[發明專利]單桿多級活塞有源雙控變阻尼磁流變阻尼器

在審

• 申請號: 201510427307.4
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN105065557A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 班書昊;李曉艷;蘇少航;蔣學東;徐然;席仁強
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 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

本發明涉及變阻尼磁流變液儀器領域，特指一種單桿多級活塞有源雙控變阻尼磁流變阻尼器。

背景技術

在磁場作用下，由細小的軟磁性顆粒分散于載液中形成的磁流變液可在毫秒時間內實現牛頓流體與Bingham流體的相互轉化。采用磁流變液制作的磁流變阻尼器具有出力大、體積小、響應快、阻尼力可調等特點。現有技術的磁流變阻尼器是利用勵磁線圈產生的磁場改變在恒定工作間隙中流動的磁流變液的黏度，實現阻尼力的控制。現有技術的磁流變阻尼器雖然實現了變阻尼，但仍存在著一定的缺陷：采用恒定的工作間隙，在切斷能源狀態下阻尼力太小；通電狀態下，單個勵磁線圈對阻尼力控制效果不佳。

發明內容

本發明需解決的技術問題是：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、變工作間隙和雙線圈控制磁場、大阻尼的磁流變阻尼器。

為了解決上述問題，本發明提出的解決方案為：單桿多級活塞有源雙控變阻尼磁流變阻尼器，它包括梯度工作缸體模塊、裝設于所述梯度工作缸體模塊左端的左端蓋、裝設于所述梯度工作缸體模塊右端的右端蓋模塊、裝設于所述梯度工作缸體模塊內部的多級活塞模塊、裝設于所述右端蓋模塊上的電源、工作間隙、磁流變液。

本發明的梯度工作缸體模塊包括工作缸體本體、纏繞于所述工作缸體本體外壁凹槽內的主控線圈、裝設于所述主控線圈外部的線圈屏蔽層；所述工作缸體本體為左端內徑最小、右端內徑最大、其余部分內徑線性變化的空心圓柱體。

本發明的所述右端蓋模塊包括右端蓋、開設于所述右端蓋中心處的軸承孔、裝設于所述軸承孔內的軸承、裝設于所述右端蓋左側密封所述軸承孔的密封裝置。

本發明的多級活塞模塊包括活塞桿、裝設于所述活塞桿上的一級活塞、裝設于所述活塞桿上的二級活塞、裝設于所述活塞桿上的三級活塞、裝設于所述活塞桿上位于兩個活塞之間的輔助線圈、裝設于所述輔助線圈外表面的線圈保護層；所述活塞桿的另一端通過所述密封裝置和軸承孔伸到所述右端蓋模塊的外部；三個活塞的直徑按照等差數列設計，且他們的外徑邊緣到所述工作缸體本體內徑邊緣的距離相等；所述多級活塞模塊將所述工作缸體本體內部的空間分為流變液左室和流變液右室；三個所述活塞的外周壁與所述工作缸體本體的內周壁之間的間隙構成了所述磁流變液流動的工作間隙。

所述電源通過導線與所述主控線圈、所述輔助線圈相連，所述主控線圈、所述輔助線圈可以獨立控制磁場強度。

與現有技術相比，本發明的優點在于：本發明的單桿多級活塞有源雙控變阻尼磁流變阻尼器設有內徑線性變化的工作缸體本體和多級活塞模塊，多級活塞模塊向左運動時，工作間隙逐漸減少至零，阻尼力逐漸增加；本法的主控線圈和輔助線圈可以獨立控制磁場強度，可以實現更加精確地控制阻尼力。由此可知，本發明結構緊湊合理、具有零電流大阻尼力、雙線圈高精度控制阻尼的特點。

附圖說明

圖1是本發明的單桿多級活塞有源雙控變阻尼磁流變阻尼器的結構原理示意圖。

圖中，1—梯度工作缸體模塊；11—工作缸體本體；12—主控線圈；13—線圈屏蔽層；2—左端蓋；3—多級活塞模塊；31—活塞桿；32—一級活塞；33—二級活塞；34—三級活塞；35—輔助線圈；36—線圈保護層；4—右端蓋模塊；41—右端蓋；42—軸承孔；43—軸承；44—密封裝置；5—電源；61—流變液左室；62—流變液右室；63—工作間隙；7—磁流變液。

具體實施方式

以下將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。

參見圖1所示，本發明的單桿多級活塞有源雙控變阻尼磁流變阻尼器，包括梯度工作缸體模塊1、裝設于梯度工作缸體模塊1左端的左端蓋2、裝設于梯度工作缸體模塊1右端的右端蓋模塊4、裝設于梯度工作缸體模塊1內部的多級活塞模塊3、裝設于右端蓋模塊4上的電源5、工作間隙63、磁流變液7。

梯度工作缸體模塊1包括工作缸體本體11、纏繞于工作缸體本體11外壁凹槽內的主控線圈12、裝設于主控線圈12外部的線圈屏蔽層13；工作缸體本體11為左端內徑最小、右端內徑最大、其余部分內徑線性變化的空心圓柱體；右端蓋模塊4包括右端蓋41、開設于右端蓋41中心處的軸承孔42、裝設于軸承孔42內的軸承43、裝設于右端蓋41左側密封軸承孔42的密封裝置44；多級活塞模塊3包括活塞桿31、裝設于活塞桿31上的一級活塞32、裝設于活塞桿31上的二級活塞33、裝設于活塞桿31上的三級活塞33、裝設于活塞桿31上位于兩個活塞之間的輔助線圈35、裝設于輔助線圈35外表面的線圈保護層36。

活塞桿31的另一端通過密封裝置44和軸承孔43伸到右端蓋模塊4的外部；三個活塞31、32、33的直徑按照等差數列設計，且他們的外徑邊緣到工作缸體本體11內徑邊緣的距離相等；多級活塞模塊3將工作缸體本體11內部的空間分為流變液左室61和流變液右室62；三個活塞31、32、33的外周壁與工作缸體本體11的內周壁之間的間隙構成了磁流變液7流動的工作間隙63；電源5通過導線與主控線圈12和輔助線圈35相連，主控線圈12與輔助線圈35可以獨立控制磁場強度。