本發(fā)明屬于阻尼器領(lǐng)域，更具體地，涉及一種動(dòng)磁式阻尼器。

背景技術(shù)：

根據(jù)電磁感應(yīng)定理可知，當(dāng)導(dǎo)電材料和磁場(chǎng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在導(dǎo)電材料中感應(yīng)出渦流，并且該渦流會(huì)激發(fā)感應(yīng)磁場(chǎng)；又由楞次定律可知，該感應(yīng)磁場(chǎng)的作用是阻礙導(dǎo)電材料與主磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即對(duì)導(dǎo)電材料施加一個(gè)阻尼力(制動(dòng)力)。此外，由于導(dǎo)電材料自身的電阻不為零，根據(jù)歐姆定律，渦流將以熱能的形式耗散。當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼。

電渦流阻尼器屬于電(磁)感應(yīng)式耗能器?，F(xiàn)有的電渦流阻尼器一般都是基于導(dǎo)體(非導(dǎo)磁材料)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)或在交變磁場(chǎng)中產(chǎn)生電渦流效應(yīng)的原理來(lái)工作。當(dāng)渦電流產(chǎn)生后，磁場(chǎng)便會(huì)對(duì)導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用，阻止導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，即產(chǎn)生了阻尼力。導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的渦電流以熱能的形式通過(guò)阻尼器耗散到周圍的介質(zhì)中。于是電渦流阻尼器不斷地將振源傳過(guò)來(lái)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體中的渦電流，又將渦電流轉(zhuǎn)化成熱能，達(dá)到耗能減振的目的。相比其他傳統(tǒng)阻尼器，電渦流阻尼器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、非接觸、無(wú)需工作介質(zhì)、壽命長(zhǎng)及剛度與阻尼可控等特點(diǎn)，特別是非接觸性，它不改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，不會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量局部集中或者系統(tǒng)剛度的增加。在工作過(guò)程中，電渦流阻尼器不需要粘性介質(zhì)、密封部件以及定期的維護(hù)。

目前而言，主流液力減振器的阻尼力變化有限，也難適用于高頻振動(dòng)，而且流體易泄漏。彈簧式減振器利用其彈性恢復(fù)性能實(shí)現(xiàn)減振。由于彈簧減振容易產(chǎn)生激振和疲勞，高頻減振性能差，工作時(shí)還產(chǎn)生噪聲。所以現(xiàn)在傳統(tǒng)的液壓、彈簧阻尼器已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種動(dòng)磁式阻尼器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻尼可調(diào)，而且沒(méi)有采用粘性介質(zhì)和彈性元件，減振性能好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種動(dòng)磁式阻尼器，其特征在于，包括套筒、隔磁蓋板、支撐架、磁鐵保持板、金屬塊和調(diào)距結(jié)構(gòu)，其中，

所述套筒豎直設(shè)置，其上端敞口并且下端封閉，其內(nèi)底面上固定安裝有第一永磁體；

所述隔磁蓋板安裝在所述套筒的上端，從而將所述套筒的上端封閉；

所述支撐架包括支撐桿、連接板和第二永磁體，所述支撐桿豎直設(shè)置，所述支撐桿穿過(guò)所述隔磁蓋板并且與所述隔磁蓋板之間存在間隙，而且所述支撐桿的上下兩端分別連接所述連接板和所述第二永磁體，所述第二永磁體的下端與所述第一永磁體的上端的磁極相同；

所述磁鐵保持板設(shè)置有多個(gè)并且它們周向均勻安裝在所述支撐桿上，所有的所述磁鐵保持板均位于所述套筒內(nèi)，每個(gè)所述磁鐵保持板上均按從上至下的順序安裝偶數(shù)個(gè)第三永磁體，并且每個(gè)所述磁鐵保持板上的相鄰兩個(gè)第三永磁體相對(duì)的兩個(gè)面的磁極相同；

所述金屬塊的數(shù)量與所述磁鐵保持板的數(shù)量一致，并且相鄰兩磁鐵保持板之間設(shè)置一所述金屬塊并且每個(gè)所述第三永磁體均與所述金屬塊存在間隙；

每個(gè)所述金屬塊均安裝在所述調(diào)距結(jié)構(gòu)上，所述調(diào)距結(jié)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述金屬塊與所述磁鐵保持板之間的間隙大小。

優(yōu)選地，所述調(diào)距結(jié)構(gòu)為螺紋連接在所述套筒上的多個(gè)調(diào)距螺栓，每個(gè)所述調(diào)距螺栓分別螺紋連接在所述套筒的側(cè)壁上并且穿過(guò)所述套筒的側(cè)壁，每個(gè)所述調(diào)距螺栓伸入所述套筒內(nèi)部的一端也螺紋連接在一所述金屬塊內(nèi)，所述調(diào)距螺栓的轉(zhuǎn)動(dòng)能帶動(dòng)所述金屬塊移動(dòng)，從而調(diào)整所述金屬塊與所述磁鐵保持板之間的間隙。

優(yōu)選地，每個(gè)所述調(diào)距螺栓上均安裝有限位螺母，所述限位螺母位于所述套筒外。

優(yōu)選地，所述調(diào)距結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述隔磁蓋板下端面上的第一平面螺紋，每個(gè)所述金屬塊的上端面上分別設(shè)置有與所述第一平面螺紋配合的第二平面螺紋，第二平面螺紋與第一平面螺紋配合，從而將每個(gè)所述金屬塊均安裝在所述隔磁蓋板上；

所述隔磁蓋板可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述套筒上，所述隔磁蓋板的轉(zhuǎn)動(dòng)能調(diào)整所述金屬塊與所述磁鐵保持板之間的間隙。

優(yōu)選地，每個(gè)所述金屬塊的橫截面均為類扇形。

優(yōu)選地，每個(gè)所述第三永磁體均鑲嵌在所述磁鐵保持板上。

總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

1)本發(fā)明采用陣列式的小磁鐵布置結(jié)構(gòu)，安裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)增減永磁體的塊數(shù)或者調(diào)節(jié)永磁體的尺寸可以改變電磁力，從而滿足各類實(shí)際工程需要；

2)本發(fā)明在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提供了通過(guò)調(diào)節(jié)套筒上的調(diào)距螺栓或者利用平面螺紋連接金屬塊，可以方便地改變磁鐵間隙，從而達(dá)到調(diào)節(jié)阻尼的效果，簡(jiǎn)單方便；

3)本發(fā)明中的電渦流耗能阻尼器由于導(dǎo)體材料以及磁體的物理特性不會(huì)發(fā)生大的變化的，因此阻尼系數(shù)的時(shí)間穩(wěn)定性很好，從而保證了動(dòng)磁式阻尼器最佳的減振效果長(zhǎng)期不變；

4)本發(fā)明不使用彈簧元件進(jìn)行緩沖，而是依靠同級(jí)永磁體之間的排斥力，避免了彈簧元件之間的摩擦而導(dǎo)致的非線性問(wèn)題，保證了機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性；

5)本發(fā)明區(qū)別于傳統(tǒng)的液壓阻尼器，采用了在磁鐵保持架上設(shè)置偶數(shù)個(gè)永磁體，在工作過(guò)程中不需要粘性介質(zhì)、密封部件以及定期的維護(hù)，節(jié)省了很多資源；

6)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理易懂，故其成本較低，加工簡(jiǎn)單，且重量較輕，安裝使用更為方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的調(diào)距結(jié)構(gòu)采用調(diào)距螺栓時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的調(diào)距結(jié)構(gòu)采用調(diào)距螺栓時(shí)的俯視圖；

圖3為本發(fā)明的調(diào)距結(jié)構(gòu)采用調(diào)距螺栓時(shí)并撤除連接板、隔磁蓋板等零件后的俯視圖；

圖4為本發(fā)明的調(diào)距結(jié)構(gòu)采用調(diào)距螺栓時(shí)并撤除套筒后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中磁鐵保持板安裝在支撐架上的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中隔磁蓋板上設(shè)置第一平面螺紋時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中金屬塊上設(shè)置第二平面螺紋時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

參照?qǐng)D1～圖7，一種動(dòng)磁式阻尼器，包括套筒2、隔磁蓋板5、支撐架1、磁鐵保持板3、金屬塊4和調(diào)距結(jié)構(gòu)，其中，

所述套筒2豎直設(shè)置，其上端敞口并且下端封閉，其內(nèi)底面上固定安裝有第一永磁體7；

所述隔磁蓋板5安裝在所述套筒2的上端，從而將所述套筒2的上端封閉；

所述支撐架1包括支撐桿11、連接板12和第二永磁體13，所述支撐桿11豎直設(shè)置，所述支撐桿11穿過(guò)所述隔磁蓋板5并且與所述隔磁蓋板5之間存在間隙，而且所述支撐桿11的上下兩端分別連接所述連接板12和所述第二永磁體13，所述第二永磁體13的下端與所述第一永磁體7的上端的磁極相同；

所述磁鐵保持板3設(shè)置有多個(gè)并且它們周向均勻安裝在所述支撐桿11上，所有的所述磁鐵保持板3均位于所述套筒2內(nèi)，每個(gè)所述磁鐵保持板3上均按從上至下的順序安裝偶數(shù)個(gè)第三永磁體31，并且每個(gè)所述磁鐵保持板3上的相鄰兩個(gè)第三永磁體31相對(duì)的兩個(gè)面的磁極相同；

所述金屬塊4的數(shù)量與所述磁鐵保持板3的數(shù)量一致，并且相鄰兩磁鐵保持板3之間設(shè)置一所述金屬塊4并且每個(gè)所述第三永磁體31均與所述金屬塊4存在間隙；

每個(gè)所述金屬塊4均安裝在所述調(diào)距結(jié)構(gòu)上，所述調(diào)距結(jié)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述金屬塊4與所述磁鐵保持板3之間的間隙大小。

作為一種優(yōu)選，所述調(diào)距結(jié)構(gòu)為螺紋連接在所述套筒2上的多個(gè)調(diào)距螺栓6，每個(gè)所述調(diào)距螺栓6分別螺紋連接在所述套筒2的側(cè)壁上并且穿過(guò)所述套筒2的側(cè)壁，每個(gè)所述調(diào)距螺栓6伸入所述套筒2內(nèi)部的一端也螺紋連接在一所述金屬塊4內(nèi)，所述調(diào)距螺栓6的轉(zhuǎn)動(dòng)能帶動(dòng)所述金屬塊4移動(dòng)，從而調(diào)整所述金屬塊4與所述磁鐵保持板3之間的間隙。另外，每個(gè)所述調(diào)距螺栓6上均安裝有限位螺母61，所述限位螺母61位于所述套筒2外，以用于限制所述調(diào)距螺栓6伸入所述套筒2內(nèi)的深度。

作為另一種優(yōu)選，所述調(diào)距結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述隔磁蓋板5下端面上的第一平面螺紋，每個(gè)所述金屬塊4的上端面上分別設(shè)置有與所述第一平面螺紋配合的第二平面螺紋，第二平面螺紋與第一平面螺紋配合，從而將每個(gè)所述金屬塊4均安裝在所述隔磁蓋板5上；

所述隔磁蓋板5可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述套筒2上，所述隔磁蓋板5的轉(zhuǎn)動(dòng)能調(diào)整所述金屬塊4與所述磁鐵保持板3之間的間隙。

進(jìn)一步，每個(gè)所述金屬塊4的橫截面均為類扇形，每個(gè)所述第三永磁體31均鑲嵌在所述磁鐵保持板3上。

本發(fā)明利用金屬塊4切割磁鐵保持板3中的永磁體陣列產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在金屬塊4中產(chǎn)生渦流；磁場(chǎng)對(duì)于金屬塊4產(chǎn)生力的作用，以阻礙金屬塊4運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生阻尼作用。金屬塊4表面產(chǎn)生的渦流以熱能的形式耗散到周圍空氣中去，使振動(dòng)的機(jī)械能通過(guò)中間渦電流的轉(zhuǎn)化變?yōu)闊崮?，從而達(dá)到耗能減振的作用。

本發(fā)明通過(guò)結(jié)合以上原理，運(yùn)用如圖5所示的多塊第三永磁體31陣列布置的方式，來(lái)增大金屬塊4單次運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生的磁通變化量，從而產(chǎn)生更大的渦電流，達(dá)到增大阻尼力的效果。

本發(fā)明采用了多個(gè)磁鐵保持板3，優(yōu)選為三個(gè)，如圖5所示，采用鑲嵌的形式，在每一個(gè)磁鐵保持板3上鑲嵌偶數(shù)個(gè)、成對(duì)永磁體，且相鄰永磁體的磁極反向布置，形成多個(gè)均勻的電磁回路，使金屬塊4在切割磁感線時(shí)，受到均勻的阻尼力，保證該磁鐵保持板3能在豎直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在此，第三永磁體31的成對(duì)增減也可以對(duì)阻尼力的大小進(jìn)行調(diào)整，即安裝的時(shí)候可以調(diào)整安裝的第三永磁體31的數(shù)量。

由于拆裝第三永磁體31的工序較為復(fù)雜，需要打開隔磁蓋板5，取出磁鐵保持板3方能進(jìn)行，且第三永磁體31鑲嵌配合精密，拆裝較為麻煩，故在此根據(jù)第三永磁體31和金屬塊4之間的間隙的平方與電磁力的反比關(guān)系，采用調(diào)節(jié)金屬塊4與磁鐵保持板3之間的距離的關(guān)系來(lái)控制阻尼力的大小。

另外，本發(fā)明提出兩種調(diào)節(jié)金屬塊4與磁鐵保持板3之間距離的方法：

一種為通過(guò)一組調(diào)距螺栓6將金屬塊4與套筒2相連，在需要調(diào)節(jié)金屬塊4與磁鐵保持板3之間距離的時(shí)候，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)套件中的調(diào)距螺栓6，并旋轉(zhuǎn)相同圈數(shù)后，三個(gè)金屬塊4均向保持板中心移動(dòng)相同的距離，使得調(diào)整后的間隙均相等，即完成調(diào)節(jié)間隙的動(dòng)作，達(dá)成增減阻尼力的目的。

另一種類似機(jī)床上的多爪卡盤的工作原理，在隔磁蓋板5底端面和金屬塊4上均設(shè)置平面螺紋，安裝后通過(guò)旋轉(zhuǎn)隔磁蓋板5使所有的金屬塊4向外或向內(nèi)移動(dòng)，達(dá)到增大或者減小金屬塊4與磁鐵保持板3之間距離來(lái)增減阻尼力的目的。

由于傳統(tǒng)的液壓阻尼器中的彈性元件存在摩擦造成的非線性變化現(xiàn)象，且在高頻振動(dòng)狀態(tài)下響應(yīng)有延時(shí)、重疊的現(xiàn)象，長(zhǎng)期使用后彈性元件易產(chǎn)生形變影響性能。因此本發(fā)明在傳統(tǒng)阻尼器的緩沖單元中使用了一對(duì)永磁體(第一永磁體7和第二永磁體13)來(lái)替代彈性元件，利用了同極永磁體相互排斥的原理。在支撐桿11的下端安裝一個(gè)較大的圓盤型的第二永磁體13，與套筒2內(nèi)底面固定的第一永磁體7相配合，能很好地替代了傳統(tǒng)彈性元件的緩沖效果。

本發(fā)明的整體工作情況如下：工作時(shí)，連接板12連接其上方的外部結(jié)構(gòu)，套筒2的底部連接其下方的外部結(jié)構(gòu)，在外界負(fù)載作用下，裝有第三永磁體31的磁鐵保持板3向下運(yùn)動(dòng)，金屬塊4切割磁感線，在金屬塊4的表面產(chǎn)生電渦流，從而產(chǎn)生阻尼力，阻礙金屬塊4向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)第二永磁體13偏離了平衡位置，與第一永磁體7之間產(chǎn)生相互排斥力，起到了緩沖的作用，在這樣持續(xù)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，本發(fā)明的動(dòng)磁式阻尼器不斷地將振源傳遞過(guò)來(lái)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為金屬塊4表面的電渦流，又將電渦流轉(zhuǎn)化成熱能，達(dá)到了耗能減振的目的。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。