[發(fā)明專利]一種新型磁流變阻尼器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110378234.6
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102425636A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李宏偉;冷志鵬;徐慧
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波杉工結(jié)構(gòu)監(jiān)測與控制工程中心有限公司
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明;周玨

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種阻尼器，尤其是涉及一種新型磁流變阻尼器。

背景技術(shù)

斜拉索橋由于受到風、風雨或者外來其它載荷的作用，會使斜拉索產(chǎn)生較大幅度的振動，從而導(dǎo)致斜拉索產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，縮短其壽命，甚至會引起橋梁倒塌等重大事故。因此，為了減小斜拉索的振動，對斜拉索的振動采取了各種控制措施，其中比較常見的方法是：通過阻尼器吸收能量的方式來達到減振的目的。

近幾十年來，利用磁流變或電流變技術(shù)的可控阻尼器發(fā)展越來越迅速，磁流變阻尼器或電流變阻尼器在振動控制領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣，其可控的減振性能在車輛工程、航天航空、土木工程、體育器材等有著重要的作用。

磁流變阻尼器是一種在工程應(yīng)用上減振效果比較顯著的智能減振器件，其阻尼力的大小能夠通過控制電源進行遠程無級調(diào)節(jié)。磁流變阻尼器使用的磁流變液的主要成分為軟磁性顆粒、母液以及為了防止軟磁性顆粒沉降而添加的在總組分中所占比例很少的添加劑，磁流變液在外磁場的作用下能在瞬間（毫秒級）從自由液體轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w，呈現(xiàn)可控的屈服強度，而且這種變化是可逆的。

目前，常見的磁流變阻尼器通常包括工作缸體、活塞、勵磁線圈和活塞桿，活塞設(shè)置于工作缸體內(nèi)，勵磁線圈設(shè)置于活塞的活塞槽內(nèi)，活塞桿與活塞固定連接，工作缸體內(nèi)充滿磁流變液，活塞的外周壁與工作缸體的內(nèi)周壁之間的空隙構(gòu)成磁場的阻尼通道，這種磁流變阻尼器利用了磁流變液的流變特性，設(shè)置了磁場的阻尼通道，當活塞與工作缸體發(fā)生相對運動時，則會擠壓工作缸體內(nèi)的磁流變液，使其從阻尼通道流過，當阻尼通道內(nèi)沒有磁場作用時，磁流變液為粘性流體，若對阻尼通道施加磁場，阻尼通道內(nèi)的磁流變液發(fā)生硬化成為粘塑性體，導(dǎo)致活塞運動的阻尼力增大。這種磁流變阻尼器具有以下優(yōu)點：1）可以通過調(diào)節(jié)磁場強度改變磁流變液的屈服強度，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)阻尼力大小的目的；2）可在勵磁線圈的電流的控制下輸出所需的阻尼力矩，具有控制簡單、無機械沖擊、機械磨損小和噪聲低等特點，可廣泛應(yīng)用于機械傳動的聯(lián)軸器、離合器／制動器以及張力控制系統(tǒng)等。但這種磁流變阻尼器工作時勵磁線圈通過電流時的磁場相對較弱，磁流變液的可控阻尼效果還有待提高；另一方面，勵磁線圈通電流時的磁場分布不均勻，磁流變阻尼器的外圍控制電路的響應(yīng)速度不夠快，影響了工作安全特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效增強磁流變液的阻尼力，且結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定可靠、使用壽命長的新型磁流變阻尼器。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種新型磁流變阻尼器，包括工作缸體、活塞桿和設(shè)置于所述的工作缸體內(nèi)的活塞，所述的活塞同軸套設(shè)于所述的活塞桿外，所述的活塞的外徑小于所述的工作缸體的內(nèi)徑，所述的活塞桿帶動所述的活塞在所述的工作缸體內(nèi)運動，所述的工作缸體內(nèi)設(shè)置有兩個密封體，兩個所述的密封體之間的區(qū)域構(gòu)成所述的活塞的運動區(qū)域，所述的活塞的運動區(qū)域內(nèi)充滿磁流變液，其特征在于所述的活塞上沿其周向設(shè)置有兩個軸向分布的活塞環(huán)形凹槽，所述的活塞環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)置有永磁環(huán)，所述的永磁環(huán)的內(nèi)周壁與所述的活塞環(huán)形凹槽的軸向周壁相接觸，兩個所述的永磁環(huán)以磁極異向放置，所述的永磁環(huán)外設(shè)置有環(huán)形絕緣層，所述的環(huán)形絕緣層外繞設(shè)有勵磁線圈，所述的勵磁線圈的外周圍設(shè)置有密封絕緣層，所述的密封絕緣層的外周壁與所述的工作缸體的內(nèi)周壁接觸。

兩個所述的勵磁線圈反向串聯(lián)。

所述的活塞桿上沿其徑向設(shè)置有第一定位通孔，所述的活塞上沿其徑向設(shè)置有第二定位通孔，所述的第一定位通孔和所述的第二定位通孔共同穿設(shè)有一根定位銷，所述的活塞桿通過所述的定位銷與所述的活塞固定連接。

所述的活塞桿中設(shè)置有引線孔，所述的勵磁線圈的引出線穿過所述的引線孔引出所述的工作缸體外，所述的勵磁線圈的引出線通過密封膠固定于所述的引線孔的內(nèi)周壁上。

所述的工作缸體的尾部內(nèi)設(shè)置有與所述的活塞桿的尾部配合的導(dǎo)向管。

所述的工作缸體上設(shè)置有磁流變液引入通孔，所述的磁流變液引入通孔中設(shè)置有密封塞。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

1）本發(fā)明的磁流變阻尼器通過在活塞的活塞槽內(nèi)設(shè)置永磁環(huán)，再在永磁環(huán)外設(shè)置勵磁線圈，這樣磁流變阻尼器工作時可有效增強勵磁線圈通過電流時的磁場，從而能夠增強工作缸體內(nèi)處于可控狀態(tài)的磁流變液的阻尼力。

2）本發(fā)明的磁流變阻尼器將分別設(shè)置于兩個永磁環(huán)外的兩個勵磁線圈反向串聯(lián)，這樣大大優(yōu)化了勵磁線圈通電流時的磁場，即使得整個活塞上的磁場分布均勻，從而有效地提高了本磁流變阻尼器的安全性，而且還可減小本磁流變阻尼器的外圍控制電路的響應(yīng)時間，增大其響應(yīng)速度。