[發(fā)明專利]一種新型抗沉降磁流變液阻尼器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810369237.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN108561486A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳淑梅;章志超;林宏磊;鄭基楠;黃惠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F13/00
• 分類號(hào): F16F13/00;F16F9/53;F16F9/32;F16F9/36
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊;吳志龍

本發(fā)明提供一種新型抗沉降磁流變液阻尼器，包括外殼及設(shè)置于外殼內(nèi)的活塞，外殼內(nèi)填充有磁流變液，活塞內(nèi)外表面嵌有環(huán)狀的激勵(lì)線圈，激勵(lì)線圈的內(nèi)側(cè)具有嵌于活塞內(nèi)的環(huán)狀永磁體，活塞外周套有導(dǎo)磁環(huán)，導(dǎo)磁環(huán)與活塞經(jīng)連接桿連接，導(dǎo)磁環(huán)與外殼內(nèi)壁間隙配合。該阻尼器不僅可以實(shí)現(xiàn)變阻尼半主動(dòng)控制，滿足工況應(yīng)用，還充分利用了原本作用于活塞外殼內(nèi)的最大磁場(chǎng)區(qū)域，改變傳統(tǒng)的導(dǎo)磁閉環(huán)磁路，使之作用于磁流變液，增強(qiáng)了磁流變液的抗沉降性，且減少缸筒受磁能發(fā)熱；內(nèi)嵌永磁體設(shè)計(jì)保證阻尼器未通電流下也有磁場(chǎng)輸出，通過磁場(chǎng)作用達(dá)到抗沉降目的，增加了阻尼器使用壽命及保持更長久的穩(wěn)定性能；同時(shí)永磁體的嵌入還能使阻尼器進(jìn)行充退磁雙向調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利涉及一種磁流變液阻尼器，尤其涉及一種阻尼器用抗沉降結(jié)構(gòu)的新型磁流變液阻尼器。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，各種具有獨(dú)特性質(zhì)的新材料層出不窮，磁流變液以其磁流變效應(yīng)在眾多新材料中展現(xiàn)出出眾的應(yīng)用價(jià)值，受到了研究界的重視。在沒有外磁場(chǎng)作用下，磁流變液具有較好的流動(dòng)性，加上外磁場(chǎng)后則可在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生鏈化，表現(xiàn)出固體特性，具有很高的屈服剪力，且其固體特性還可由外磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié);磁場(chǎng)撤去后，能馬上恢復(fù)流動(dòng)性。磁流變液的這種特征，使其被應(yīng)用在眾多的主動(dòng)和半主動(dòng)控制器件上，制造出智能、靈活，工作高效，環(huán)保節(jié)能的設(shè)備，已在車輛工程、機(jī)械工程、土木工程及航空航天等行業(yè)獲得應(yīng)用并呈現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。

而磁流變阻尼器是基于磁流變液的磁流變效應(yīng)制成的一種半主動(dòng)減振裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)范圍寬、響應(yīng)速度快、阻尼力大且連續(xù)順逆可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是具有良好工程應(yīng)用前景的減振裝置之一。目前，磁流變阻尼器己在建筑物及橋梁的減振抗震系統(tǒng)、鐵路機(jī)車車輛及汽車半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的減振等方面取得廣泛應(yīng)用。但在半主動(dòng)控制中，磁流變液的沉降性能直接影響著磁流變阻尼器的工作性能與使用壽命，此因素將進(jìn)一步限制磁流變阻尼器的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。所以對(duì)于磁流變阻尼器，其磁流變液的抗沉降能力具有研究意義。

磁流變阻尼器替代傳統(tǒng)阻尼器件，可實(shí)現(xiàn)阻尼連續(xù)可調(diào)，從而很大程度上的提高減振效果，增加平穩(wěn)性。但截止目前，磁流變液阻尼器尚未大規(guī)模商業(yè)化，最主要原因之一是其內(nèi)部的磁流變液沉降穩(wěn)定性問題一直得不到有效解決。由于構(gòu)成磁流變液的微米級(jí)磁性顆粒僅靠布朗運(yùn)動(dòng)不足以抵抗重力作用，所以沉降不可避免。國內(nèi)外的學(xué)者在提高磁流變液沉降穩(wěn)定性上做了大量的工作，研究能夠改善磁流變液沉降性能的化學(xué)及物理方法，以提高阻尼器工作的長期穩(wěn)定性及使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有的磁流變阻尼器內(nèi)部的磁流變液沉降穩(wěn)定性不足，易沉降使用壽命短，根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀本發(fā)明提出一種新型抗沉降磁流變液阻尼器，其在阻尼器活塞中嵌入永磁體，并改變傳統(tǒng)磁流變阻尼器的閉環(huán)磁路結(jié)構(gòu)。阻尼通道中部利用磁流變液充當(dāng)導(dǎo)磁介質(zhì)，使磁感應(yīng)強(qiáng)度最大區(qū)域作用于磁流變液。以增強(qiáng)了磁流變液的抗沉降性，同時(shí)能夠進(jìn)行充退磁雙向調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的具體實(shí)施方案是：一種新型抗沉降磁流變液阻尼器，包括外殼及設(shè)置于外殼內(nèi)的活塞，所述外殼內(nèi)填充有磁流變液，所述活塞內(nèi)外表面嵌有環(huán)狀的激勵(lì)線圈，激勵(lì)線圈的內(nèi)側(cè)具有嵌于活塞內(nèi)的環(huán)狀永磁體，所述活塞外周套有導(dǎo)磁環(huán)，所述導(dǎo)磁環(huán)與活塞經(jīng)連接桿連接，所述導(dǎo)磁環(huán)與外殼內(nèi)壁間隙配合。

進(jìn)一步的，所述外殼內(nèi)背離活塞的一端具有蓄能器，所述蓄能器包括設(shè)置與外殼內(nèi)的擋板，所述擋板與外殼直接經(jīng)彈簧連接。

進(jìn)一步的，所述外殼為非導(dǎo)磁材料，導(dǎo)磁環(huán)為導(dǎo)磁材料。

進(jìn)一步的，所述外殼包括一端開口的缸筒及用于封閉缸筒開口的端蓋，所述端蓋與外殼經(jīng)螺釘連接，所述端蓋與缸筒間設(shè)置有O型密封圈。

進(jìn)一步的，所述活塞一端螺紋連接有伸出缸筒外的活塞桿，所述活塞桿外側(cè)段為環(huán)狀，當(dāng)活塞桿移動(dòng)時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)導(dǎo)磁環(huán)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述端蓋上具有活塞桿伸出所需的通孔，所述活塞桿與端蓋間具有氈圈以實(shí)現(xiàn)密封。