技术领域：
[0001] 本
发明涉及制动装置技术领域，具体涉及一种磁流变液制动装置。背景技术：
[0002] 自从十九世纪四十年代，Rabinow发现了磁流变液的流变特性以来，磁流变液已经成为智能材料研究的一个重要方向。磁流变液是一种智能
流体材料，它是由高磁导率、低
磁滞性所制的
纳米级软磁颗粒和非导
磁性液体的混合而成的悬浮体。当无外加
磁场时，其在零磁场作用下表现为低
粘度类
牛顿流体特性，而一旦加外加磁场时，其流体性质就会发生急剧变化，在磁场作用可在几毫秒内由流动良好的牛顿流体变为
非牛顿流体，呈现出高粘度、低流动性类固体态，并且这种变化是连续可逆且易于迅速控制的。磁流变制动器作为磁流变液应用之一，磁流变液制动装置以磁流变液的粘性剪切
力来制动，具有体积小、能耗低、响应快等优点，但常规磁流变液制动器存在制动力矩小、
散热较差等缺点，制约了它的应用。发明内容：
[0003] 本发明的目的是提供结构新颖且制动力矩较大、散热良好的磁流变液制动装置。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0005] 一种磁流变液制动装置，包括：壳体，壳体上开设有进液口和出液口，壳体内部开设有进液通道和出液通道，所述进液口与进液通道连通，所述出液通道与出液口连通，壳体内中部为空腔结构，空腔中安装有
定子、
转子和左、右
配流盘，定子围设于转子外侧，
传动轴插设于壳体中，所述转子和左、右配流盘套装在传动轴上，所述左配流盘和右配流盘分别抵持于转子两侧，左配流盘和右配流盘均与壳体固接，所述传动轴带动所述转子转动，转子上安装有
叶片，所述定子、转子和左、右配流盘之间形成型腔，型腔中填充磁流变液，型腔的两端分别设置有励磁线圈，励磁线圈靠近叶片一侧设置有隔磁
铜套；所述定子内壁截面形状为不规则圆形，由第一圆弧和第二圆弧组成，第一圆弧半径大于第二圆弧半径，所述第一圆弧和第二圆弧之间通过过渡曲线连接，在左、右配流盘上与过渡曲线对应
位置分别开设有吸液孔和压液孔，所述吸液孔与进液通道连通，用于将进液通道中的磁流变液由吸液孔吸入型腔，所述压液孔与出液通道连通，用于将型腔中的磁流变液由压液孔压出型腔。
[0006] 所述叶片倾斜安装在转子上，叶片与转子的轴线之间的倾斜
角度为10～14°，叶片底部通过
弹簧与转子固接。
[0007] 所述励磁线圈靠近左、右配流盘的
侧壁设置有密封板。
[0008] 所述密封板固接在隔磁铜套两端，与隔磁铜套为一体结构。
[0009] 所述左配流盘和右配流盘通过螺钉扣合固定在一起，安装于定子的两侧，与所述传动轴同轴设置。
[0010] 所述左配流盘为环形板，环形板上开设吸液孔为通孔，吸液孔与所述进液通道连通，环形板上开设压液孔为
盲孔，用于缓冲。
[0011] 所述右配流盘为环形板，环形板上开设的吸液孔为盲孔，吸液孔与所述进液通道连通，环形板上开设压液孔为通孔，压液孔与所述出液通道连通。
[0012] 所述壳体包括
基座，基座两端分别设置有左端盖和右端盖，传动轴通过
轴承连接于左端盖和右端盖，通过
锁紧
螺母将轴承压紧，所述传动轴带动转子转动。
[0013] 所述右配流盘上设置有突出部，右端盖内部设置有凹入部，所述突出部与凹入部配合，配合处留有间隙，形成环形槽，环形槽与压液孔和出液通道连通。
[0014] 所述进液口和出液口通过外接的密闭容器连通，形成回路。
[0015] 所述传动轴、转子、叶片及左、右配流盘的材质均为非磁性材料。
[0017] 本发明一种磁流变液制动装置的有益效果：基于磁流变液的粘度变化具有连续、快速和可逆的特点，本发明的装置结构新颖，增大了制动力矩，改善了现有磁流变液制动器制动力矩太小的
缺陷，且力矩连续可调、响应速度快和稳定，在叶片旋转时，由于定子内壁的不规则形状，叶片转动导致的叶片之间容积出现周期变化，产生压差使磁流变液在流道内流动，当
电路向励磁线圈通入
电流产生磁场时，磁流变液瞬间被
固化，磁流变液流动过程中产生的很大的阻力矩，同时，磁流变液与定子的相对运动形成类似于平板缝隙的剪切流动，磁流变液的
屈服强度增加，叶片的旋转需要克服磁流变效应所产生的剪切力矩，使得制动力矩远大于单纯的克服磁流变效应所产生的剪切力矩，且磁流变液通过外接的密闭容器形成循环流动，只需对外部密闭容器采取散热降温措施，即可实现对磁流变液的
温度控制，满足使用的需求。
附图说明：
[0018] 图1为一种磁流变液制动装置的剖面结构示意图；
[0019] 图2为图1的A-A面剖面示意图；
[0020] 图3为图1的B-B面剖面示意图；
[0021] 图4为叶片的局部结构示意图；
[0022] 图5为定子的结构示意图；
[0023] 图6为左配流盘的结构示意图；
[0024] 图7为左配流盘的主视图；
[0025] 图8为图7的俯视剖面图；
[0026] 图9为图7的左视剖面图；
[0027] 图10为右配流盘的主视图；
[0028] 图11为图10的俯视剖面图；
[0029] 图12为图10的左视剖面图；
[0030] 1-壳体，2-基座，3-左端盖，4-右端盖，5-进液口，6-出液口，7-进液通道，8-出液通道，9-定子，10-转子，11-左配流盘，12-右配流盘，13-传动轴，14-螺钉，15-槽，16-叶片，17-弹簧，18-磁流变液，19-励磁线圈，20-隔磁铜套，21-密封板，22-第一圆弧，23-第二圆弧，24-第一过渡曲线，25-第二过渡曲线，26-第三过渡曲线，27-第四过渡曲线，28-第一吸液孔，29-第二吸液孔，30-第一压液孔，31-第二压液孔，32-突出部，33-凹入部，34-环形槽。
具体实施方式：
[0031] 下面结合
实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0032] 根据图1和图3所示，一种磁流变液制动装置，包括：壳体1，壳体1包括基座2，基座2两端分别设置有左端盖3和右端盖4，壳体1上开设有进液口5和出液口6，壳体1内部开设有进液通道7和出液通道8，所述进液口5与进液通道7连通，所述出液通道8与出液口6连通，壳体1内中部为空腔结构，空腔中安装有定子9、转子10和左配流盘11、右配流盘12，定子9围设于转子10外侧，传动轴13通过轴承连接于左端盖3和右端盖4，通过锁紧螺母将轴承压紧，进而将传动轴13插设于壳体1中，所述转子10和左、右配流盘12套装在传动轴13上，转子10与传动轴13通过花键固定连接，左配流盘11和右配流盘12通过螺钉14扣合固定在一起，安装于定子9的两侧，与传动轴13同轴设置，且左配流盘11和右配流盘12均与壳体1固定连接，传动轴13可带动所述转子10转动，如图4～图5所示，转子10上开设有槽15，叶片16插设在所述槽15中，叶片16底部通过弹簧17固接槽15的底端，保证了叶片16与转子10连接处良好的密封，防止磁流变液18溢入导致堵塞，所述槽15与转子10的轴线之间的倾斜角度为10°，所述定子9、转子10和左、右配流盘之间形成型腔，型腔中填充磁流变液18，型腔的两端分别设置有励磁线圈19，励磁线圈19靠近叶片
16一侧设置有隔磁铜套20，所述传动轴13、转子10、叶片16及左、右配流盘的材质均为非磁性材料，保证制动过程不受到影响，隔磁铜套20两端一体式固接有密封板21，将型腔进行密封，防止磁流变液18逸出，从侧壁渗进型腔内设置有励磁线圈的两端部，与励磁线圈
接触。
[0033] 如图2所示，所述定子9内壁截面形状为不规则圆形，由第一圆弧22和第二圆弧23组成，第一圆弧22半径大于第二圆弧23半径，所述第一圆弧22和第二圆弧23之间通过过渡曲线连接，设置的过渡曲线使得转子10转动过程中，叶片16能够贴紧在定子9内表面上，保证叶片16在槽15中径向运动时速度和
加速度变化均匀，叶片16对定子9的内表面的冲击降低，在左、右配流盘12上与过渡曲线对应位置分别开设有吸液孔和压液孔，所述吸液孔与进液通道7连通，用于将进液通道7中的磁流变液18由吸液孔吸入型腔，所述压液孔与出液通道8连通，用于将型腔中的磁流变液18由压液孔压出型腔，所述进液孔和出液孔连通外接的密闭容器，使整个装置的磁流变液18的流道形成回路。
[0034] 如图2所示，所述第一圆弧22和第二圆弧23分别有两段，用于连接第一圆弧22和第二圆弧23的过渡曲线有四段，分别为第一过渡曲线24、第二过渡曲线25、第三过渡曲线26、第四过渡曲线27，转子10顺
时针转动时，第一、第三过渡曲线连接第二圆弧23至第一圆弧22，弧度递增，叶片16转动时，叶片16与定子9内壁之间空腔增大，形成吸液，第二、第四过渡曲线连接第一圆弧22至第二圆弧23，弧度递减，叶片16转动，叶片16与定子9内壁之间空腔减小，形成压液，左配流盘11为环形板，左配流盘11上对应第一、第三过渡曲线对应位置开设有第一吸液孔28，第一吸液孔28与进液通道7连通，将进液通道7中的磁流变液18由第一吸液孔28吸入型腔，左配流盘11上对应第二、第四过渡曲线对应位置开设有第一压液孔30，第一压液孔30为盲孔，起缓冲作用；右配流盘12为环形板，右配流盘12上对应第一、第三过渡曲线对应位置开设有第二吸液孔29，第二吸液孔29与进液通道7连通，将进液通道7中的磁流变液18由第二吸液孔29吸入型腔，右配流盘12上对应第二、第四过渡曲线对应位置开设有第二压液孔31，第二压液孔31与出液通道8连通，用于将型腔中的磁流变液18由第二压液孔31压出型腔，进入出液通道8，使壳体1内部磁流变液的流道形成回路，进而使整个装置内的磁流变液可以循环流动，有利于磁流变液的散热。
[0035] 进一步地，如图6～图9所示，所述第一吸液孔28为扇形通孔，磁流变液18通过扇形通孔进入型腔，第一压液孔30为弧形盲孔，为防止压力突然急剧增加，起缓冲作用；如图10～图12所示，第二吸液孔29为扇形盲孔，扇形盲孔顶端弧面与进液通道7连通，磁流变液18通过扇形通孔进入型腔，第二压液孔31为弧形通孔，磁流变液18通过弧形通孔进入出液通道8，扇形弧度和弧形弧度均与过渡曲线弧度相同。
[0036] 进一步地，右配流盘12上设置有突出部32，右端盖4内部设置有凹入部33，所述突出部32与凹入部33配合，配合处留有间隙，形成环形槽34，环形槽34与压液孔和出液通道8连通。
[0037] 本发明一种磁流变液制动装置是这样实现的：
[0038] 在转子10转动时，在
离心力以及弹簧17推力作用下，把叶片16推出，叶片16顶端紧贴于定子9内表面，使得每两个叶片16之间形成独立的腔室，起到了密封作用；当叶片16在转子10内壁沿着第二圆弧23向第一圆弧22移动时，因转子10内壁的不规则形状，叶片16之间的腔室容积发生变化，与第一、第三过渡曲线位置对应的叶片腔室容积增大，通过配流盘上设置的吸液孔将进液通道7中的磁流变液吸入型腔，相应地，与第二、第四过渡曲线位置对应的叶片腔室容积减小，通过配流盘上设置的压液孔将型腔中的磁流变液由压液孔压出型腔，转子10每转一周，完成两次吸排过程，磁流变液通过进液孔和出液孔连通外接的密闭容器，使整个装置的磁流变液的流道形成回路，磁流变液可以循环流动，也有利于磁流变液的散热；当电路未向励磁线圈19通入电流时，磁流变液18在整个循环型腔内流动基本不产生制动效果，当电路向励磁线圈19通入电流时，励磁线圈19之间产生磁场，磁流变液在磁场作用下瞬间被固磁化，由流动良好的牛顿流体变为非牛顿流体，呈现出高粘度、低流动性类固体态，流动性迅速降低，一方面磁流变液的循环流动受阻产生较大的制动力矩；另一方面磁流变液产生与定子9的相对运动，形成了剪切流动，使得叶片16的转动需要克服磁流变效应所引起的剪切力矩，二者共同形成较大制动力矩，完成制动的目的。
[0039] 最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行
修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本
权利要求范围当中。
