[發明專利]單桿多級活塞無源雙控變阻尼磁流變阻尼器

在審

• 申請號: 201510428113.6
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN105156561A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 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: F16F9/48
• 分類號: F16F9/48;F16F9/53;F16F9/32
• 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無源雙控變阻尼磁流變阻尼器。

背景技術

在磁場作用下，磁流變液可以實現液體與半固體的相互轉變，輸出連續可調的可控阻尼力。現有技術的磁流變阻尼器利用勵磁線圈產生可變磁場，改變在恒定工作間隙中流動的磁流變液的阻尼力。現有技術的磁流變阻尼器實現了變阻尼，但仍存在著一定的缺陷：(1)恒定的工作間隙導致零電流狀態下阻尼力不可調節；(2)勵磁線圈斷電后容易導致懸浮顆粒沉降。

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合理、零電流阻尼力可調、磁流變性能穩定的磁流變阻尼器。

為了解決上述問題，本發明提出的解決方案為：單桿多級活塞無源雙控變阻尼磁流變阻尼器，它包括梯度工作缸體、左端蓋模塊、右端蓋模塊、多級活塞模塊、磁流變液和工作間隙；所述左端蓋模塊、所述右端蓋模塊分別裝設于所述梯度工作缸體的兩端；所述多級活塞模塊裝設于所述梯度工作缸體的內部；所述梯度工作缸體為左端內徑最小、右端內徑最大、其余部分內徑線性變化的空心圓柱體。

本發明的所述左端蓋模塊包括左端蓋、裝設于所述左端蓋上的左端蓋磁鐵、裝設于所述左端蓋磁鐵上的左端蓋保護層；所述右端蓋模塊包括右端蓋、設于所述右端蓋上的軸承孔、裝設于所述軸承孔內的直線軸承、裝設于所述右端蓋內側的右端蓋磁鐵、裝設于所述右端蓋磁鐵上的右端蓋保護層；所述多級活塞模塊包括一級活塞、裝設于所述一級活塞內部的活塞磁鐵、二級活塞、三級活塞和活塞桿。

本發明的所述一級活塞、所述二級活塞和所述三級活塞的直徑按照等差數列設計，并按照一定間隔裝設于所述活塞桿上；所述一級活塞的直徑略大于所述梯度工作缸體內徑的最小值；所述活塞桿的另一端通過所述右端蓋保護層、右端蓋磁鐵和所述軸承孔，并伸到所述梯度工作缸體的外部；三個所述活塞的外周壁到所述梯度工作缸體內壁之間的距離相等，共同組成了所述磁流變液流動的工作間隙。

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無源雙控變阻尼磁流變阻尼器設有多級活塞模塊，一級活塞的直徑略大于所述梯度工作缸體內徑的最小值，當多級活塞模塊運動時，工作間隙可以實現從零逐漸增加至某個定值，相應的阻尼力從最小值逐漸增大；本發明還設有活塞磁鐵、左端蓋磁鐵和右端蓋磁鐵，磁鐵產生的永久磁場克服了懸浮顆粒的沉降。由此可知，本發明結構簡單合理，通過變工作間隙實現了零電流狀態的可變阻尼，并解決了磁流變液的性能穩定性問題。

附圖說明

圖1是本發明的單桿多級活塞無源雙控變阻尼磁流變阻尼器的結構原理示意圖。

圖2是本發明的多級活塞模塊的結構原理示意圖。

圖中，1—梯度工作缸體；2—左端蓋模塊；21—左端蓋；22—左端蓋磁鐵；23—左端蓋保護層；3—右端蓋模塊；31—右端蓋；32—直線軸承；33—右端蓋磁鐵；34—右端蓋保護層；35—軸承孔；4—多級活塞模塊；41—活塞磁鐵；42—一級活塞；43—活塞桿；44—二級活塞；45—三級活塞；5—工作間隙；6—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無源雙控變阻尼磁流變阻尼器，包括梯度工作缸體1、左端蓋模塊2、右端蓋模塊3、多級活塞模塊4、磁流變液6和工作間隙5；左端蓋模塊2、右端蓋模塊3分別裝設于梯度工作缸體1的兩端；多級活塞模塊4裝設于梯度工作缸體1的內部；梯度工作缸體1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。

參見圖1和圖2所示，左端蓋模塊2包括左端蓋21、裝設于左端蓋21上的左端蓋磁鐵22、裝設于左端蓋磁鐵22上的左端蓋保護層23；右端蓋模塊3包括右端蓋31、設于右端蓋31上的軸承孔35、裝設于軸承孔35內的直線軸承32、裝設于右端蓋31內側的右端蓋磁鐵33、裝設于右端蓋磁鐵33上的右端蓋保護層34；多級活塞模塊4包括一級活塞42、裝設于一級活塞42內部的活塞磁鐵41、二級活塞44、三級活塞45和活塞桿43。

一級活塞42、二級活塞44和三級活塞45的直徑按照等差數列設計，并按照一定間隔裝設于活塞桿43上；一級活塞42的直徑略大于梯度工作缸體1內徑的最小值；活塞桿43的另一端通過右端蓋保護層34、右端蓋磁鐵33和軸承孔35，并伸到梯度工作缸體1的外部；三個活塞42、43、45的外周壁到梯度工作缸體1內壁之間的距離相等，共同組成了磁流變液6流動的工作間隙5。

一級活塞42的直徑略大于梯度工作缸體1內徑的最小值，當多級活塞模塊4運動時，工作間隙5可以實現從零逐漸增加至某個定值，相應的阻尼力從最小值逐漸增大；活塞磁鐵41、左端蓋磁鐵22和右端蓋磁鐵33產生的永久磁場克服了懸浮顆粒的沉降。