CN102661352A

CN102661352A - 单出杆磁流变弹性体板式减振器

Info

Publication number: CN102661352A
Application number: CN2012101573618A
Authority: CN
Inventors: 谭和平; 谢宁; 刘强; 谭晓婧
Original assignee: 谢宁
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2032-05-21
Also published as: CN102661352B

Abstract

本发明公开了一种单出杆磁流变弹性体板式减振器，其包括工作缸、活塞和活塞杆，其中的工作缸是由一块单面环形电磁铁、一块单面盘形电磁铁、N块相同的双面环形电磁铁和外管构成，且单面环形电磁铁固定在外管的一端，单面盘形电磁铁固定在外管的另一端，在单面环形电磁铁的内径上安装有滑动轴承，N块双面环形电磁铁相互平行地固定在单面环形电磁铁与单面盘形电磁铁之间的外管的内圆周上，并使各电磁铁之间的间隙相等；所述活塞由N+1块环形铁板构成，在每块环形铁板的两个圆环面上都粘接了一层同样厚度的磁流变弹性体，活塞杆的一端穿过N+1块环形铁板的中孔并与之固定；所述活塞安装在工作缸内，使活塞上的N+1块环形铁板置于工作缸内各电磁铁之间的间隙内。

Description

单出杆磁流变弹性体板式减振器

技术领域

本发明属于一种减振器，具体涉及一种单出杆磁流变弹性体板式减振器。

背景技术

磁流变阻尼器是一种智能减振器，当这类阻尼器采用磁流变液为阻尼介质时，主要适用于振动强度较小而振动幅度较大的减振场合，如：申请号：200410079249.2的“一种汽车悬架系统磁流变液阻尼装置”，因这类阻尼器难以适用于振动强度较大而振动幅度较小的减振场合（如：重型设备的减振），而本发明的单出杆磁流变弹性板式减振器是以磁流变弹性体作为阻尼介质并采用圆盘和多层结构，因此，本发明的单出杆磁流变弹性减板式振器可以通过调整其直径和层数来调整其承载能力。

发明内容

为了克服现有磁流变液阻尼器难以适用于振动强度较大而振幅较小的减振场合，本发明提出了一种单出杆磁流变弹性体板式减振器。

本发明的技术方案如下：一种单出杆磁流变弹性体板式减振器，其包括工作缸、活塞和活塞杆，其中：工作缸是由一块单面环形电磁铁、一块单面盘形电磁铁、N块相同的双面环形电磁铁和外管构成，且单面环形电磁铁固定在外管的一端，单面盘形电磁铁固定在外管的另一端，在单面环形电磁铁的内径上安装有滑动轴承，N块双面环形电磁铁相互平行地固定在单面环形电磁铁与单面盘形电磁铁之间的外管的内圆周上，并使各电磁铁之间的间隙相等；活塞由N+1块环形铁板构成，在每块环形铁板的两个圆环面上都粘接了一层同样厚度的磁流变弹性体，活塞杆的一端穿过N+1块环形铁板的中孔并与之固定；活塞安装在工作缸内，使活塞上的N+1块环形铁板置于工作缸内各电磁铁之间的间隙内，并使活塞上环形铁板的两个圆环面上的磁流变弹性体与各电磁铁的圆环面粘接，活塞杆的另一端通过工作缸一端的单面环形电磁铁内径上的滑动轴承从工作缸的一端伸出；工作缸内各电磁铁之间的间隙等于活塞上环形铁板的厚度与其两个圆环面上磁流变弹性体厚度之和；单面环形电磁铁只有一个圆环面上均布有至少4对磁极，在每个磁极上都绕有励磁线圈；单面盘形电磁铁只有一个圆面上均布有至少4对磁极，在每个磁极上都绕有励磁线圈；双面环形电磁铁的两个圆环面上都均布有至少4对磁极，在每个磁极上都绕有励磁线圈；双面环形电磁铁的内径大于活塞杆的直径并留有活动间隙；活塞上环形铁板的外径小于工作缸外筒的内径并留有活动间隙。

本发明的功能是这样实现的：由于活塞上的各环形铁板的两个圆环面上都粘接了一层磁流变弹性体，且各环形铁板置于工作缸内各电磁铁之间的间隙内，其两面的磁流变弹性体又与各电磁铁的圆环面（即：磁极面）粘接，因此，当活塞杆带动活塞在工作缸内运动时，将使处于活塞的各环形铁板与工作缸内各电磁铁之间的磁流变弹性体发生拉伸或压缩；当各电磁铁的励磁线圈没有电流通过时，各电磁铁不产生电磁场，使处于活塞的各环形铁板与工作缸内各电磁铁之间的磁流变弹性体的弹性较小，使活塞杆带动活塞在工作缸内运动时受到的阻尼力较小；当各电磁铁的励磁线圈有电流通过时，各环形电磁铁就会产生电磁场，由于各电磁铁的圆环面上均布有至少4对磁极，因此，电磁铁上的每对磁极就会通过环形铁板之间的磁流变弹性体形成闭合磁路，使处于闭合磁路上的磁流变弹性体内的铁磁性颗粒在磁场方向形成链或柱状聚集结构而使其弹性较高，使活塞杆带动活塞在工作缸内运动时受到的阻尼力较大；因此，通过调整进入各电磁铁内的电流大小，即可调整各电磁铁所产生的电磁场强度，使处于活塞上的各环形铁板与工作缸内各电磁铁之间的磁流变弹性体的弹性大小得到调整，从而使单出杆磁流变板式减振器的阻尼力得到调整。

本发明的单出杆磁流变板式减振器还可通过调整其直径和层数来调整其承载能力，与磁流变液阻尼器相比本发明的单出杆磁流变弹性体板式减振器更能适用于振动强度较大而振幅较小的减振场合。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1在A向剖视图。

图3是本发明中单面环形电磁铁的一种结构示意图。

图4是图3的剖视图。

图5是本发明中单面盘形电磁铁的一种结构示意图。

图6是图5的剖视图。

图7是本发明中双面环形电磁铁的一种结构示意图。

图8是图7的剖视图。

图9是本发明中环形铁板的一种结构示意图。

图10是图9的剖视图。

图11是本发明的一种工作示意图。

图12是本发明的一种应用示意图。

图13是本发明的双面环形电磁铁的数量N=2时的一种结构示意图。

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至图10，此为本发明的一种具体结构（即：双面环形电磁铁的数量为：N=1时的情形），一种单出杆磁流变弹性体板式减振器，其包括工作缸20、活塞21和活塞杆1，其中：工作缸20是由单面环形电磁铁3和单面盘形电磁铁15、一块双面环形电磁铁9和外管6构成，单面环形电磁铁3固定在外管6的上端，单面盘形电磁铁15固定在外管6的下端，一块双面环形电磁铁9平行地固定在单面环形电磁铁3和单面盘形电磁铁15之间的外管6的内圆周上，并使电磁铁3、9和15之间的间隙相等；在单面环形电磁铁3的内径上安装有滑动轴承2；活塞21由2块相同的环形铁板5和12构成，在环形铁板5的两个圆环面上都粘接了一层同样厚度的磁流变弹性体4和7（详见：图9和图10），在环形铁板12的两个圆环面上都粘接了一层同样厚度的磁流变弹性体11和13（因环形铁板12与环形铁板5结构相同，附图从略），活塞杆1穿过环形铁板5和12的中孔并与之固定；活塞21安装在工作缸20内，使活塞21上的环形铁板5和12置于工作缸20内环形电磁铁3、9和15之间的间隙内，并使活塞21上环形铁板5和12圆环面上的磁流变弹性体4、7、11和13与环形电磁铁3、9和15的圆环面粘接，活塞杆1的一端通过工作缸20一端的单面环形电磁铁3内径上的滑动轴承2从工作缸20的一端伸出；工作缸20内电磁铁3、9和15之间的间隙等于活塞21上环形铁板5（或12）的厚度与其两个圆环面上磁流变弹性体4和7（或11和13）厚度之和；单面盘形电磁铁15只有一个圆环面上均布有4对（8个）磁极（详见：图5和图6）14，在每个磁极上都绕有励磁线圈8，单面环形电磁铁3只有一个圆环面上均布有4对（8个）磁极22，在每个磁极上都绕有励磁线圈8（详见：图3和图4）；双面环形电磁铁9的两个圆环面上都均布有至少4对（8个）磁极17和10，在每个磁极17和10上都绕有励磁线圈8（详见：图7和图8）；双面环形电磁铁9的内径大于活塞杆1的直径并留有活动间隙；活塞21上环形铁板5和12的外径小于工作缸20外筒6的内径并留有活动间隙。

现在结合图11和图12来对本发明的单出杆磁流变弹性体板式减振器作进一步描述：电磁铁3、9和15的励磁线圈通过引线与控制电源18连接（详见：图11），重型设备19底部的四角通过发兰固定到4个单出杆磁流变弹性体板式减振器的活塞杆1上，而单出杆磁流变弹性体板式减振器的外壳与地面固定（详见：图12）。当控制电源18没有向电磁铁3、9和15的励磁线圈输出电流时，电磁铁3、9和15不产生电磁场，使处于活塞21的环形铁板5和12与工作缸20内电磁铁3、9和15之间的磁流变弹性体4、7、11和13的弹性较小，使活塞杆1带动活塞21在工作缸20内运动时所受到的阻尼力较小；当控制电源18向电磁铁3、9和15的励磁线圈输出电流后，电磁铁3、9和15就会产生电磁场，由于电磁铁3、9和15的圆环面上均布有4对磁极，因此，每对磁极就会通过电磁铁3、9和15与环形铁板5和12之间的磁流变弹性体4、7、11和13形成闭合磁路，使处于闭合磁路上的磁流变弹性体4、7、11和13内的铁磁性颗粒在磁场方向形成链或柱状聚集结构而使其弹性较高，使活塞杆1带动活塞21在工作缸20内运动时受到的阻尼力较大；因此，通过调整控制电源18输出到电磁铁3、9和15的励磁线圈内的电流大小，即可调整电磁铁3、9和15所产生的电磁场强度，使处于活塞21的环形铁板5和12与工1作缸20内电磁铁3、9和15之间的磁流变弹性体4、7、11和13的弹性大小得到调整，从而使单出杆磁流变板式减振器的阻尼力得到调整，使重型设备19产生的振动得到抑制。

Claims

1.一种单出杆磁流变弹性体板式减振器，其包括工作缸、活塞和活塞杆，其特征在于：所述工作缸是由一块单面环形电磁铁、一块单面盘形电磁铁、N块相同的双面环形电磁铁和外管构成，且单面环形电磁铁固定在外管的一端，单面盘形电磁铁固定在外管的另一端，在单面环形电磁铁的内径上安装有滑动轴承，N块双面环形电磁铁相互平行地固定在单面环形电磁铁与单面盘形电磁铁之间的外管的内圆周上，并使各电磁铁之间的间隙相等；所述活塞由N+1块环形铁板构成，在每块环形铁板的两个圆环面上都粘接了一层同样厚度的磁流变弹性体，活塞杆的一端穿过N+1块环形铁板的中孔并与之固定；所述活塞安装在工作缸内，使活塞上的N+1块环形铁板置于工作缸内各电磁铁之间的间隙内，并使活塞上环形铁板的两个圆环面上的磁流变弹性体与各电磁铁的圆环面粘接，活塞杆的另一端通过工作缸一端的单面环形电磁铁内径上的滑动轴承从工作缸的一端伸出。

2.如权利要求1所述的一种单出杆磁流变弹性体板式减振器，其特征在于：所述工作缸内各电磁铁之间的间隙等于活塞上环形铁板的厚度与其两个圆环面上磁流变弹性体厚度之和。

3.如权利要求1所述的一种单出杆磁流变弹性体板式减振器，其特征在于：所述单面环形电磁铁只有一个圆环面上均布有至少4对磁极，在每个磁极上都绕有励磁线圈。

4.如权利要求1所述的一种单出杆磁流变弹性体板式减振器，其特征在于：所述单面盘形电磁铁只有一个圆面上均布有至少4对磁极，在每个磁极上都绕有励磁线圈。

5.如权利要求1所述的一种单出杆磁流变弹性体板式减振器，其特征在于：所述双面环形电磁铁的两个圆环面上都均布有至少4对磁极，在每个磁极上都绕有励磁线圈。

6.如权利要求1所述的一种单出杆磁流变弹性体板式减振器，其特征在于：所述双面环形电磁铁的内径大于活塞杆的直径并留有活动间隙；所述活塞上环形铁板的外径小于工作缸外筒的内径并留有活动间隙。