[實用新型]一種自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020547657.7
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN201802803U
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏開全;劉建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及工程減振技術(shù)，具體地講，涉及阻尼裝置。

背景技術(shù)

流體阻尼技術(shù)是一種性能優(yōu)良的減振控制方法，它基于孔隙流動的原理，通過調(diào)節(jié)變截面孔隙的大小，從而調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)的取值范圍，具有很好的減振耗能效果，近年來以磁流變液為代表的智能材料的出現(xiàn)為阻尼技術(shù)的發(fā)展注入了新的生機，它們將流體阻尼技術(shù)與主動控制的策略相結(jié)合，已經(jīng)逐漸在各種減振領(lǐng)域發(fā)揮了很大的應(yīng)用價值。

但是，目前市場上的屈服性流體阻尼器件仍屬于智能-半主動控制技術(shù)的范疇，一方面，阻尼器驅(qū)動需要外接電源控制，對電源的穩(wěn)定性有較高要求，這對于災(zāi)害發(fā)生等緊急情況下經(jīng)常是無法保證的；另一方面，阻尼器性能的有效發(fā)揮又很大程度依賴于外界控制中心的決策和驅(qū)動，因此對控制律和傳感系統(tǒng)都有較高的要求，由于控制律的選擇不當(dāng)以及傳感系統(tǒng)的誤差都會給阻尼器的性能品質(zhì)帶來較大的影響。

另外，目前控制系統(tǒng)的時滯問題導(dǎo)致的相位差也往往對控制系統(tǒng)的效果造成嚴(yán)重的破壞，這些都無疑對振動控制技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用構(gòu)成極大的障礙。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，該阻尼裝置具有自適應(yīng)能力，在工作狀態(tài)時，該阻尼裝置可以根據(jù)外界振動情況自動感生電流，并以此電流實施控制和驅(qū)動屈服流體的阻尼特性，從而實施調(diào)節(jié)阻尼器的阻尼性能，具有很好的穩(wěn)定性和自適應(yīng)特性；且該阻尼裝置具有主動調(diào)諧和環(huán)境自適應(yīng)的特點，同時不需要外界能量和傳感系統(tǒng)，具有隨環(huán)境激勵自動改變阻尼特性的特點，同時具有良好的穩(wěn)定性和魯棒性能。

本實用新型提供的一種自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，包括缸筒、活塞桿、活塞和電磁線圈，其改進之處在于所述活塞桿的一端位于缸筒的外部，另一端與活塞連接；所述缸筒內(nèi)側(cè)壁和活塞外側(cè)壁之間設(shè)置有節(jié)流通道，節(jié)流通道中設(shè)有屈服液體，活塞外側(cè)纏繞電磁線圈；所述缸筒的外側(cè)設(shè)有自感應(yīng)裝置，自感應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)有強力磁鐵、動力桿和磁屏蔽體，動力杠與活塞桿固結(jié)，并隨活塞桿一起做動力往復(fù)運動；所述動力桿中纏繞感應(yīng)線圈，感應(yīng)的電流通過電磁線圈控制流體屈服力。

本實用新型提供的第一優(yōu)選的自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，所述阻尼裝置包括端蓋、動力密封圈和拉環(huán)或球頭；所述動力密封圈設(shè)在動力桿和活塞桿與缸筒或自感應(yīng)裝置的連接處；所述拉環(huán)或球頭設(shè)在活塞桿位于缸筒外的端部。

本實用新型提供的第二優(yōu)選的自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，所述自感應(yīng)裝置與缸筒通過磁屏蔽體相隔離，活塞桿穿過缸筒延伸到自感應(yīng)裝置內(nèi)部，并在延伸端外部纏有可感生電流的感應(yīng)線圈，自感應(yīng)裝置的感應(yīng)線圈與屈服流體缸筒的電磁線圈相連接。

本實用新型提供的第三優(yōu)選的自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，所述活塞桿采用非導(dǎo)磁材料。

本實用新型提供的第四優(yōu)選的自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，所述非導(dǎo)磁材料為不銹鋼。

本實用新型提供的第五優(yōu)選的自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，所述動力桿采用導(dǎo)磁材料。

本實用新型提供的第六優(yōu)選的自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，所述屈服液體為磁流變液。

活塞桿采用的非導(dǎo)磁材料，除不銹鋼外，也可以為同不銹鋼有同等作用的其他材料；

導(dǎo)磁材料可以為純鐵，低碳鋼或其他導(dǎo)磁材料；活塞桿與動力桿通過焊接或螺栓的形式連接。

屈服流體缸筒內(nèi)的電磁線圈匝數(shù)和大小可根據(jù)流體的屈服阻尼特性、阻尼器性能參數(shù)以及外界振動情況確定，自感應(yīng)裝置內(nèi)的感應(yīng)線圈的匝數(shù)和大小可根據(jù)外界激勵情況和屈服流體缸筒內(nèi)電磁線圈的情況加以確定。

本實用新型提供的自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，該裝置為一種具有良好穩(wěn)定性的阻尼減振裝置，它無需外界控制中心的指令，同時也不需要精敏的傳感系統(tǒng)，它可以隨外界激勵的變化實時改變感應(yīng)電流的特性，在地震等破壞性動力作用發(fā)生時具有良好的穩(wěn)定性。

本實用新型提供的自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置，是一種性能良好的耗能減振阻尼裝置，可普遍適用于汽車、機械、航空、土木工程以及輸電線路等特種結(jié)構(gòu)的振動控制中。

本實用新型提供的一種自感應(yīng)式磁流變減振阻尼裝置的工作原理：

1、在承受較小沖擊荷載時，此時阻尼器活塞及活塞桿的振動能量較小，阻尼器應(yīng)主要表現(xiàn)為耗能作用，阻尼器內(nèi)屈服流體無需達(dá)到屈服狀態(tài)，粘滯力其主要作用，使用時，阻尼器兩端的往復(fù)外力推動活塞桿相對于缸筒作往復(fù)運動，此時由于振動量較小，自感應(yīng)裝置內(nèi)的動力桿振動量也較小，感應(yīng)線圈內(nèi)幾乎不產(chǎn)生感應(yīng)電流或僅產(chǎn)生很小的感應(yīng)電流，此時自感應(yīng)裝置幾乎不參與工作；