[發明專利]磁性液體阻尼減振器

有效

• 申請號: 202011144756.5
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112196926B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 李德才;韓鵬棟;李倩;任思杰;李英松
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F16F6/00
• 分類號: F16F6/00;F16F7/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 劉虎

本發明提供了一種磁性液體阻尼減振器，屬于機械工程振動控制領域，該磁性液體阻尼減振器包括殼體、質量塊、第一永磁環、第二永磁環、第三永磁環、第一永磁體、第二永磁體和磁性液體。質量塊具有左端部、中部和右端部，左端部和右端部中的每一者的橫截面的面積沿遠離中部的方向增大。第一永磁環套設在中部上用于給質量塊提供懸浮力，第二永磁環和第三永磁環套設在質量塊上用于給質量塊提供回復力，第一永磁體和第二永磁體設在殼體上并分別伸入質量塊左端和右端的容納腔中用于防止質量塊位移過程中發生偏轉。當外部發生振動時，質量塊與磁性液體之間產生擠壓、摩擦和粘性剪切以消耗能量，從而達到快速減振的目的。

技術領域

本發明涉及機械工程振動控制領域，尤其是涉及一種磁性液體阻尼減振器。

背景技術

磁性液體是一種具有流動性和磁性的新型功能材料，而磁性液體獨特的性質使得其在工程領域有著極其廣泛的應用。磁性液體阻尼減振器是一種被動減振器，對慣性力的敏感度較高，具有結構簡單、體積小、耗能大和壽命長等優點。因此磁性液體阻尼減振器在大型航天器長直物體(如空間站的太陽能帆板、天線等)的低頻率、小振幅的減振中具有廣泛應用。同時，其在地面上也具有廣闊的應用前景，如長達百米的大功率天線的減振，精密天平的減振等等。然而，現有相關技術中的磁性液體阻尼減振器仍存在著減振效果不理想、減振效率不高、質量塊在受到振動時易發生傾斜，容易碰撞殼壁造成減振失效等問題，制約著磁性液體阻尼減振器的實際生產及應用。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的實施例提出一種磁性液體阻尼減振器，該磁性液體阻尼減振器具有減振效果優異、不易損傷等優點。

本發明實施例提供的磁性液體阻尼減振器包括：殼體，所述殼體限定出封閉空腔，所述封閉空腔的壁面包括周壁面以及在第一方向上相對的第一側壁面和第二側壁面，所述周壁面位于所述第一側壁面和所述第二側壁面之間；質量塊，所述質量塊位于所述封閉空腔內，所述質量塊具有左端部、中部和右端部，所述左端部和所述右端部中的每一者的橫截面的面積沿遠離所述中部的方向增大；第一永磁環，所述第一永磁環設在所述周壁面上且套設在所述中部上，所述第一永磁環的內周面與所述中部的外周面之間具有第一間隙，所述第一永磁環的充磁方向與所述第一方向相互垂直；第二永磁環和第三永磁環，所述第二永磁環和所述第三永磁環中的每一者設在所述周壁面上且套設在所述質量塊上，所述第一永磁環在所述第一方向上位于所述第二永磁環和所述第三永磁環之間，所述第二永磁環和所述第三永磁環的內周面與所述質量塊的周面之間具有間隙，所述第二永磁環和所述第三永磁環的充磁方向與所述第一方向相同，所述左端部的一部分的橫截面的外沿位于所述第二永磁環的內沿的外側，所述右端部的一部分的橫截面的外沿位于所述第三永磁環的內沿的外側；第一永磁體和第二永磁體，所述第一永磁體設于所述第一側壁面上，所述第二永磁體設于所述第二側壁面上，所述質量塊具有在第一方向上相對的第一端面和第二端面，所述第一端面上設有第一容納孔，所述第二端面上設有第二容納孔，所述第一永磁體的至少一部分位于所述第一容納孔內，所述第一永磁體與所述第一容納孔的壁面之間具有第二間隙，所述第二永磁體的至少一部分位于所述第二容納孔內，所述第二永磁體與所述第二容納孔的壁面之間具有第三間隙，所述第一永磁體和所述第二永磁體的充磁方向與所述第一方向相互垂直；第一磁性液體，所述第一磁性液體吸附于所述第一永磁環上，所述第一磁性液體填充在所述第一間隙內；第二磁性液體和第三磁性液體，所述第二磁性液體吸附于所述第二永磁環上，所述第二磁性液體能夠與所述左端部接觸，所述第三磁性液體吸附于所述第三永磁環上，所述第三磁性液體能夠與所述右端部接觸；和第四磁性液體和第五磁性液體，所述第四磁性液體吸附于所述第一永磁體上，所述第四磁性液體填充在所述第二間隙內，所述第五磁性液體吸附于所述第二永磁體上，所述第五磁性液體填充在所述第三間隙內。