[發(fā)明專利]一種自動調(diào)節(jié)阻尼力的盤式磁流變阻尼器及其控制方法

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• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113187845A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設計）人: 歐陽青;胡紅生;蘇雙雙;彭道軒;唐彤彤;王鑫;何偉;孔高陽
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: F16F9/50
• 分類號: F16F9/50;F16F9/53
• 代理公司: 嘉興海創(chuàng)專利代理事務所(普通合伙) 33251
• 代理人: 鄭文濤

本發(fā)明公開了一種自動調(diào)節(jié)阻尼力的盤式磁流變阻尼器，包括外缸體、內(nèi)缸體、旋轉(zhuǎn)軸、空心圓柱、舵機、上慣性塊、下慣性塊、轉(zhuǎn)速傳感器和旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置；外缸體和內(nèi)缸體之間形成空腔；舵機安裝在空腔內(nèi)，連接單片機；旋轉(zhuǎn)軸穿過外缸體和內(nèi)缸體，旋轉(zhuǎn)軸上安裝有轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器連接單片機，轉(zhuǎn)速傳感器位于空腔內(nèi)；舵機控制旋轉(zhuǎn)調(diào)裝置。本發(fā)明通過舵機控制旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置，改變旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置中圓盤的位置，改變磁力線到達阻尼通道的面積，調(diào)節(jié)阻尼力的大小。

技術領域

本發(fā)明涉及一種阻尼器，尤其涉及一種可調(diào)阻尼力的盤式磁流變液阻尼器。

背景技術

磁流變阻尼器在減震等方面具有廣闊的市場前景，磁流變液阻尼器被廣泛應用于汽車懸架等，因其具有可調(diào)節(jié)等優(yōu)點；減震的原理就是利用磁流變液在磁場中粘度可控可調(diào)特性(即磁流變液可實現(xiàn)液態(tài)-半固態(tài)之間的調(diào)節(jié)變化)，可通過改變磁場強度來實現(xiàn)阻尼器內(nèi)部流體特性的變化，實現(xiàn)減振性能的變化。

目前市場上對于盤式磁流變阻尼器，一般都是通過改變電流的大小來實現(xiàn)改變磁場大小，從而實現(xiàn)改變阻尼力，電流越大，穿過磁流變液體的磁場強度越大，則意味著磁流變液體的流動特性變化空間越大，即也說明磁流變器件的可調(diào)性越強，性能越好。然而無論采用的何種線圈，均有最大通電電流上限，即磁流變阻尼器的可控性處于某一范圍之內(nèi)，同時磁場走向也是固定的。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述問題，本發(fā)明提出一種自動調(diào)節(jié)阻尼力的盤式磁流變阻尼器，旋轉(zhuǎn)軸通過轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速信號傳遞給單片機，單片機控制舵機，再通過舵機控制旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置，改變磁力線到達阻尼通道的面積，來調(diào)節(jié)阻尼力的大小。

本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種自動調(diào)節(jié)阻尼力的盤式磁流變阻尼器，包括外缸體、內(nèi)缸體、旋轉(zhuǎn)軸、空心圓柱、舵機、上慣性塊、下慣性塊、轉(zhuǎn)速傳感器和旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置；外缸體和內(nèi)缸體之間形成空腔；舵機安裝在空腔內(nèi)，連接單片機；旋轉(zhuǎn)軸穿過外缸體和內(nèi)缸體，旋轉(zhuǎn)軸上安裝有轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器連接單片機，轉(zhuǎn)速傳感器位于空腔內(nèi)；

內(nèi)缸體內(nèi)安裝有空心圓柱、上慣性塊、下慣性塊和旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置；旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置位于上慣性塊和下慣性塊之間；上慣性塊的上端與內(nèi)缸體之間的空隙為第一阻尼通道，上慣性塊的下端與旋轉(zhuǎn)控制裝置的上端之間的空隙為第二阻尼通道；下慣性塊的上端與旋轉(zhuǎn)控制裝置的下端之間的空隙為第三阻尼通道，下慣性塊的下端與內(nèi)缸體之間的空隙為第四阻尼通道；空心圓柱與上慣性塊之間形成空隙；各通道中注有磁流變液；上慣性塊的一側(cè)固定有上阻磁環(huán)；下慣性塊的一側(cè)固定有下阻磁環(huán)，上阻磁環(huán)和下阻磁環(huán)的一側(cè)安裝有線圈；

舵機的軸與空心圓柱過度配合，即舵機的軸與空心圓柱間沒有間隙；

旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置位于上慣性塊、下慣性塊、上阻磁環(huán)和下阻磁環(huán)之間；旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置呈圓形，舵機的軸連接旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置，且與旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置為同軸心；旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置包括外環(huán)和圓盤，外環(huán)包圍著圓盤；其中外環(huán)為導磁區(qū)；圓盤以舵機的軸為中心線平分，一半為阻磁盤，另一半為導磁盤。

進一步的，舵機有四個，均勻的分布在空腔中。

進一步的，旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置為四個，均勻分布在內(nèi)缸體；每個舵機控制一個旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置。

一種自動調(diào)節(jié)阻尼力的盤式磁流變阻尼器控制方法，轉(zhuǎn)速傳感器檢測到旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號傳遞給單片機，單片機根據(jù)實際所需來控制舵機，從而實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置的控制；當旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速不斷增加，舵機對旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置的逐步控制，能實現(xiàn)四檔阻尼力的控制；旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置的初始狀態(tài)為四個旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置中的阻磁盤位于近磁力線圈；

當隨著旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速增加，加一檔阻尼，一個舵機控制一個旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置旋轉(zhuǎn)180度，一個導磁盤位于近磁力線圈，其余三個旋轉(zhuǎn)調(diào)控裝置中的阻磁盤位于近磁力線圈；