[實(shí)用新型]一種基于多級(jí)周向流動(dòng)模式的雙桿磁流變阻尼器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420532506.2
• 申請(qǐng)日: 2014-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204083047U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁顯舉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 袁顯舉
• 主分類號(hào): F16F9/53
• 分類號(hào): F16F9/53
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于減振裝置的配置技術(shù)領(lǐng)域，是一種適用于垂向、橫向減振且需求的較大阻尼力的減振系統(tǒng)的磁流變阻尼器，能廣泛用于房屋、橋梁、大型機(jī)床、重型機(jī)械、火車(chē)等的減振系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

磁流變液在磁場(chǎng)的影響下展現(xiàn)出了較好的可控性，利用磁流變液作為工作介質(zhì)的阻尼器運(yùn)用廣泛，房屋、橋梁、大型機(jī)床、重型機(jī)械、火車(chē)等領(lǐng)域已經(jīng)利用磁流變阻尼器來(lái)有效衰減振動(dòng)，對(duì)這些設(shè)施進(jìn)行保護(hù)。該領(lǐng)域采用的磁流變阻尼器提供的阻尼力較大而可調(diào)節(jié)范圍廣，而傳統(tǒng)的磁流變阻尼器主要基于缸內(nèi)環(huán)形縫隙，活塞孔隙流動(dòng)模式，磁場(chǎng)對(duì)阻尼通道的影響范圍小，所能提供的阻尼力受到限制。許多研究人員在傳統(tǒng)磁流變阻尼器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)工作，擴(kuò)大磁場(chǎng)對(duì)阻尼通道的影響范圍而來(lái)滿足該領(lǐng)域的減振需求，這些改進(jìn)工作一般仍然基于缸內(nèi)進(jìn)行，如采取多級(jí)線圈、隔磁環(huán)，導(dǎo)磁環(huán)，永久磁鐵等措施，但是這些措施往往受到結(jié)構(gòu)布置的限制。近些年，研究者正積極采用磁流變液旁通的結(jié)構(gòu)和全通道有效的原理，如在旁通缸內(nèi)采用多級(jí)徑向流動(dòng)的方法、缸外多級(jí)周向流動(dòng)模式等，全部的阻尼通道有效，阻尼力可調(diào)范圍廣，磁場(chǎng)利用率高。因此，突破傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制，擴(kuò)大磁場(chǎng)影響的范圍必將極大提高阻尼力范圍，能更好的適用于房屋、橋梁、大型機(jī)床、重型機(jī)械、火車(chē)等的減振系統(tǒng)。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于缸外多級(jí)周向流動(dòng)模式的雙桿磁流變阻尼器，根據(jù)需要選擇性采用缸內(nèi)活塞孔隙流動(dòng)模式，設(shè)置較多數(shù)目的多級(jí)周向通道而使得磁流變液流經(jīng)整個(gè)周向通道時(shí)產(chǎn)生的壓降很大，提供的阻尼力大；為該種結(jié)構(gòu)和原理設(shè)計(jì)一種能保證整個(gè)周向通道受控于磁場(chǎng)，每一級(jí)周向通道磁場(chǎng)分布均勻,各級(jí)周向通道的磁場(chǎng)分布一致的磁路結(jié)構(gòu),確保較小磁感應(yīng)強(qiáng)度下,磁流變液流經(jīng)周向通道就能獲得較大的阻尼效應(yīng)。

?實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采取的技術(shù)方案是：該阻尼器包括上端蓋、下端蓋、阻尼器外套、內(nèi)缸筒、設(shè)置在內(nèi)缸筒內(nèi)且?guī)в辛魍椎幕钊半p連桿（可根據(jù)需要取消流通孔）、外缸筒、外缸筒端部、安裝于外缸筒外壁的矩形截面周向通道、周向通道之間的環(huán)形鐵芯、環(huán)繞在外缸筒外壁的線圈、設(shè)置在線圈和外套之間的導(dǎo)磁缸、導(dǎo)磁內(nèi)蓋、上導(dǎo)向蓋、下導(dǎo)向蓋等，所描述的內(nèi)缸筒上、下端部均有流通孔與相應(yīng)導(dǎo)磁內(nèi)蓋上流通孔相通，并由此實(shí)現(xiàn)工作腔（壓縮腔、復(fù)原腔）和周向通道的液體流通。液體由活塞的一端工作腔進(jìn)入一級(jí)周向通道，由不斷的分流和匯流模式途徑所有周向通道而流向活塞另一端的工作腔，同時(shí)部分液體也由同一端的工作腔流向另一端的工作腔（采取活塞孔隙流動(dòng)模式時(shí)存在），這種雙工作模式在外振動(dòng)激勵(lì)足夠大而能驅(qū)動(dòng)大量液體經(jīng)由多級(jí)周向通道流動(dòng)時(shí)，提供大的阻尼力，大幅度的衰減振動(dòng)，活塞運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)較大。外振動(dòng)激勵(lì)較小的情況下，液體主要經(jīng)活塞流通孔流動(dòng)而產(chǎn)生小阻尼效應(yīng)，活塞具有一定的較小運(yùn)動(dòng)速度。每?jī)蓚€(gè)周向通道之間設(shè)置與通道相同截面積的環(huán)形鐵芯，線圈通電時(shí)鐵芯產(chǎn)生的磁力線均勻地經(jīng)過(guò)周向通道的磁流變液，由導(dǎo)磁內(nèi)蓋、外缸筒端部，導(dǎo)磁缸形成閉合回路，所有的周向通道完全受控于磁場(chǎng)且影響分布均勻，流體流經(jīng)外通道產(chǎn)生很大的壓力降，提供較大的阻尼力。

?所述多級(jí)周向通道由多個(gè)矩形截面的周向通道組成，通道端面各有一個(gè)流通孔且相隔180°，每?jī)蓚€(gè)通道之間通過(guò)鐵芯內(nèi)置孔和通道端面流通孔進(jìn)行液體交換。采用較多數(shù)目的周向通道能滿足更大的阻尼力需求。

?所述活塞內(nèi)孔的數(shù)量和孔徑要保證其合適流量特性，過(guò)大的流量將抑制外通道液體的流動(dòng)，削弱大沖擊速度下的減振能力。

所述外套，上端蓋、下端蓋，上導(dǎo)向蓋、下導(dǎo)向蓋盡量使用隔磁材料或者采取隔磁措施，盡量避免漏磁，提高磁場(chǎng)利用率；外缸筒、內(nèi)缸筒必須使用隔磁材料或者采取隔磁措施，避免大量磁力線經(jīng)由此處形成回路，所有周向通道內(nèi)、外側(cè)壁必須使用隔磁材料，避免大部分磁力線經(jīng)由內(nèi)、外側(cè)壁形成回路；所有周向通道上、下壁必須使用優(yōu)良的導(dǎo)磁且退磁容易的材料，鐵芯使用容易磁化且容易的材料。

所述周向通道的高度和級(jí)數(shù)是確定繞線圈數(shù)和電流的關(guān)鍵因素，合理的高度能進(jìn)一步降低磁流變液產(chǎn)生一定屈服應(yīng)力所需求的電流，降低能源消耗和線圈發(fā)熱量。

?本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果。

?1、按照上述方案制成的磁流變阻尼器的外周向通道全部處于磁場(chǎng)的控制中且影響均勻,流體流經(jīng)外通道時(shí)產(chǎn)生的阻尼效應(yīng)較大,能大幅度的衰減振動(dòng);當(dāng)外振動(dòng)激勵(lì)較小時(shí),流體不能大量經(jīng)由外通道流動(dòng),液體主要經(jīng)活塞流通孔流動(dòng)而產(chǎn)生較小的阻尼效應(yīng),呈現(xiàn)軟阻尼效應(yīng),衰減較小激勵(lì)下的振動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)和原理能根據(jù)外激勵(lì)的程度自動(dòng)選擇需求的阻尼特性。