本发明公开了一种磁性液体减振装置,适用于航天器中较长物体的减振。解决了航天器中较长物体的减振问题。该装置由非导磁外壳(2)、磁性液体(3)、永磁铁(4)、螺母(5)、端盖(6)、螺栓(7)、螺钉(9)、密封垫(10)和O型密封圈(11)组成;上述零件之间的连接:将永磁铁(4)装入非导磁外壳(2)腔内,用螺栓(7)和螺母(5)将带有O型密封圈(11)的端盖(6)固定在非导磁外壳(2)一端上;通过螺纹孔(8)向非导磁外壳(2)腔内注满磁性液体(3),用螺钉(9)、密封垫(10)封口。该装置对惯性力非常敏感,能够对具有频率低、位移小、加速度小特征的振动进行减振,使用寿命长,装配方法简单。
1.一种磁性液体减振装置,其特征在于:该装置由非导磁外壳(2)、磁性液体(3)、永磁铁(4)、螺母(5)、端盖(6)、螺栓(7)、螺钉(9)、密封垫(10)和O型密封圈(11)组成;上述零件之间的连接:将永磁铁(4)装入非导磁外壳(2)腔内,用螺栓(7)和螺母(5)将带有O型密封圈(11)的端盖(6)固定在非导磁外壳(2)一端上;通过端盖(6)上的螺纹孔(8)向非导磁外壳(2)腔内注满磁性液体(3),用螺钉(9)、密封垫(10)封口。
2.根据权利要求1所述的磁性液体减振装置,其特征是:所述的永磁铁(4)形状为一圆管,其尺寸参数为:圆管的外径与非导磁外壳(2)腔的内径比值为
0.5~0.75,圆管的厚度为0.20mm~0.35mm,长度与非导磁外壳(2)长度比值为
0.25~0.75。
3.根据权利要求1所述的磁性液体减振装置,其特征是:所述的磁性液体(3)为双酯基磁性液体、水基磁性液体、机油基磁性液体或煤油基磁性液体。技术领域
本发明涉及一种减振结构构件,适用于航天器中较长物体的减振。
背景技术
磁性液体减振是一种新型的减振形式,对惯性力非常敏感。在空间飞行器中,由于其特殊的工作环境以及能源、体积、重量的限制,要求其减振器体积小、重量轻且可靠性高。在航天器中存在许多较长物体(如太阳能帆板、卫星天线等)的局部减振问题,这些较长物体的振动具有频率低、位移小、加速度小的特征。针对具有这种特征的振动,要求减振器必须对惯性力非常敏感。其他减振方式很难达到要求。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是,提供一种适用于航天器中较长物体减振的磁性液体减振装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种磁性液体减振装置,该装置由非导磁外壳、磁性液体、永磁铁、螺母、端盖、螺栓、螺钉、密封垫和O型密封圈组成。上述零件之间的连接:将永磁铁装入非导磁外壳腔内,用螺栓和螺母将带有O型密封圈的端盖固定在非导磁外壳一端上;通过螺纹孔向非导磁外壳腔内注满磁性液体,用螺钉、密封垫封口。所述的永磁铁形状为一圆管,其尺寸参数为:圆管的外径与非导磁外壳腔的内径比值为0.5~0.75,圆管的厚度为0.20mm~0.35mm,长度与非导磁外壳长度比值为0.25~0.75。所述的磁性液体为双酯基磁性液体、水基磁性液体、机油基磁性液体或煤油基磁性液体。磁性液体无污染,挥发性低,具有良好的流动性,使用寿命长,适合于长期使用。本发明的有益效果是:根据自悬浮原理永磁铁悬浮于磁性液体中,永磁铁周围的磁场对称分布,所以磁液中的压力对称分布,由于是在失重情况使用,永磁铁处于中心位置,永磁铁受力平衡。如果振动使永磁铁偏离中心,永磁铁的对称性就被破坏,磁性液体对永磁铁产生回复力。若壳体作加速度变化的往复振动或旋转振动,永久磁铁受到变化的惯性力作用会在磁性液体中作相应的运动,利用磁性液体的粘滞性及磁性液体与永磁铁发生摩擦,从而将机械能耗散掉,达到减振效果。磁性液体减振装置在减振过程中,其内部的振动能量主要由以下四个途径耗散:一、永磁铁在非导磁外壳的腔内往复运动时与磁性液体之间的摩擦;包括被吸附的磁性液体和未被吸附的磁性液体。二、被永磁铁吸附的磁性液体,在振动时能够产生弹性变形,消耗能量。三、腔内一部分被永磁铁吸附的磁性液体随着永磁铁运动,与腔内未被吸附处于自由流动状态下的磁性液体摩擦,消耗能量。四、未被永磁铁吸附的磁性液体流动时与外壳之间的摩擦,消耗能量。。在空间飞行器中,由于其特殊的工作环境和条件及能源、体积、重量的限制;要求其减振器体积小、重量轻且可靠性高。而且,,针对具有这种特征的振动,要求减振器必须对惯性力非常敏感。本发明是基于磁性液体自悬浮原理的磁性液体减振装置,恰好能满足航天器中较长物体的振动具有频率低、位移小、加速度小的特征这样的要求。且具有不需要外界提供能量、寿命长等优点。
附图说明
图1是磁性液体减振装置结构图。图2是图1的A-A剖视图。图中:通孔1、非导磁外壳2、磁性液体3、永磁铁4、螺母5、端盖6、螺栓7、螺钉9、密封垫10、O型密封圈11。
具体实施方式
以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明:实施方式一一种磁性液体减振装置,该装置由非导磁外壳2、磁性液体3、永磁铁4、螺母5、端盖6、螺栓7、螺钉9、密封垫10和O型密封圈11组成。上述零件之间的连接:将永磁铁4装入非导磁外壳2腔内,用螺栓7和螺母5将带有O型密封圈11的端盖6固定在非导磁外壳2一端上;通过螺纹孔8向非导磁外壳2腔内注满磁性液体3,用螺钉9、密封垫10封口。所述的永磁铁4形状为一圆管,其尺寸参数为:圆管的外径与非导磁外壳2腔的内径比值为0.5,圆管的厚度为0.20mm,长度与非导磁外壳2长度比值为0.25。所述的磁性液体3为双酯基磁性液体。实施方式二实施方式二与实施方式一的区别是圆管的外径与非导磁外壳2腔的内径比值为0.75,圆管的厚度为0.35mm,长度与非导磁外壳2长度比值为0.75。所述的磁性液体3为水基磁性液体。实施方式三实施方式三与实施方式一的区别是圆管的外径与非导磁外壳2腔的内径比值为0.6,圆管的厚度为0.25mm,长度与非导磁外壳2长度比值为0.5。所述的磁性液体3为机油基磁性液体或煤油基磁性液体。通孔1是为了和被减振的装置相连而设计的。螺纹孔8是为了方便磁性液体注入而设计的。螺钉9、非导磁外壳2和端盖6的材料为1Cr18Ni9Ti。永磁铁4选用钕铁硼材料。本发明适用于空间飞行器中许多较长物体(如太阳能帆板、卫星天线等)的局部减振。