[發明專利]無需外接電源的磁流變減振器

無效

• 申請號: 201110151314.8
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN102278410A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 胡紅生;蔣學爭;王炅;王娟
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種磁流變減振器，具體涉及一種無需外接電源的磁流變減振器。

背景技術

以磁流變液位工作介質的磁流變減振器是一種性能優良的半主動結構振動控制裝置，其結構簡單、響應快、動態范圍大、耐久性好。作為新一代智能振動控制裝置，磁流變減振器既具有被動控制的可靠性，有具有主動控制的強適應性，通過一定的控制規律可以達到與主動控制系統十分接近的控制效果，是一種具有很好工程應用前景的控制技術。磁流變液需要有磁場激勵，磁流變減振器是通過給其活塞線圈施加固定電流產生的電磁場來激勵磁流變液，實現阻尼力可調的目的。由于磁流變減振器工作時需要外界電能輸入，這就會使得整個系統變得復雜化，增加了磁流變技術的應用成本，特別是在建筑工程等需要大量磁流變減振器聯合控制的場所。同時，依靠外部電源輸入也會減低磁流變減振器的可靠性，增加控制失效的風險。總的來說，依靠外界電源輸入會使磁流變半主動控制系統變得復雜化，成本增加，可靠性減低，從而大大地阻礙了磁流變技術的大規模普及應用。

發明內容

本發明的目的是針對普通磁流變減振器需要外部電源輸入的不足，提出了一種無需外接電源輸入的磁流變減振器，從功能上將壓電材料和磁流變液結合起來，通過彈簧機構將外界振動力加載到壓電發電裝置上，利用壓電材料的正壓電效應收集外界環境振動能，將它轉變成電能，并將電能施加到磁流變減振器活塞線圈上以激勵磁流變液，實現變阻尼力的目的。

一種無需外接電源的磁流變減振器，包括耳環、托盤、壓電堆結構、下壓蓋、底端蓋、氣囊、缸體、繞有線圈的活塞、活塞桿、上端蓋、彈簧、上壓蓋、鎖緊件(如：螺帽)和電能調理模塊；耳環一端依次穿設托盤和下壓蓋，并設于底端蓋內；所述缸體內充滿了磁流變液，繞有線圈的活塞安裝在缸體內，繞有線圈的活塞外周壁與缸體之間留有磁流變液流動間隙；活塞桿的一端與活塞一端固定，活塞桿的另一端通過密封塞和上端蓋從缸體一端伸出，氣囊設于底端蓋，用來補償活塞桿進出缸體所造成的缸體內的體積變化。鎖緊螺帽將上壓蓋固定在活塞桿上，彈簧套設于缸體外，兩端分別卡設于上壓蓋和下壓蓋；壓電堆結構設于托盤內；壓電堆結構、電能調理模塊與活塞上的線圈通過導線依次連接。

為提高本發明磁流變減振器的密封性能，密封塞與活塞桿之間設置密封件以提高密封性能。在上端蓋和活塞桿之間設置導向套便于以活塞桿的拉伸性能。

壓電堆結構的極化方向沿著其軸向方向，受力方向也是沿著其軸向方向。優選的，托盤內均勻分布3個壓電堆結構。壓電堆結構和下壓蓋之間還可放置墊片，用以減緩外接振動的沖擊力，保護壓電堆結構。

電能調理模塊包括全橋整流和存儲電容和直流穩壓器，全橋整流和存儲電容并聯于直流穩壓器。壓電堆結構與全橋整流連接，活塞上的線圈連接于直流穩壓器。

本發明磁流變減振器工作時，在外界振動作用下活塞桿沿著其軸向做上下往復運動，由于上壓蓋是和活塞桿固定在一起的，因此上壓蓋也隨著活塞桿做上下往復運動，這就將壓迫彈簧，并最終通過彈簧將壓力加載到壓電堆結構。根據壓電材料的正壓電效應，壓電堆在壓力的作用下將產生電能，電能調理模塊將壓電堆結構產生的高壓交流電能轉換成低壓直流電能，并通過導線將電能加載到磁流變減振器活塞線圈上，產生電磁場，從而可以控制磁流變減振器輸出阻尼力的大小。

本發明技術方案實現的有益效果：

本發明磁流變減振器由于不需要額外配置電源輸入設備，將變得更加簡潔，因此特別適用于空間有限和供電不便的應用場所。同時由于省去了額外電源輸入設備，將大大地降低磁流變振動控制技術的應用成本，從而可以促進磁流變技術的進一步發展。

附圖說明

圖1為本發明無需外接電源的磁流變減振器的結構示意圖；

圖2為本發明無需外接電源的磁流變減振器壓電堆結構的布置圖；

圖3為本發明電能調理模塊的內部電路示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖詳細描述本發明的技術方案。