基于磁流變效應的具有集成阻尼器的推力圓柱滾子軸承的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及推力圓柱滾子軸承，尤其是涉及基于磁流變效應的具有集成阻尼器的推力圓柱滾子軸承。
【背景技術】
[0002]推力圓柱滾子軸承是當代機械設備中一種舉足輕重的零部件，其中推力圓柱滾子軸承的主要功能是承受軸向載荷，支撐機械旋轉體，用以降低設備在傳動過程中的機械載荷摩擦系數。它是由軸圈、座圈、連結架、圓柱滾子組成。在力發電機、立式電動機、船舶用螺旋槳軸、塔吊、擠壓機等需要承受較大軸向載荷的情況下需要靠推力圓柱滾子軸承來支撐運轉的設備中，需要另外增設剎車裝置，這樣不僅使得機械結構更加復雜，成本上升，而且整個系統的可靠性降低，由剎車力度不夠或者錯按開關所引起意外事故比比皆是。此外，還要時不時地去更換機器的剎車系統中的零部件而顯得非常麻煩。因此，研宄出各種具有集成阻尼器的軸承意義重大。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構緊湊、可靠性高且成本低，從而能替代傳統的剎車系統，集剎車和支撐運轉功能為一身的基于磁流變效應的推力圓柱滾子軸承。
[0004]為了有效地得到這種基于磁流變效應的具有集成阻尼器的推力圓柱滾子軸承，本實用新型是按如下方式來實現的:該裝置是由隔離圈，密封軸套，軸圈，磁流變液，勵磁線圈，連結架，圓柱滾子，座圈組成。所述的軸圈、座圈、密封軸套以及隔離圈組成一個活動的密封室，磁流變液密封在密封室里面。所述的座圈對稱開有凹槽，勵磁線圈繞在凹槽里面，并且有隔離圈將磁流變液與勵磁線圈隔離。所述的軸圈、座圈、密封軸套以及該軸承工作時伸入軸圈和座圈的軸頭組成另一個活動密封室，圓柱滾子以及連結架安裝在此密封室里面。所述的圓柱滾子表面涂有強隔磁材料，磁流變液采用寧波杉工結構監測與控制工程中心有限公司所研制的型號為SG-MRF2035的磁流變液。
[0005]當勵磁線圈通電時，在軸圈、座圈、磁流變液之間產生封閉磁路，使磁流變液由原來低粘度、高流動性的牛頓流體轉變為高粘度、低流動性的賓漢流體，軸承軸圈不斷地做切割磁場運動，起到了阻礙軸圈運動的作用。另外，根據軸承工作的環境的變化，通過調節勵磁線圈電流的大小，從而改變磁流變液發生流變現象的強度來實時控制阻尼力。因此，該不僅集成了阻尼器和支撐軸承的功能，而且還可以對阻尼力進行智能控制。
[0006]本實用新型所述的基于磁流變效應的具有集成阻尼器的推力圓柱滾子軸承的積極效果在于:利用磁流變液在外加磁場下會發生流變現象，其流變特性會在瞬間(毫秒量級)發生改變，使磁流變液由原來低粘度、高流動性的New ton流體轉變為高粘度、低流動性的Bingham流體，且這是一個連續、可逆的過程的特性。將磁流變液以及用以觸發磁流變液發生流變現象的裝置集成在推力圓柱滾子軸承里面，從而達到了集阻尼器和支撐功能為一身的新型推力圓柱滾子軸承。并且可以通過改變勵磁線圈電流的大小對阻尼力進行智能化控制，從而滿足不同場所的工作要求。在整個裝置中視軸承的大小而定，所需的磁流變液體積只需5-8mL，整個裝置的結構非常緊湊，響應迅速，可靠性高，造價便宜。
【附圖說明】
[0007]圖為本實用新型基于磁流變效應的具有集成阻尼器的推力圓柱滾子軸承內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明。
[0009]在圖中，本實用新型基于磁流變效應的具有集成阻尼器的推力圓柱滾子軸承，其內部結構主要是由隔離圈1、密封軸套2、軸圈3、磁流變液4、勵磁線圈5、連結架6、圓柱滾子7、座圈8組成。該裝置的軸圈3、座圈8、密封軸套2以及隔離圈I組成一個活動的密封室，磁流變液4密封在密封室里面；座圈8對稱開有凹槽，勵磁線圈5繞在凹槽里面，并且有隔離圈I將磁流變液4與勵磁線圈5隔離；軸圈3、座圈8、密封軸套2以及該軸承工作時伸入軸圈3和座圈8的軸頭組成另一個活動密封室，圓柱滾子7以及連結架6安裝在此密封室里面。當勵磁線圈5通電時，在軸圈3、座圈8、磁流變液4之間產生封閉磁場9，使磁流變液4由原來低粘度、高流動性的牛頓流體轉變為高粘度、低流動性的賓漢流體，當軸承工作時，軸圈3不斷地做切割封閉磁場9運動，起到了阻礙軸圈3運動的作用。另外，根據軸承工作的環境的變化，通過調節勵磁線圈5電流的大小，從而改變磁流變液5發生流變現象的強度來實時控制阻尼力。因此，該使用新型不僅集成了阻尼器和支撐軸承的功能，而且還可以對阻尼力進行智能控制。
[0010]當軸承工作時，將勵磁線圈5通電，在軸圈3、座圈8、磁流變液4之間產生封閉磁路9，使磁流變液4由原來低粘度、高流動性的牛頓流體轉變為高粘度、低流動性的賓漢流體，磁流變液4中的鐵磁性顆粒沿著磁場方向排列成鏈，由于軸圈3在工作時不斷地做切割磁場運動，因此，這些排列成鏈的鐵磁性顆粒不斷地阻礙軸圈3的轉動，起到了剎車的作用。軸圈3停止轉動，勵磁線圈5斷電，磁流變液4又恢復為低粘度、高流動性的牛頓流體。
【主權項】
1.基于磁流變效應的具有集成阻尼器的推力圓柱滾子軸承，該裝置是由隔離圈、密封軸套、軸圈、磁流變液、勵磁線圈、連結架、圓柱滾子、座圈組成；其特征在于:所述的軸圈(3)、座圈(8)、密封軸套(2)以及隔離圈(I)組成一個活動的密封室，磁流變液⑷密封在密封室里面；所述的座圈(8)對稱開有凹槽，勵磁線圈(5)繞在凹槽里面，并且由隔離圈(I)將磁流變液⑷與勵磁線圈(5)隔離；所述的軸圈(3)、座圈(8)、密封軸套⑵以及該軸承工作時伸入軸圈(3)和座圈(8)的軸頭組成另一個活動密封室，圓柱滾子(7)以及連結架(6)安裝在此密封室里面。
2.如權利要求1所述基于磁流變效應的具有集成阻尼器的推力圓柱滾子軸承，其特征在于:所述的圓柱滾子(7)表面涂有強隔磁材料；磁流變液(4)采用寧波杉工結構監測與控制工程中心有限公司所研制的型號為SG-MRF2035的磁流變液。
【專利摘要】本實用新型涉及基于磁流變效應的具有集成阻尼器的推力圓柱滾子軸承。該裝置包括隔離圈、密封軸套、軸圈、磁流變液、勵磁線圈、連結架、圓柱滾子、座圈。所述的軸圈、座圈、密封軸套以及隔離圈組成一個活動的密封室，磁流變液密封在密封室里面。所述的座圈對稱開有凹槽，勵磁線圈繞在凹槽里面，并且有隔離圈將磁流變液與勵磁線圈隔離。所述的軸圈、座圈、密封軸套以及該軸承工作時伸入軸圈和座圈的軸頭組成另一個活動密封室，鋼珠以及連結架安裝在此密封室里面。當勵磁線圈通電時，在軸圈、座圈、磁流變液之間產生磁路，使磁流變液由原來的牛頓流體轉變為高粘度、低流動性的賓漢流體，軸承軸圈不斷地做切割磁場運動，起到了阻礙軸圈運動的作用。
【IPC分類】F16C19-50, F16D57-00
【公開號】CN204403236
【申請號】CN201520058034
【發明人】陳衛增, 張廣, 賀新升, 王智深, 鄧紹泰, 季海峰, 任韶卿
【申請人】浙江師范大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月22日