中蝸輪線形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)，所述蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體蝸輪線形環(huán)流的流道(ζ)；圖43是使磁流變流體在磁隙空間中半圓形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中半圓形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置圓形(F)隔磁壓圈(40)，所述圓形(F)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體半圓形環(huán)流的流道(ζ)；圖51是使磁流變流體在磁隙空間中圓形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中圓形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)，所述分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體圓形環(huán)流的流道(ζ)；以上所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)兩端分別與磁隙空間入口和磁隙空間出口串聯(lián)連接；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口；磁流變流體從所述磁隙空間入口處流入該磁隙空間后，在所述磁隙空間內(nèi)沿所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動，其后從該磁隙空間出口處流出。
所述螺線形(C)隔磁壓圈(40)的形狀如圖13、圖17所示；所述準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)分別如圖22、圖23、圖26、圖27、圖34、圖35所示；所述蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)如圖41所示；所述圓形(F)隔磁壓圈(40)如圖46、圖47所示；所述分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)如圖54、圖55所示。
使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法的裝置，其特征在于它由導(dǎo)磁體(30，90)、隔磁套(60)和隔磁壓圈(40)組成；在導(dǎo)磁體上開有與所述磁隙空間(20)相連的流道(10、80)，位于所述磁隙空間入口處的為磁隙空間入口，位于所述磁隙空間出口處的為磁隙空間出口；在構(gòu)成所述磁隙空間(20)的導(dǎo)磁體磁極端面中，至少在其中一個導(dǎo)磁體磁極端面上開有槽；將所述隔磁壓圈(40)鑲?cè)氩壑胁⑶遗c另一導(dǎo)磁體磁極端面緊壓，在隔磁套(60)的配合下，將所述磁隙空間(20)隔離成磁隙空間入口、磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)和磁隙空間出口；所述磁隙空間入口、磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)和磁隙空間出口為按次序串聯(lián)連接；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口(10)處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間(20)所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口(80)；磁流變流體從所述磁隙空間入口(10)處流入該磁隙空間(20)后，在所述磁隙空間(20)內(nèi)沿所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動，其后磁流變流體從該磁隙空間出口(80)處流出。
所述磁隙空間，其特征在于所述磁隙空間可多個串聯(lián)，在導(dǎo)磁體(30、90)間加入導(dǎo)磁體(70)形成兩個相互串聯(lián)的磁隙空間是串聯(lián)方式之一。
所述的使磁流變流體在磁隙中非直線環(huán)流的方法，其特征在于，從所述磁隙空間入口到磁隙空間出口間的直線長度僅占從所述磁隙空間入口到磁隙空間出口間磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)非直線長度的5％～64％。
所述磁隙空間，最佳設(shè)置在磁場中磁力線最密集的斷面上。
所述的隔磁壓圈，其特征在于，它是由隔磁金屬帶材或隔磁金屬絲制成的盤狀彈簧物。
所述的隔磁壓圈，其特征在于，它是由隔磁金屬帶材或隔磁金屬絲制成的盤狀彈簧物，所述隔磁壓圈的形狀是螺線形(C)、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形(D)、蝸輪線形(E)、圓形(F)或分段圓弧組合形(G)中的一種。
所述的導(dǎo)磁體磁極端面，其特征在于，導(dǎo)磁體磁極端面上開有設(shè)置隔磁壓圈的槽，其槽的形狀是所述螺線形(C)、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形(D)、蝸輪線形(E)、圓形(F)或分段圓弧組合形(G)中的一種。
所述的導(dǎo)磁體磁極端面，其特征在于，導(dǎo)磁體磁極端面上開有設(shè)置隔磁壓圈的槽，鑲?cè)氲母舸艍喝π螤钍撬雎菥€形(C)、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形(D)中的一種時，在所述導(dǎo)磁體磁極端面上開有同心圓的槽(H)和將所述同心圓的槽連通的徑向槽(J)。
所述的隔磁壓圈，其特征在于，它可通過在導(dǎo)磁體磁極端面上覆有隔磁材料然后加工成型的方法與所述導(dǎo)磁體加工成一體。
下面參照圖9——圖58詳述實(shí)現(xiàn)以上使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法的裝置的具體結(jié)構(gòu)圖9、10是使磁流變流體在磁隙空間中螺線形環(huán)流的方法的裝置，其特征在于它由導(dǎo)磁體(30，90)、隔磁套(60)和螺線形(C)隔磁壓圈(40)組成；圖18、圖31是使磁流變流體在磁隙空間中準(zhǔn)螺線形環(huán)流的方法的裝置，其特征在于它由導(dǎo)磁體(30，90)、隔磁套(60)和準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)組成；圖39是使磁流變流體在磁隙空間中蝸輪線形環(huán)流的方法的裝置，其特征在于它由導(dǎo)磁體(30，90)、隔磁套(60)和蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)組成；圖43是使磁流變流體在磁隙空間中半圓形環(huán)流的方法的裝置，其特征在于它由導(dǎo)磁體(30，90)、隔磁套(60)和圓形(F)隔磁壓圈(40)組成；圖51是使磁流變流體在磁隙空間中圓形環(huán)流的方法的裝置，其特征在于它由導(dǎo)磁體(30，90)、隔磁套(60)和分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)組成；在導(dǎo)磁體上開有與所述磁隙空間(20)相連的流道(10、80)，位于所述磁隙空間入口處的為磁隙空間入口，位于所述磁隙空間出口處的為磁隙空間出口；在構(gòu)成所述磁隙空間(20)的導(dǎo)磁體磁極端面中，至少在其中一個導(dǎo)磁體磁極端面上開有槽；將所述隔磁壓圈(40)鑲?cè)氩壑胁⑶遗c另一導(dǎo)磁體磁極端面緊壓，在隔磁套(60)的配合下，將所述磁隙空間(20)隔離成磁隙空間入口、磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)和磁隙空間出口；所述磁隙空間入口、磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)和磁隙空間出口為按次序串聯(lián)連接；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口(10)處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間(20)所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口(80)；磁流變流體從所述磁隙空間入口(10)處流入該磁隙空間(20)后，在所述磁隙空間(20)內(nèi)沿所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動，其后磁流變流體從該磁隙空間出口(80)處流出。
所述螺線形(C)隔磁壓圈(40)的形狀如圖13、圖17所示；所述準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)分別如圖22、圖23、圖26、圖27、圖34、圖35所示；所述蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)如圖41所示；所述圓形(F)隔磁壓圈(40)如圖46、圖47所示；所述分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)如圖54、圖55所示。
圖9、10是使磁流變流體在磁隙空間中螺線形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中螺線形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置螺線形(C)隔磁壓圈(40)，所述螺線形(C)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體螺線形環(huán)流的流道(ζ)；所述磁流變流體螺線形環(huán)流的流道(ζ)兩端分別與磁隙空間入口和磁隙空間出口串聯(lián)連接；所述磁流變流體螺線形環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口；磁流變流體從所述磁隙空間入口處流入該磁隙空間后，在所述磁隙空間內(nèi)沿所述磁流變流體螺線形環(huán)流的流道(ζ)流動，其后從該磁隙空間出口處流出。
圖11是導(dǎo)磁體(90)磁極部分和螺線形(C)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖12是其沿A向的視圖，圖中顯示了被螺線形(C)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖13是螺線形(C)隔磁壓圈(40)，其截面是矩形，但不僅僅限于矩形。
圖14是圖10的雙級串聯(lián)形式，圖15是導(dǎo)磁體(70)磁極部分和兩只螺線形(C)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖16是其沿A向的視圖，圖中顯示了被螺線形(C)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖17是螺線形(C)隔磁壓圈(40)，成其截面是矩形，但不僅僅限于矩形。
圖18、圖31是使磁流變流體在磁隙空間中準(zhǔn)螺線形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中準(zhǔn)螺線形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)，所述準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)；所述磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)兩端分別與磁隙空間入口和磁隙空間出口串聯(lián)連接；所述磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口；磁流變流體從所述磁隙空間入口處流入該磁隙空間后，在所述磁隙空間內(nèi)沿所述磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)流動，其后從該磁隙空間出口處流出。
圖21是導(dǎo)磁體(90)磁極部分，圖中顯示了被準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖22是準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)，其截面是矩形，但不僅僅限于矩形。
同時，圖25是實(shí)現(xiàn)上述磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)的另一種形式。圖25是導(dǎo)磁體(90)磁極部分和準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖29是其沿A向的視圖中的導(dǎo)磁體(90)磁極部分，圖中顯示了被準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖26是準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)，其形狀是圖22中的準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)的變形，其截面是矩形，但不僅僅限于矩形。
圖33是導(dǎo)磁體(90)磁極部分和準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖37是其沿A向的視圖中的導(dǎo)磁體(90)磁極部分，圖中顯示了被準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖34是準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)，其形狀是圖22、圖26中的準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)的變形，其截面是矩形，但不僅僅限于矩形，如可以為圓形截面。
實(shí)現(xiàn)圖18中磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)的雙級串聯(lián)形式分別有，圖19和圖20、圖28、圖32、圖36。
圖19是其具體形式；圖20是導(dǎo)磁體(70)磁極部分和兩只準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖21是導(dǎo)磁體(70)磁極部分沿A向的視圖，圖中顯示了被準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖22和圖23分別是準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)沿A向、B向的視圖，其截面是矩形，但不僅僅限于矩形，如可以為圖28中揭示的圓形截面。
同時，圖28是導(dǎo)磁體(70)磁極部分和兩只準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖中的螺線形(D)隔磁壓圈(40)的截面形狀為圓形。圖29是導(dǎo)磁體(70)磁極部分沿A向的視圖，圖中顯示了被準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)，圖30是導(dǎo)磁體(70)磁極部分沿B向的視圖，圖中顯示了被準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖26和圖27分別是準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)沿A向、B向的視圖。
同時，圖36是導(dǎo)磁體(70)磁極部分和兩只準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖中的螺線形(D)隔磁壓圈(40)的截面形狀為矩形。圖37是導(dǎo)磁體(70)磁極部分沿A向的視圖，圖中顯示了被準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)，圖38是導(dǎo)磁體(70)磁極部分沿B向的視圖，圖中顯示了被準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體準(zhǔn)螺線形環(huán)流的流道(ζ)；圖34和圖35分別是準(zhǔn)螺線形(D)隔磁壓圈(40)沿A向、B向的視圖。
圖39是使磁流變流體在磁隙空間中蝸輪線形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中蝸輪線形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)，所述蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體蝸輪線形環(huán)流的流道(ζ)；所述磁流變流體蝸輪線形環(huán)流的流道(ζ)兩端分別與磁隙空間入口和磁隙空間出口串聯(lián)連接；所述磁流變流體蝸輪線形環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口；磁流變流體從所述磁隙空間入口處流入該磁隙空間后，在所述磁隙空間內(nèi)沿所述磁流變流體蝸輪線形環(huán)流的流道(ζ)流動，其后從該磁隙空間出口處流出。
圖40是導(dǎo)磁體(90)磁極部分和蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖42是其沿A向的視圖，圖中顯示了被蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體蝸輪線形環(huán)流的流道(ζ)；圖41是蝸輪線形(E)隔磁壓圈(40)沿A向的視圖，其截面是矩形，但不僅僅限于矩形，如可以為圖28中揭示的圓形截面。
圖43是使磁流變流體在磁隙空間中半圓形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中半圓形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置圓形(F)隔磁壓圈(40)，所述圓形(F)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體半圓形環(huán)流的流道(ζ)；所述磁流變流體半圓形環(huán)流的流道(ζ)兩端分別與磁隙空間入口和磁隙空間出口串聯(lián)連接；所述磁流變流體半圓形環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口；磁流變流體從所述磁隙空間入口處流入該磁隙空間后，在所述磁隙空間內(nèi)沿所述磁流變流體半圓形環(huán)流的流道(ζ)流動，其后從該磁隙空間出口處流出。
圖45是導(dǎo)磁體(90)磁極部分和圓形(F)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖49是導(dǎo)磁體(90)磁極部分沿A向的視圖，圖中顯示了被圓形(F)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體半圓形環(huán)流的流道(ζ)；圖46是圓形(F)隔磁壓圈(40)沿A向的視圖，其截面是圓形，但不僅僅限于圓形，如可以為矩形截面。
圖44是實(shí)現(xiàn)圖43中磁流變流體半圓形環(huán)流的流道(ζ)的雙級串聯(lián)形式。
圖48是導(dǎo)磁體(70)磁極部分和兩只圓形(F)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖中的螺線形(D)隔磁壓圈(40)的截面形狀為圓形。圖49是導(dǎo)磁體(70)磁極部分沿A向的視圖，圖中顯示了被圓形(F)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體半圓形環(huán)流的流道(ζ)，圖50是導(dǎo)磁體(70)磁極部分沿B向的視圖，圖中顯示了被圓形(F)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體半圓形環(huán)流的流道(ζ)；圖46和圖47分別是圓形(F)隔磁壓圈(40)沿A向、B向的視圖。
圖51是使磁流變流體在磁隙空間中圓形環(huán)流的方法及其裝置，使磁流變流體在磁隙空間中圓形環(huán)流的方法是在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)，所述分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體圓形環(huán)流的流道(ζ)；所述磁流變流體圓形環(huán)流的流道(ζ)兩端分別與磁隙空間入口和磁隙空間出口串聯(lián)連接；所述磁流變流體圓形環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口；磁流變流體從所述磁隙空間入口處流入該磁隙空間后，在所述磁隙空間內(nèi)沿所述磁流變流體圓形環(huán)流的流道(ζ)流動，其后從該磁隙空間出口處流出。
圖53是導(dǎo)磁體(90)磁極部分和分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖57是導(dǎo)磁體(90)磁極部分沿A向的視圖，圖中顯示了被分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體圓形環(huán)流的流道(ζ)；圖54是分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)沿A向的視圖，其截面是圓形，但不僅僅限于圓形，如可以為矩形截面。
圖52是實(shí)現(xiàn)圖51中磁流變流體圓形環(huán)流的流道(ζ)的雙級串聯(lián)形式。
圖56是導(dǎo)磁體(70)磁極部分和分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)的組裝圖，圖57是導(dǎo)磁體(70)磁極部分沿A向的視圖，圖中顯示了被分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體圓形環(huán)流的流道(ζ)，圖58是導(dǎo)磁體(70)磁極部分沿B向的視圖，圖中顯示了被分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)隔離而成的磁流變流體圓形環(huán)流的流道(ζ)；圖54和圖55分別是分段圓弧組合形(G)隔磁壓圈(40)沿A向B向和的視圖，其截面是圓形，但不僅僅限于圓形，如可以為矩形截面。
同時，圖21、圖24、圖29、圖39、圖37、圖38所示導(dǎo)磁體磁極上刻有同心圓的槽(H)和將所述同心圓的槽連通的徑向槽(J)。
所述磁場為由電磁螺線管(50)產(chǎn)生的電磁場、永久磁場、可控永久磁場中的一種。
權(quán)利要求
1.使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法涉及磁流變流體和磁流交流體阻尼器，其特征在于，在由導(dǎo)磁體(30、90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置隔磁壓圈(40)，所述隔磁壓圈(40)將所述磁隙空間(20)隔離成磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)兩端分別與磁隙空間入口和磁隙空間出口串聯(lián)連接；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口；磁流變流體從所述磁隙空間入口處流入該磁隙空間后，在所述磁隙空間內(nèi)沿所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動，其后從該磁隙空間出口處流出。
2.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1中使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法的裝置，其特征在于它由導(dǎo)磁體(30，90)、隔磁套(60)和隔磁壓圈(40)組成；在導(dǎo)磁體上開有與所述磁隙空間(20)相連的流道(10、80)，位于所述磁隙空間入口處的為磁隙空間入口，位于所述磁隙空間出口處的為磁隙空間出口；在構(gòu)成所述磁隙空間(20)的導(dǎo)磁體磁極端面中，至少在其中一個導(dǎo)磁體磁極端面上開有槽；將所述隔磁壓圈(40)鑲?cè)氩壑胁⑶遗c另一導(dǎo)磁體磁極端面緊壓，在隔磁套(60)的配合下，將所述磁隙空間(20)隔離成磁隙空間入口、磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)和磁隙空間出口；所述磁隙空間入口、磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)和磁隙空間出口為按次序串聯(lián)連接；所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)從所述磁隙空間入口(10)處開始，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間(20)所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口(80)；磁流變流體從所述磁隙空間入口(10)處流入該磁隙空間(20)后，在所述磁隙空間(20)內(nèi)沿所述磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)流動，其后磁流變流體從該磁隙空間出口(80)處流出。
3.權(quán)利要求1和2中所述磁隙空間，其特征在于所述磁隙空間可多個串聯(lián)，在導(dǎo)磁體(30、90)間加入導(dǎo)磁體(70)形成兩個相互串聯(lián)的磁隙空間是串聯(lián)方式之一。
4.權(quán)利要求1中所述的使磁流變流體在磁隙中非直線環(huán)流的方法，其特征在于，從所述磁隙空間入口到磁隙空間出口間的直線長度僅占從所述磁隙空間入口到磁隙空間出口間磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)非直線長度的5％～64％。
5.權(quán)利要求1和2中所述磁隙空間，最佳設(shè)置在磁場中磁力線最密集的斷面上。
6.權(quán)利要求1和2中所述的隔磁壓圈，其特征在于，它是由隔磁金屬帶材或隔磁金屬絲制成的盤狀彈簧物。
7.權(quán)利要求1和2中所述的隔磁壓圈，其特征在于，它是由隔磁金屬帶材或隔磁金屬絲制成的盤狀彈簧物，所述隔磁壓圈的形狀是螺線形(C)、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形(D)、蝸輪線形(E)、圓形(F)或分段圓弧組合形(G)中的一種。
8.權(quán)利要求2中所述的導(dǎo)磁體磁極端面，其特征在于，導(dǎo)磁體磁極端面上開有設(shè)置隔磁壓圈的槽，其槽的形狀是所述螺線形(C)、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形(D)、蝸輪線形(E)、圓形(F)或分段圓弧組合形(G)中的一種。
9.權(quán)利要求8中所述的導(dǎo)磁體磁極端面，其特征在于，導(dǎo)磁體磁極端面上開有設(shè)置隔磁壓圈的槽，鑲?cè)氲母舸艍喝π螤钍撬雎菥€形(C)、同心圓分層連接組成的準(zhǔn)螺線形(D)中的一種時，在所述導(dǎo)磁體磁極端面上開有同心圓的槽(H)和將所述同心圓的槽連通的徑向槽(J)。
10.權(quán)利要求1和2中所述的隔磁壓圈，其特征在于，它可通過在導(dǎo)磁體磁極端面上覆有隔磁材料然后加工成型的方法與所述導(dǎo)磁體加工成一體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使磁流變流體在磁隙空間中非直線環(huán)流的方法及其裝置，它是在由導(dǎo)磁體(30，90)、隔磁套(60)組成的磁隙空間(20)內(nèi)設(shè)置隔磁壓圈(40)，隔磁壓圈將磁隙空間隔離成磁流變流體非直線環(huán)流的流道(ζ)；磁流變流體從磁隙空間入口處進(jìn)入磁隙空間后，沿與磁場方向(B)垂直且以磁場方向(B)為軸，在該磁隙空間所確定的面內(nèi)環(huán)流延伸至磁隙空間出口流出。
文檔編號F15B21/00GK1521409SQ0311855
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日
發(fā)明者邱玲, 邱 玲 申請人:邱玲, 邱 玲