[發(fā)明專利]一種新型磁流變流體阻尼缸

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00114514.2
• 申請(qǐng)日: 2000-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1320776A
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邱玲
• 主分類號(hào): F16F9/32
• 分類號(hào): F16F9/32;F16F9/53
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明新型涉及一種新型磁流變流體阻尼缸。針對(duì)現(xiàn)有有活塞桿的磁流變流體阻尼缸在具體應(yīng)用中雙向阻尼力不等，需要對(duì)于活塞桿運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化進(jìn)行補(bǔ)償，以及所用的磁流變流體阻尼器中電磁螺線管的繞制比較復(fù)雜，磁流變流體對(duì)于電磁螺線管的拋光作用，電磁螺線管處于交變的磁流變流體壓力場(chǎng)之中，很難處理電磁螺線管的通電與對(duì)于中高壓磁流變流體的密封、防漏問(wèn)題，漏磁和處理電磁螺線管內(nèi)腔的導(dǎo)磁體擋板的定位、通流和隔磁困難等，提出了新的結(jié)構(gòu)。

不同于磁流體穩(wěn)定體系，磁流變流體是一種在流體載體中懸浮有磁場(chǎng)響應(yīng)機(jī)敏材料—固相粉料的功能混合物材料非穩(wěn)定體系。在外加磁場(chǎng)作用下，其流體本身的流變特性發(fā)生顯著變化。一般而言，磁流體穩(wěn)定體系中磁場(chǎng)響應(yīng)機(jī)敏材料—固相粉料的粒度為亞微米級(jí)(10^-9m)，而磁流變流體非穩(wěn)定體系中磁場(chǎng)響應(yīng)機(jī)敏材料—固相粉料的粒度為微米級(jí)至數(shù)毫米，即大了10³至10⁶倍，因而量變引起了特性上質(zhì)的變化。表面看來(lái)，外加磁場(chǎng)作用下磁流變流體非穩(wěn)定體系的表觀粘度成10¹至10⁸倍變化，但實(shí)質(zhì)上磁流變流體非穩(wěn)定體系流變特性在發(fā)生顯著變化，如磁流變流體非穩(wěn)定體系在無(wú)外加磁場(chǎng)作用下可自由流動(dòng)(牛頓流體)，而在外加磁場(chǎng)作用下可變?yōu)樗苄泽w(賓漢塑性體)，甚至半固體。人們將在外加磁場(chǎng)作用下磁流變流體非穩(wěn)定體系流變特性所發(fā)生的顯著變化稱為磁流變效應(yīng)。因而該磁流變流體非穩(wěn)定體系(以下簡(jiǎn)稱磁流變流體)在外加磁場(chǎng)作用下所體現(xiàn)出來(lái)的流變特性可用于提供阻尼，如將磁流變流體及其器件主要用于各種機(jī)械設(shè)備和大型建筑物的半主動(dòng)消能、半主動(dòng)減振、半主動(dòng)緩沖、半主動(dòng)隔震、變剛度控制、扭矩控制、電液伺服控制系統(tǒng)中壓力流量脈動(dòng)控制和管路振動(dòng)抑制等行業(yè)，以提供價(jià)格低廉、性能優(yōu)量、性能價(jià)格比比全主動(dòng)系統(tǒng)高的機(jī)電一體化高新技術(shù)產(chǎn)品。對(duì)于提高我國(guó)乃至世界在以上行業(yè)的水平有著重大意義。

與電流變流體相比，磁流變流體有著其顯著的優(yōu)點(diǎn)：1)在廉價(jià)加工技術(shù)條件下，不需要施加強(qiáng)電場(chǎng)；2)磁流變效應(yīng)比電流變效應(yīng)至少?gòu)?qiáng)一個(gè)數(shù)量級(jí)；3)對(duì)使用環(huán)境條件的要求相對(duì)寬松；4)現(xiàn)有磁技術(shù)成熟，軟磁粉已大批量生產(chǎn)等。但與電流變流體相似，磁流變流體同樣存在著致命的弱點(diǎn)，分相。分相是非膠體體系尤其是非穩(wěn)定體系的本質(zhì)所在，主要是該體系中分散介質(zhì)中的分散質(zhì)粒度大于亞微米級(jí)所致。雖然應(yīng)用磁流變流體的器件主要集中于各種機(jī)械設(shè)備和大型建筑物的半主動(dòng)消能、半主動(dòng)減振、半主動(dòng)緩沖、半主動(dòng)隔震、變剛度控制、扭矩控制、電液伺服控制系統(tǒng)中壓力流量脈動(dòng)控制和管路振動(dòng)抑制等行業(yè)，但由于分相往往給如上行業(yè)提供了不確定性，從而限制了其廣泛應(yīng)用。迄今世界上也沒(méi)有任何一個(gè)生產(chǎn)磁流變流體及器件的企業(yè)、公司在自己的專利和產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中否認(rèn)磁流變流體分相的致命弱點(diǎn)。本發(fā)明就是針對(duì)此而提出局域化的概念，并將其實(shí)施于應(yīng)用器件，從而具體說(shuō)明如下。

磁流變流體及其阻尼裝置如世界專利WO94/00704″MAGNETORHEOLOGICAL?FLUIDDEVICES″(磁流變流體裝置)及世界專利WO98/00653″CONTROLLABLE?VIBRATIONAPPARATUS″(可控振動(dòng)裝置)，它們所使用的磁流變流體阻尼缸都存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn)：(一)大多數(shù)有活塞桿的磁流變流體阻尼缸在具體應(yīng)用中雙向阻尼力不等，而且需要對(duì)于活塞桿運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化進(jìn)行補(bǔ)償；(二)活塞內(nèi)內(nèi)置式電磁螺線管的繞制復(fù)雜，尤其是在無(wú)絕緣固架時(shí)更是如此；(三)活塞內(nèi)內(nèi)置式電磁螺線管直接與磁流變流體接觸，從而使電磁螺線管處于交變的磁流變流體壓力場(chǎng)之中，在磁流變流體的拋光作用下，工作可靠性能差；(四)活塞內(nèi)內(nèi)置式電磁螺線管直接與磁流變流體接觸，從而使電磁螺線管處于交變的磁流變流體壓力場(chǎng)之中，同時(shí)很難處理電磁螺線管的通電與對(duì)于中高壓磁流變流體的密封、防漏問(wèn)題；(五)活塞外外置式電磁螺線管雖然易于繞制，但電磁螺線管直接與磁流變流體接觸，在磁流變流體的拋光作用下，工作可靠性能差；(六)活塞外外置式電磁螺線管雖然易于繞制，但電磁螺線管直接與磁流變流體接觸，從而也使電磁螺線管處于交變的磁流變流體壓力場(chǎng)之中，同時(shí)也很難處理電磁螺線管的通電與對(duì)于中高壓磁流變流體的密封問(wèn)題；(七)近于本磁流變流體節(jié)流器結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)中，電磁螺線管內(nèi)腔內(nèi)壁沒(méi)有隔磁套，從而漏磁嚴(yán)重，在磁流體中軟磁粉的體積分?jǐn)?shù)較大時(shí)尤其如此；(八)類似于本磁流變流體節(jié)流器結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)中，分流一集流式結(jié)構(gòu)使處理電磁螺線管內(nèi)腔的導(dǎo)磁體擋板的定位、通流和隔磁困難(從而本技術(shù)采用集流一分流式結(jié)構(gòu))。