CN100455843C - 磁流变式调谐液柱阻尼器 - Google Patents

磁流变式调谐液柱阻尼器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁流变式调谐液柱阻尼器，它包括底部有水平管段的U型管，其特征是，在该U型管的所述水平管段中固定安装有磁流变液阻尼器，且所述磁流变液阻尼器的芯杆两端分别位于该磁流变液阻尼器相应两端的外部，所述磁流变液阻尼器的钢筒两端口与所述芯杆之间设有密封结构，所述芯杆两端各固定安装有一个活塞，所述活塞可在所述水平管段中随芯杆作轴向移动并保持将该活塞两侧的U型管腔体密封分隔。它利用磁流变液阻尼器控制阻尼力，能实现本发明阻尼器耗能小、结构简单、成本低、易于控制、效率高的特点。

Description

磁流变式调谐液柱阻尼器
技术领域
本发明涉及主要用于高层建筑或大跨桥梁、海洋平台等结构振动控制的调谐液柱阻尼器，进一步是指采用了磁流变液阻尼器而可实现半自主控制的调谐液柱阻尼器。
背景技术
磁流变阻尼器是一类利用磁流变液作为工作介质的半主动控制装置。磁流变液是一种近年来发明的智能材料，主要是由非导磁性液体和均匀分散于其中的高磁导率、低磁滞性的微小性颗粒组成。在磁场的作用下，磁流变液可以在毫秒级的时间内快速、可逆地由流动性良好的牛顿液体变为高黏度、低流动性的塑性固体；一旦撤去磁场，又会迅速变回牛顿液体。以美国lord公司产品为例，磁流变阻尼器【美国专利公开号：5277281】由磁流变液、活塞、线圈、外缸等组成，在往复外力推动活塞情况下，活塞两端的磁流变液通过活塞上的节流孔往复流动，从而耗去大量能量。
调谐液柱阻尼器是在调谐液体阻尼器的基础上发展而形成的更有效的减振装置，调谐液柱阻尼器【美国专利公开号：US6857231 B2】装置通常做成U形，即两个竖直段和一个水平段组成。在U形管中水平段上开有小孔的隔板，液体在流经小孔前后，由于截面突然变化，运动的液体将产生局部水头损失，这部分水头损失是调谐液柱阻尼器主要耗能部分。此调谐液柱阻尼器可以减缓结构物的振动，其工作原理是当结构物受到外力或地震时，U形管内的水因受到外力作用而产生流动及振荡，产生与结构物振动反向的力，达到减振效果。通过调节U形管内液体长度，可以改变U形管内液体运动的自然周期；同时调节U形管中水平段小孔孔洞大小，又能被动地调节液体阻尼力，从而可以对结构物有较佳的减振效果。但是这种调谐液柱阻尼器通过被动地调节水平段阀门大小，在实际应用上存在一定的不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种磁流变式调谐液柱阻尼器，它利用磁流变液阻尼器控制阻尼力，能实现本发明阻尼器耗能小、结构简单、成本低、易于控制、效率高的特点。
本发明的技术方案是，所述磁流变式调谐液柱阻尼器包括底部有水平管段的U型管，其结构特点是，在该U型管的所述水平管段中固定安装有磁流变液阻尼器，且所述磁流变液阻尼器的芯杆两端分别位于该磁流变液阻尼器相应两端的外部，所述磁流变液阻尼器的钢筒两端口与所述芯杆之间设有密封结构，所述芯杆两端各固定安装有一个活塞，所述活塞可在所述水平管段中随芯杆作轴向移动并保持将该活塞两侧的U型管腔体密封分隔。
以下对本发明做出进一步说明。
参见图1与图3，本发明的磁流变式调谐液柱阻尼器包括底部有水平管段14的U型管17，其结构特点是，在该U型管17的所述水平管段14中固定安装有磁流变液阻尼器18，且所述磁流变液阻尼器18的芯杆4两端分别位于该磁流变液阻尼器18相应两端的外部，所述磁流变液阻尼器18的钢筒11两端口与所述芯杆4之间设有密封结构，所述芯杆4两端各固定安装有一个活塞19，所述活塞19可在所述水平管段14中随芯杆4作轴向移动并保持将该活塞19两侧的U型管腔体密封分隔。所述两个活塞19将该两活塞之间的U型管腔体与相应活塞外侧的U型管竖管段16分隔开，使竖管段16中的液体不进入两活塞19之间的腔体中，从而使液体晃动过程时，U形管两竖直段的不会混在一起。
本发明所述磁流变式调谐液柱阻尼器的工作原理是，磁流变式调谐液柱阻尼器在结构系统上时，其U型管的两侧竖管段16中装入液体，为达到减振效果，调谐液柱管内液体将会随系统结构晃动，从而会给活塞19一个往复运动的压力，此压力推动了芯杆4往复运动，芯杆4的运动又会带动两边装有起保护作用之活塞片15的励磁线圈10运动，而活塞片15两端的磁流变液便会在励磁线圈10与钢筒11之间的节流孔13往复流动，此往复运动过程中将耗去大量能量，起阻尼作用。通过导电线12调节励磁线圈10的磁场大小，节流孔13的磁场就会变化，磁流变液流过节流孔13区间的阻尼随之变化，即通过改变外接电流的强度可以轻松的调节磁流变液阻尼力大小，即可方便、快捷地控制磁流变式调谐液柱阻尼器的阻尼力效果。
实际投入使用时，根据具体需要可以选用调谐液体及U形管的材料，并根据减振(震)结构不同选用合适的U形管尺寸大小和U形管中的液体多少来调节U形管的固有频率。
由以上可知，本发明为一种磁流变式调谐液柱阻尼器，它与现有调谐液柱阻尼器相比，只是简单地加入了有智能材料的磁流变液阻尼器装置，但使用起来却有如下诸多优点：
1、本发明的磁流变式调谐液柱阻尼器从整体上说，U形管的截面可以采用圆形或者方形，结构简单，所占空间不大，成本低，工作原理清晰，减振效果好；
2、利用了磁流变液的智能可调的特点，通过调节励磁线圈电流大小，来提供阻尼力的大小，方便地代替了调谐液柱阻尼器水平段被动阀门，在工程应用上易于实现半主动控制其特性，最终使结构减振达到最优效果；
3、所采用的磁流变阻尼器固定在U型管的水平段管壁上，从而使磁流变阻尼器的重力传递给了调谐液柱U型水平段管壁上，而装在芯杆两端的活塞不承受竖向力，只承受U型管水平段液体的压强产生的水平力；这样的话，两活塞19与U型水平段管壁之间产生的摩擦力易于控制。
附图说明
图1是本发明一种实施例剖视结构示意图；
图2是图1中A-A向剖视结构图；
图3是图1中水平管段的结构放大图示。
在上述附图中：
1-螺母，        2-钢夹片，        3-橡皮密封片，
4-芯杆，        5-封盖，          6-密封圈，
7-钢环，        8-固定座，        9-钢筒内腔，
10-励磁线圈，   11-钢筒，         12-导电线，
13-节流孔，     14-水平管段，     15-活塞片，
16-竖管段，     17-U型管，        18-磁流变液阻尼器，
19-活塞。
具体实施方式
如图1所示，本发明的磁流变式调谐液柱阻尼器包括底部有水平管段14的U型管17，在该U型管17的所述水平管段14中固定安装有磁流变液阻尼器18，且所述磁流变液阻尼器18的芯杆4两端分别位于该磁流变液阻尼器18相应两端的外部，所述磁流变液阻尼器18的钢筒11两端口与所述芯杆4之间设有密封结构，所述芯杆4两端各固定安装有一个活塞19，所述活塞19可在所述水平管段14中随芯杆4作轴向移动并保持将该活塞19两侧的U型管腔体密封分隔。
如图1，所述U形管17由两个竖管段16和水平管段14组成，并且在两个竖管段16中装有液体。
参见图3，两个活塞19均由两侧装有钢夹片2的密封片3组成，分别用螺母1固定的芯杆4的两螺纹端。
参见图3，磁流变液阻尼器是一个双向对称的结构，其主要结构是，它有钢筒11和置于该钢筒11中且两端位于其外部并带有螺纹的芯杆4；在该芯杆4的中间位置上固定有励磁线圈10，其两端均有对励磁线圈起保护作用的活塞片15与之固定在一起。装有励磁线圈10的芯杆4与钢筒11之间的钢筒内腔9中充满磁流变液；在励磁线圈10与钢筒11之间设有节流孔13，利用磁流变液从节流孔13流过时调节的液流阻尼；励磁线圈10接有由芯杆4一端引出的导电线12，励磁线圈10的磁场是通过导电线12调节电流来实现的。
参见图3，所述钢筒11两端口与所述芯杆4之间的密封结构是，钢筒11的两端内壁上有内螺纹，带外螺纹的钢环7中装有密封圈6，该密封圈6和钢环7套装在芯杆4上且钢环7与钢筒11内壁用螺纹连接，带外螺纹的封盖5亦套装在芯杆4上并装在钢筒11的端口外侧，且与钢筒11内壁用螺纹连接。
如图2所示，所述水平管段14中固定安装有磁流变液阻尼器18，其安装结构是，磁流变液阻尼器的钢筒11的两端各用4个固定座8与水平管段14内壁固定连接。

Claims (4)

1、一种磁流变式调谐液柱阻尼器，包括底部有水平管段(14)的U型管(17)，其特征是，在该U型管(17)的所述水平管段(14)中固定安装有磁流变液阻尼器(18)，且所述磁流变液阻尼器(18)的芯杆(4)两端分别位于该磁流变液阻尼器(18)相应两端的外部，所述磁流变液阻尼器(18)的钢筒(11)两端口与所述芯杆(4)之间设有密封结构，所述芯杆(4)两端各固定安装有一个活塞(19)，所述活塞(19)可在所述水平管段(14)中随芯杆(4)作轴向移动并保持将该活塞(19)两侧的U型管腔体密封分隔。
2、根据权利要求1所述磁流变式调谐液柱阻尼器，其特征是，所述磁流变液阻尼器(18)是一个双向对称的结构，它有钢筒(11)和置于该钢筒(11)中且两端位于其外部并带有螺纹的芯杆(4)；在该芯杆(4)的中间位置上固定有励磁线圈(10)，其两端均有对励磁线圈起保护作用的活塞片(15)与之固定在一起；装有励磁线圈(10)的芯杆(4)与钢筒(11)之间的钢筒内腔(9)中充满磁流变液；在励磁线圈(10)与钢筒(11)之间设有节流孔(13)；励磁线圈(10)接有由芯杆(4)一端引出的导电线(12)。
3、根据权利要求1所述磁流变式调谐液柱阻尼器，其特征是，所述钢筒(11)两端口与所述芯杆(4)之间的密封结构是，钢筒(11)的两端内壁上有内螺纹，带外螺纹的钢环(7)中装有密封圈(6)，该密封圈(6)和钢环(7)套装在芯杆(4)上且钢环(7)与钢筒(11)内壁用螺纹连接；带外螺纹的封盖(5)亦套装在芯杆(4)上并装在钢筒(11)的端口外侧，且与钢筒(11)内壁用螺纹连接。
4、根据权利要求1所述磁流变式调谐液柱阻尼器，其特征是，所述水平管段(14)中固定安装磁流变液阻尼器(18)的安装结构时，磁流变液阻尼器的钢筒(11)的两端各用4个固定座(8)与水平管段(14)内壁固定连接。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101839298B (zh) * 2010-01-19 2012-01-04 谭晓婧 双缸磁流变阻尼器
CN102662005B (zh) * 2012-05-24 2013-11-13 山东大学 一种大曲率复合材料超声自动探伤臂
CN103669631B (zh) * 2013-09-10 2017-04-12 杭州健而控科技有限公司 一种具有阻尼和频率双重调节功能的调谐气液柱阻尼器及结构振动控制系统
CN104806455B (zh) * 2015-02-26 2016-01-13 上海交通大学 频率可调的深水半潜式平台型浮式风电场
CN105421609B (zh) * 2016-01-14 2017-07-28 同济大学 半主动变刚度变阻尼混合阻尼器
CN108952287B (zh) * 2018-08-24 2023-09-22 河海大学 一种自动调节阻尼的二维调谐液柱阻尼器
CN111165369B (zh) * 2020-01-04 2021-09-07 广西兴业和丰禽业有限公司 一种畜牧养殖用自动喂料机构

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04321835A (ja) * 1991-04-23 1992-11-11 Bridgestone Corp 防振装置
JPH06180076A (ja) * 1992-12-15 1994-06-28 Shimizu Corp 液柱管ダンパー装置
US5377721A (en) * 1994-01-05 1995-01-03 Ckd Corporation Control apparatus for electroviscous fluid
WO1998004846A1 (en) * 1996-07-30 1998-02-05 The Board Of Regents Of The University And Community College System Of Nevada Magneto-rheological fluid damper
CN2648175Y (zh) * 2003-09-25 2004-10-13 欧进萍 内藏气囊式双出杆磁流变流体阻尼器
CN1587738A (zh) * 2004-07-09 2005-03-02 北京工业大学 逆变型磁流变阻尼器
US20060112766A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Denso Corporation Physical quantity sensor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04321835A (ja) * 1991-04-23 1992-11-11 Bridgestone Corp 防振装置
JPH06180076A (ja) * 1992-12-15 1994-06-28 Shimizu Corp 液柱管ダンパー装置
US5377721A (en) * 1994-01-05 1995-01-03 Ckd Corporation Control apparatus for electroviscous fluid
WO1998004846A1 (en) * 1996-07-30 1998-02-05 The Board Of Regents Of The University And Community College System Of Nevada Magneto-rheological fluid damper
CN2648175Y (zh) * 2003-09-25 2004-10-13 欧进萍 内藏气囊式双出杆磁流变流体阻尼器
CN1587738A (zh) * 2004-07-09 2005-03-02 北京工业大学 逆变型磁流变阻尼器
US20060112766A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Denso Corporation Physical quantity sensor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
磁流变液减振器. 李红云，柳学全，腾荣厚，霍静，贾成厂.金属功能材料，第12卷第2期. 2005
磁流变液减振器. 李红云，柳学全，腾荣厚，霍静，贾成厂.金属功能材料，第12卷第2期. 2005 *

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