一种光控调节的电磁减震器及其控制系统
阅读说明：本技术 一种光控调节的电磁减震器及其控制系统 (Light-operated electromagnetic shock absorber and control system thereof ) 是由 廖无限 王鸿儒 张阳 刘亚 熊永跃 丁俭 刘贺 谌淼军 徐彬鑫 于 2020-05-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种光控调节的电磁减震器,包括上筒、上限位光传感孔对、中间位光传感孔对、下限位光传感孔对、活动轴、第一主线圈、第一辅助线圈、遮光体、活动轴永磁铁、下筒、固定轴、固定轴永磁铁、第二主线圈和第二辅助线圈；一种光控调节的电磁减震器及其控制系统,还包括电源模块、限位信号转换模块、上位机、应用处理单元和线圈驱动模块。本发明提供的一种光控调节的电磁减震器及其控制系统,不但阻尼控制范围大,能自动适应工况,而且结构简单和紧凑,特别是用在较宽工况范围时,其运营成本相对低廉。(The invention discloses a light-operated adjusting electromagnetic shock absorber, which comprises an upper barrel, an upper limiting light sensing hole pair, a middle light sensing hole pair, a lower limiting light sensing hole pair, a movable shaft, a first main coil, a first auxiliary coil, a light shielding body, a movable shaft permanent magnet, a lower barrel, a fixed shaft permanent magnet, a second main coil and a second auxiliary coil, wherein the upper barrel is provided with a light-operated adjusting light source; an electromagnetic shock absorber with light-operated adjustment and a control system thereof further comprise a power supply module, a limiting signal conversion module, an upper computer, an application processing unit and a coil driving module. The light-operated adjusting electromagnetic shock absorber and the control system thereof provided by the invention have the advantages that the damping control range is large, the working condition can be automatically adapted, the structure is simple and compact, and particularly, the operation cost is relatively low when the light-operated adjusting electromagnetic shock absorber is used in a wider working condition range.)
技术领域
本发明涉及减震器领域，特别是涉及一种光控调节的电磁减震器及其控制系统。
背景技术
减震器工作时会产生阻尼效应，用以抑制避震对象抖动时的变化速度和变化幅度，当选用阻尼小的减震器时，对避震对象的往复运动抑制作用就较小，当选用阻尼大的减震器时，对避震对象的往复运动抑制作用就较大。
发明人在实现本发明实施例过程中发现：
对于一般单体的减震器应用来说，其阻尼范围是固定的，则适应的工况范围就会相对狭窄；若选用不同阻尼范围的单体减震器共同使用，不但结构复杂和体积庞大，而且运用成本高居难下。因此，当前在减震器领域缺少一种这样的产品：阻尼选择范围大，能自动适应工况，而且结构简单和紧凑，特别是用在较宽工况范围时，其运营成本相对低廉。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种光控调节的电磁减震器及其控制系统。
本发明所采用的技术方案是：
一种光控调节的电磁减震器，包括上筒（1）、上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）、下限位光传感孔对（4）、活动轴（5）、第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）、活动轴永磁铁（9）、下筒（10）、固定轴（11）、固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）；其中，所述上筒（1）壁的中间部，分别依次固设有上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4），这些孔对的一端为发光部，用于安装光源，而另一端为受光部，用于安装光敏传感器；所述上筒（1）的一端与所述下筒（10）的一端沿筒壁重叠连接，并且其重叠部分不与所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）产生干涉；所述活动轴（5）的一部设置在所述上筒（1）内，沿其轴线上依次固设有所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）和活动轴永磁铁（9），其中活动轴永磁铁（9）固设在其端部，而所述活动轴（5）的另一部贯穿于所述上筒（1）之外，用于连接欲减震载体；所述遮光体（8）为不透光的帽形结构体，其帽沿部紧邻所述上筒（1）的内壁，帽沿部所形成的平面垂直于所述活动轴（5）的轴线，并且紧邻所述活动轴永磁铁（9）的下部平面；所述固定轴（11）的一部固设在所述下筒（10）内，沿其轴线上依次固设有所述固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14），其中固定轴永磁铁（12）固设在其端部，而所述固定轴（11）的另一部与所述下筒（10）连接成一体，固设在欲减震载体相对的参照体上；所述活动轴永磁铁（9）与固定轴永磁铁（12）的相对面磁极性相同；所述第一主线圈（6）和第一辅助线圈（7）产生的磁极性与所述活动轴永磁铁（9）磁极性方向相同；所述第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）产生的磁极性与所述固定轴永磁铁（12）磁极性方向相同。
由公知的磁性原理可知，异性相吸，同极性相斥，本方案有两种调节阻尼的设置方式，第一种是，通过活动轴永磁铁（9）与固定轴永磁铁（12）相对面磁极性相同的设置方式；第二种是，通过控制相应的线圈通电与否、改变其电流大小的设置方式；这两种方式的组合，不但可以调节相斥作用力的大小，而且可以改进单一采用永磁铁减震器的方式，拓展减震器调节阻尼的范围。
进一步地，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）采用对射式光电传感器。
进一步地，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）的发光部采用一个光源或两个光源，其发光部不接光源的孔用遮光物阻隔，其受光部的孔相应安装漫反射式光电传感器或反射式光电传感器。
进一步地，一种光控调节的电磁减震器控制系统，还包括电源模块（101)、限位信号转换模块(102)、上位机(103)、应用处理单元(104)和线圈驱动模块(105)；所述电源模块（101)用于为控制系统提供电源；所述限位信号转换模块(102)用于接收和转换光电信号，这些光电信号是根据所述活动轴（5）在所述上筒（1）的壁内运动时，通过所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）检测到的相应信号；并与所述上位机(103)一起传来的控制信号，送至所述应用处理单元(104)，产生相应的控制信号后，再送至所述线圈驱动模块(105)，最终用来控制和驱动所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）进行工作。
上述线圈既可以进行通断控制，又可以进行电流大小控制，最终根据上位机(103)和应用处理单元(104)设定的需求来实现阻尼大小的自动调节。
进一步地，所述应用处理单元(104)包括CPU或MCU芯片。
进一步地，所述上位机(103)还包括手机或平板电脑。
本发明的有益效果是，本发明提供的一种光控调节的电磁减震器及其控制系统，不但阻尼选择范围大，能自动适应工况，而且结构简单和紧凑，特别是用在较宽工况范围时，其运营成本相对低廉。
附图说明
图1为本发明一种光控调节的电磁减震器典型示意图。
图2为本发明一种光控调节的电磁减震器控制系统示意图。
图3为本处理单元包括CPU或MCU芯片的实例。
图4为上位机包括手机或平板电脑的实例。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1，为本发明一种光控调节的电磁减震器典型示意图，包括上筒（1）、上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）、下限位光传感孔对（4）、活动轴（5）、第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）、活动轴永磁铁（9）、下筒（10）、固定轴（11）、固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）；其中，所述上筒（1）壁的中间部，分别依次固设有上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4），这些孔对的一端为发光部，用于安装光源，而另一端为受光部，用于安装光敏传感器；所述上筒（1）的一端与所述下筒（10）的一端沿筒壁重叠连接，并且其重叠部分不与所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）产生干涉；所述活动轴（5）的一部设置在所述上筒（1）内，沿其轴线上依次固设有所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、遮光体（8）和活动轴永磁铁（9），其中活动轴永磁铁（9）固设在其端部，而所述活动轴（5）的另一部贯穿于所述上筒（1）之外，用于连接欲减震载体；所述遮光体（8）为不透光的帽形结构体，其帽沿部紧邻所述上筒（1）的内壁，帽沿部所形成的平面垂直于所述活动轴（5）的轴线，并且紧邻所述活动轴永磁铁（9）的下部平面；所述固定轴（11）的一部固设在所述下筒（10）内，沿其轴线上依次固设有所述固定轴永磁铁（12）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14），其中固定轴永磁铁（12）固设在其端部，而所述固定轴（11）的另一部与所述下筒（10）连接成一体，固设在欲减震载体相对的参照体上；所述活动轴永磁铁（9）与固定轴永磁铁（12）的相对面磁极性相同；所述第一主线圈（6）和第一辅助线圈（7）产生的磁极性与所述活动轴永磁铁（9）磁极性方向相同；所述第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）产生的磁极性与所述固定轴永磁铁（12）磁极性方向相同。
由公知的磁性原理可知，异性相吸，同极性相斥，本方案有两种调节阻尼的设置方式，第一种是，通过活动轴永磁铁（9）与固定轴永磁铁（12）相对面磁极性相同的设置方式；第二种是，通过控制相应的线圈通电与否、改变其电流大小的设置方式；这两种方式的组合，不但可以调节相斥作用力的大小，而且可以改进单一采用永磁铁减震器的方式，拓展减震器调节阻尼的范围。
作为一个具体应用，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）采用对射式光电传感器。
作为另一个具体应用，所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）或下限位光传感孔对（4）的发光部采用一个光源或两个光源，其发光部不接光源的孔用遮光物阻隔，其受光部的孔相应安装漫反射式光电传感器或反射式光电传感器。
如图2，为本发明一种光控调节的电磁减震器控制系统示意图，一种光控调节的电磁减震器控制系统，还包括电源模块（101)、限位信号转换模块(102)、上位机(103)、应用处理单元(104)和线圈驱动模块(105)；所述电源模块（101)用于为控制系统提供电源；所述限位信号转换模块(102)用于接收和转换光电信号，这些光电信号是根据所述活动轴（5）在所述上筒（1）的壁内运动时，通过所述上限位光传感孔对（2）、中间位光传感孔对（3）和下限位光传感孔对（4）检测到的相应信号；并与所述上位机(103)一起传来的控制信号，送至所述应用处理单元(104)，产生相应的控制信号后，再送至所述线圈驱动模块(105)，最终用来控制和驱动所述第一主线圈（6）、第一辅助线圈（7）、第二主线圈（13）和第二辅助线圈（14）进行工作。
上述线圈既可以进行通断控制，又可以进行电流大小控制，最终根据上位机(103)和应用处理单元(104)设定的需求来实现阻尼大小的自动调节。
如图3，为本处理单元包括CPU或MCU芯片的实例，作为其具体应用，所述应用处理单元(104)包括CPU或MCU芯片。
如图4，为上位机包括手机或平板电脑的实例，作为另外的具体应用，所述上位机(103)还包括手机或平板电脑。
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