一種基于磁流變傳動(dòng)的繼電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種繼電器。
【背景技術(shù)】
[0002]繼電器是一種控制器件，它具有控制系統(tǒng)(又稱(chēng)輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱(chēng)輸出回路)，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。繼電器目前已廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制，數(shù)控機(jī)械，遙控系統(tǒng)，工業(yè)自動(dòng)化裝置，以及信號(hào)燈、照明舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)，儀器儀表，醫(yī)療器械，自動(dòng)消防、保安系統(tǒng)等，另外在化工、煤礦等需防爆、防潮、防腐蝕場(chǎng)合中都有大量使用。
[0003]磁流變液是一種對(duì)磁場(chǎng)敏感、性能可控的擁有良好的發(fā)展前景和廣闊工程應(yīng)用價(jià)值的新型智能材料。它是由非磁性載液和分散于其中的磁性顆粒和添加劑混合而成的懸浮液。在無(wú)磁場(chǎng)作用時(shí)呈現(xiàn)為牛頓流體特性，一旦施加磁場(chǎng)，其特性可以在毫秒級(jí)的時(shí)間里由牛頓(Newton)流體轉(zhuǎn)變?yōu)轭?lèi)固體特性的賓漢姆(Bingham)流體，并具有一定的抗剪切屈服能力。這種變化具有可逆、易于調(diào)節(jié)且工作溫度范圍大等特點(diǎn)。因此，作為一種極具前景的智能材料，磁流變液及其器件被廣泛應(yīng)用于車(chē)輛、橋梁、醫(yī)療、機(jī)械、建筑、航空航天等領(lǐng)域。
[0004]磁流變傳動(dòng)采用磁流變液自身流變狀態(tài)的改變實(shí)現(xiàn)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳遞。磁流變液可以在毫秒量級(jí)的時(shí)間內(nèi)發(fā)生自身狀態(tài)的相變，使得磁流變傳動(dòng)響應(yīng)速度很快;另外由于磁流變傳動(dòng)通過(guò)磁流變液連接主、從動(dòng)轉(zhuǎn)子，故不存在沖擊現(xiàn)象，避免了噪音的產(chǎn)生；由于主、從動(dòng)轉(zhuǎn)子并不直接接觸，磨損較小；同時(shí)磁流變傳動(dòng)還具有無(wú)級(jí)變速和過(guò)載保護(hù)等功能，是一種較為理想的傳動(dòng)器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供一種基于磁流變傳動(dòng)的新型繼電器。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種基于磁流變傳動(dòng)的繼電器，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、勵(lì)磁線(xiàn)圈、觸點(diǎn)四部分，其特征在于:所述磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)、從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)、磁流變液、絕緣密封管四部分，主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)密封于充滿(mǎn)磁流變液的絕緣密封管內(nèi)；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸與磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)相連接;所述磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)軸與從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)相連接，從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)軸輸出轉(zhuǎn)矩至從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)，從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)上連接有推擋銷(xiāo);所述勵(lì)磁線(xiàn)圈密繞于裝有磁流變液的絕緣密封管上，為磁流變液提供磁場(chǎng)，使磁流變液內(nèi)部產(chǎn)生抗剪切應(yīng)力，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩通過(guò)磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出至從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)，帶動(dòng)推擋銷(xiāo)動(dòng)作;所述觸點(diǎn)通過(guò)從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)上連接的推擋銷(xiāo)動(dòng)作，使金屬觸片與觸點(diǎn)結(jié)合。
[0007]本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下:驅(qū)動(dòng)電機(jī)接通電源，提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)跟隨驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸以相同速度旋轉(zhuǎn)，若繼電器勵(lì)磁線(xiàn)圈未通電，絕緣密封管內(nèi)部則無(wú)磁場(chǎng)作用，其內(nèi)部的磁流變液處于流動(dòng)狀態(tài)(Newton流體)，主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)之間沒(méi)有抗剪切應(yīng)力，無(wú)法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞，從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)法帶動(dòng)金屬觸片與觸點(diǎn)接觸，繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi);若繼電器勵(lì)磁線(xiàn)圈通電，在絕緣密封管內(nèi)則產(chǎn)生軸向磁場(chǎng)，其內(nèi)的磁流變液在軸向磁場(chǎng)的作用下，磁性粒子沿著磁力線(xiàn)呈鏈狀分布，磁流變液由可流動(dòng)的Newton流體變?yōu)榘牍虘B(tài)的Bingham流體，在主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)之間形成抗剪切應(yīng)力，可將驅(qū)動(dòng)電機(jī)給主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)的轉(zhuǎn)矩傳遞給從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)，從而使從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)以一定速度旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)同一轉(zhuǎn)軸上的從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)同向同速旋轉(zhuǎn)，從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)上固定有推擋銷(xiāo)，當(dāng)從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)上的推擋銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)至金屬觸片限位時(shí)，可使金屬觸片克服彈簧拉力向上與觸點(diǎn)接觸，使觸點(diǎn)閉合，接通外電路;若繼電器勵(lì)磁線(xiàn)圈此時(shí)失電，絕緣密封管內(nèi)恢復(fù)無(wú)磁場(chǎng)狀態(tài)，其內(nèi)的磁流變液瞬間由Bingham流體轉(zhuǎn)變?yōu)镹ewton流體，主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)之間失去抗剪切應(yīng)力，不會(huì)傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)與外轉(zhuǎn)子盤(pán)失去轉(zhuǎn)速，金屬觸片失去推擋銷(xiāo)提供的主動(dòng)力，在彈簧拉力的作用下與觸點(diǎn)分離，從而使觸點(diǎn)斷開(kāi)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0009]圖2是本實(shí)用新型絕緣密封管內(nèi)的轉(zhuǎn)子盤(pán)結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖中I驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2軸承，3主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)，4磁流變液，5絕緣密封管，6勵(lì)磁線(xiàn)圈，7轉(zhuǎn)軸，8從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)，9觸點(diǎn)，1金屬觸片，11推擋銷(xiāo)，12彈簧，13從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)，14齒。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本實(shí)用新型提供的繼電器在工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)由外接電源供電，提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩；當(dāng)絕緣密封管上密繞的勵(lì)磁線(xiàn)圈得電時(shí)，觸點(diǎn)閉合，接通外電路，當(dāng)絕緣密封管上密繞的勵(lì)磁線(xiàn)圈失電時(shí)，觸點(diǎn)斷開(kāi)，斷開(kāi)外電路。
[0012]如圖1，本實(shí)用新型提供的繼電器在工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I由外接電源供電，提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)I通過(guò)轉(zhuǎn)軸7與磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)3相連接，磁流變從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)8通過(guò)轉(zhuǎn)軸7與從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)13相連接，從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)13連接有推擋銷(xiāo)11，同時(shí)彈簧12上端連接有金屬觸片10，當(dāng)絕緣密封管5上密繞的勵(lì)磁線(xiàn)圈6通電提供勵(lì)磁電流后，產(chǎn)生磁場(chǎng)，使磁流變液4產(chǎn)生相變，通過(guò)抗剪切應(yīng)力將驅(qū)動(dòng)電機(jī)I提供的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)3傳遞至從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)8，從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)13與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)8固定于同一轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)上13上固定有推擋銷(xiāo)11，可使金屬觸片10克服彈簧12的拉力向上運(yùn)動(dòng)，與觸點(diǎn)9閉合，接通外電路。當(dāng)絕緣密封管5上密繞的勵(lì)磁線(xiàn)圈6失電時(shí)，絕緣密封管5內(nèi)恢復(fù)無(wú)磁場(chǎng)狀態(tài)，其內(nèi)的磁流變液4瞬間由Bingham流體轉(zhuǎn)變?yōu)镹ewton流體，主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)3與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)8之間失去抗剪切應(yīng)力，不會(huì)傳遞驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)13也失去轉(zhuǎn)速，金屬觸片10失去推擋銷(xiāo)11提供的主動(dòng)力，在彈簧12的拉力作用下與觸點(diǎn)分離，從而使觸點(diǎn)9與金屬觸片10斷開(kāi)，斷開(kāi)外電路。
[0013]如圖2，絕緣密封管5內(nèi)的主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)3與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)8的圓周上均勻分布與盤(pán)面垂直的齒14，主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)3與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)8靠磁流變液在磁場(chǎng)作用下發(fā)生相變后產(chǎn)生的抗剪切應(yīng)力傳遞扭矩。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于磁流變傳動(dòng)的繼電器，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、勵(lì)磁線(xiàn)圈、觸點(diǎn)四部分，其特征在于:所述磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)、從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)、磁流變液、絕緣密封管四部分，主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)密封于充滿(mǎn)磁流變液的絕緣密封管內(nèi)；所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)軸與磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)相連接;所述磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)軸與從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)相連接，從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)軸輸出轉(zhuǎn)矩至從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)，從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)上連接有推擋銷(xiāo);所述勵(lì)磁線(xiàn)圈密繞于裝有磁流變液的絕緣密封管上，為磁流變液提供磁場(chǎng)，使磁流變液內(nèi)部產(chǎn)生抗剪切應(yīng)力，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩通過(guò)磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出至從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)，帶動(dòng)推擋銷(xiāo)動(dòng)作;所述觸點(diǎn)通過(guò)從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)上連接的推擋銷(xiāo)動(dòng)作，使金屬觸片與觸點(diǎn)結(jié)合。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于磁流變傳動(dòng)的繼電器。包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、勵(lì)磁線(xiàn)圈、觸點(diǎn)四部分組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，磁流變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由密封于絕緣管內(nèi)的主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)、從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)和磁流變液組成，勵(lì)磁線(xiàn)圈密繞于絕緣管為磁流變液提供磁場(chǎng)。繼電器勵(lì)磁線(xiàn)圈的通電狀態(tài)可控制絕緣管內(nèi)磁場(chǎng)的產(chǎn)生，使磁流變液產(chǎn)生相變，在主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)與從動(dòng)內(nèi)轉(zhuǎn)子盤(pán)之間產(chǎn)生抗剪切應(yīng)力，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩從主動(dòng)轉(zhuǎn)子盤(pán)傳遞至從動(dòng)外轉(zhuǎn)子盤(pán)，帶動(dòng)觸點(diǎn)產(chǎn)生動(dòng)作，控制外電路的通斷。
【IPC分類(lèi)】H01H53/01
【公開(kāi)號(hào)】CN205376420
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521107010
【發(fā)明人】王洪坤, 聶晶, 李宏偉, 岑紅蕾, 周濤, 馬玉榮, 吳延祥, 周偉績(jī)
【申請(qǐng)人】石河子大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日