CN102094929B - 单缸差动式磁流变阻尼器 - Google Patents

单缸差动式磁流变阻尼器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单缸差动式磁流变阻尼器，其包括U型工作缸、两个相同的活塞、两个相同的活塞杆以及差动齿轮，两个相同的活塞分别安装在U型工作缸内的两端，在U型工作缸内充满了磁流变液，活塞外径小于U型工作缸的内径并留有磁流变液流动间隙，两个相同的活塞杆的一端分别与两个相同的活塞的一端固定，两个相同的活塞杆的另一端分别通过U型工作缸两个端面的密封装置和轴承从U型工作缸的两端伸出，两个相同的活塞的活塞杆上都带有齿条，两个相同的活塞通过活塞杆上的齿条与差动齿轮啮合，在两个相同的活塞上都绕有励磁线圈，通过调整输入励磁线圈的电流使单缸差动式磁流变阻尼器输出的直动和旋转阻尼力得到改变。

Description

单缸差动式磁流变阻尼器
技术领域
本发明属于一种磁流变阻尼器，具体涉及一种单缸差动式磁流变阻尼器。
背景技术
磁流变阻尼器作为一种智能减振器件，其阻尼力的大小可以通过控制电源进行远程无级调节，但现有的磁流变阻尼器无论是旋转式还是直动式，都只能提供一种形式的阻尼力，即：旋转式磁流变阻尼器只能提供旋转阻尼力，直动式磁流变阻尼器只能提供直动阻尼力，而本发明的单缸差动式磁流变阻尼器在差动齿轮的轴上可提供旋转阻尼力，而在活塞杆上可提供直动阻尼力，从而拓展了磁流变阻尼器的应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提出一种新型的磁流变阻尼器，即：单缸差动式磁流变阻尼器，由于单缸差动式磁流变阻尼器可同时提供直动和旋转两种形式的阻尼力，因而适用范围更加广泛。
本发明的技术方案如下：
一种单缸差动式磁流变阻尼器，其包括U型工作缸、两个相同的活塞、两个相同的活塞杆以及差动齿轮，两个相同的活塞分别安装在U型工作缸内的两端，在U型工作缸内充满了磁流变液，活塞外径小于U型工作缸的内径并留有磁流变液流动间隙，两个相同的活塞杆的一端分别与两个相同的活塞的一端固定，两个相同的活塞杆的另一端分别通过U型工作缸两个端面的密封装置和轴承从U型工作缸的两端伸出，而且在两个相同的活塞杆上都带有齿条，两个相同的活塞通过两个相同的活塞杆上的齿条与差动齿轮啮合，在两个相同的活塞上都绕有励磁线圈。
本发明的功能是这样实现的：当一个活塞杆推动活塞进入U型工作缸的一端时，该活塞杆上的齿条将推动与之啮合的差动齿轮旋转，差动齿轮的旋转又带动与之啮合的另一个活塞杆及活塞从U型工作缸的另一端内退出，同时，由于两个活塞及活塞杆完全相同，所以，当活塞杆带动活塞在U型工作缸内运动时，能保持U型工作缸内的容积不变。
当活塞上的励磁线圈不通电时，U型工作缸内壁与活塞外圆周之间间隙内的磁场强度为零，间隙内磁流变液的粘度较低，活塞杆带动活塞在U型工作缸内运动时的阻尼力较小，且活塞杆上的齿条推动差动齿轮旋转时的旋转阻尼力较小；当活塞上的励磁线圈通电以后，使U型工作缸内壁与活塞外圆周之间间隙内的磁场强度增大，从而使该间隙内的磁流变液的粘度较高，使活塞杆带动活塞在U型工作缸内运动时的阻尼力较大，使差动齿轮旋转时推动活塞杆上齿条的旋转阻尼力较大。因此，通过调整进入活塞上的励磁线圈中电流的大小，即可对活塞杆带动活塞在U型工作缸内运动时的直动阻尼力和差动齿轮旋转阻尼力的大小得到调整，使单缸差动式磁流变阻尼器的阻尼力得到控制。因此，与现有的磁流变阻尼器相比，本发明的单缸差动式磁流变阻尼器，不但可提供直动阻尼力，而且还能同时提供旋转阻尼力，使磁流变阻尼器的应用范围更加广泛。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明的工作示意图。
图3是图2中差动齿轮安装的剖面示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的结构：
参见图1，此为本发明的一种具体结构，U型工作缸1内的两端分别安装有两个相同的活塞4和活塞12，U型工作缸1内充满磁流变液25，活塞4和活塞12的外径小于U型工作缸1的内径并留有磁流变液25流动的间隙2和间隙14，两个相同的活塞杆7和活塞杆17的一端分别与两个相同的活塞4和活塞12的一端固定，两个相同的活塞杆7和活塞杆17的另一端分别通过U型工作缸1的端面5和端面13的密封装置9和密封装置16以及轴承8和轴承15从U型工作缸1的两端伸出，两个相同的活塞4和活塞12的活塞杆7和活塞杆17上都带有齿条22和齿条19，两个相同的活塞4和活塞12通过活塞杆7和活塞杆17杆上的齿条22和齿条19与差动齿轮20啮合，在两个相同的活塞4和活塞12上都绕有励磁线圈3和励磁线圈11。
参见图2和图3，U型工作缸1固定在底板24上，差动齿轮20的齿轮轴21通过轴承26固定在底板24上，活塞4和活塞12上的励磁线圈3和励磁线圈11的引出线10和18，从活塞4和活塞12的中心孔6和27引出，并与控制电源23相联连。
当推动活塞杆7使活塞4进入U型工作缸1内的一端时，该活塞杆7上的齿条22将推动与之啮合的差动齿轮20逆时针旋转，差动齿轮20的旋转又带动与之啮合的活塞杆17使活塞12从U型工作缸1的另一端内退出；或者说，由于活塞杆7与活塞杆17上的齿条22和齿条19与差动齿轮20啮合，当逆时针转动差动齿轮20的齿轮轴21时，差动齿轮20在带动活塞杆7使活塞4进入U型工作缸1的一端内的同时，还带动活塞杆17使活塞12从U型工作缸1的另一端内退出。
当控制电源23没有输出电流时，即：活塞4和活塞12上的励磁线圈3和励磁线圈11不通电时，U型工作缸1内径与活塞4和活塞12外径间的间隙2和间隙14内的磁场强度为零，间隙2和间隙14内的磁流变液25的粘度较低，当推动活塞杆7使活塞4进入U型工作缸1内时受到的阻尼力较低，活塞杆7上的齿条22将推动与之啮合的差动齿轮20逆时针旋转，差动齿轮20的旋转又带动与之啮合的活塞杆17及活塞12从U型工作缸1的另一端内退出时受到的阻尼力也较低；或者说，逆时针转动差动齿轮20的齿轮轴21使活塞杆7带动活塞4进入U型工作缸1的一端内时受到的阻尼力较低，同时差动齿轮20还带动活塞杆17使活塞12从U型工作缸1的另一端内退出时受到的阻尼力也较低，即：单缸差动式磁流变阻尼器输出的直动和旋转阻尼力较低。
当控制电源23输出电流后，即：活塞4和活塞12上的励磁线圈3和励磁线圈11通电后，U型工作缸1内径与活塞4和活塞12外径间的间隙2和间隙14内的磁场强度较大，间隙2和间隙14内的磁流变液25的粘度较高，当推动活塞杆7使活塞4进入U型工作缸1内时受到的阻尼力较高，活塞杆7上的齿条22将推动与之啮合的差动齿轮20逆时针旋转，差动齿轮20的旋转又带动与之啮合的活塞杆17及活塞12从U型工作缸1的另一端内退出时受到的阻尼力也较高；或者说，逆时针转动差动齿轮20的齿轮轴21使活塞杆7带动活塞4进入U型工作缸1内的一端时受到的阻尼力较高，同时差动齿轮20还带动活塞杆17使活塞12从U型工作缸1内的另一端退出时受到的阻尼力也较高，即：单缸差动式磁流变阻尼器输出的直动和旋转阻尼力较高。
当调整控制电源23的输出电流大小，即可使单缸差动式磁流变阻尼器输出的直动和旋转阻尼力得到控制。当推动活塞杆17使活塞12进入U型工作缸1内或顺时针转动差动齿轮20的齿轮轴21时的情形与之相反，此处不再赘述。

Claims (2)

1.一种单缸差动式磁流变阻尼器，其包括U型工作缸、两个相同的活塞、两个相同的活塞杆以及差动齿轮，其特征在于：所述两个相同的活塞分别安装在U型工作缸内的两端，在U型工作缸内充满了磁流变液，两个相同的活塞的外径小于U型工作缸的内径并留有磁流变液流动间隙，两个相同的活塞杆的一端分别与两个相同的活塞的一端固定，两个相同的活塞杆的另一端分别通过U型工作缸两个端面的密封装置和轴承从U型工作缸的两端伸出，所述两个相同的活塞杆上都带有齿条，两个相同的活塞通过两个相同的活塞杆上的齿条与差动齿轮啮合。
2.如权利要求1所述的一种单缸差动式磁流变阻尼器，其特征在于：所述两个相同的活塞上都绕有励磁线圈。
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