CN102678800B

CN102678800B - 一种单出杆磁流变弹性体板式减振器

Info

Publication number: CN102678800B
Application number: CN2012101614783A
Authority: CN
Inventors: 谭和平; 谢宁; 刘强; 谭晓婧
Original assignee: 谭晓婧
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: CN102678800A

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铁板、一块单面盘形铁板、N块相同的双面环形电磁铁、N-1块相同的双面环形铁板和外管构成；单面环形铁板的一个圆环面上粘接了一层磁流变弹性体，在单面盘形铁板的一个圆面上粘接了一层磁流变弹性体，双面环形铁板的两个圆环面上都粘接了一层相同厚度的磁流变弹性体，N-1块双面环形铁板按相同的间隔平行地固定在单面环形铁板与单面盘形铁板之间的外管的内圆周上；活塞由N块双面环形电磁铁构成，活塞杆的一端穿过N块双面环形电磁铁的中孔并与之固定，其另一端通过工作缸一端单面环形铁板内径上的滑动轴承从工作缸的一端伸出。

Description

一种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铁板、一块单面盘形铁板、N块相同的双面环形电磁铁、N-1块相同的双面环形铁板和外管构成；单面环形铁板的一个圆环面上粘接了一层磁流变弹性体，在单面环形铁板的内径上安装有滑动轴承，在单面盘形铁板的一个圆面上粘接了一层磁流变弹性体，单面环形铁板固定在外管的一端，单面盘形铁板固定在外管的另一端；双面环形铁板的两个圆环面上都粘接了一层相同厚度的磁流变弹性体，N-1块双面环形铁板按相同的间隔平行地固定在单面环形铁板与单面盘形铁板之间的外管的内圆周上；活塞由N块双面环形电磁铁构成，活塞杆的一端穿过N块双面环形电磁铁的中孔并与之固定；活塞安装在工作缸内，使活塞上的N块双面环形电磁铁置于工作缸内各铁板上磁流变弹性体之间的间隙内，并使工作缸内各铁板上的磁流变弹性体与活塞上各双面环形电磁铁的圆环面粘接，活塞杆的另一端通过工作缸一端单面环形铁板内径上的滑动轴承从工作缸的一端伸出；工作缸内各铁板上磁流变弹性体之间的间隙等于活塞上双面环形电磁铁的厚度；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；双面环形铁板的内径大于活塞杆的直径并留有活动间隙；所述活塞上双面环形电磁铁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：由于工作缸内的各铁板的表面上都粘接了一层磁流变弹性体，当活塞安装在工作缸内后，活塞上的N块双面环形电磁铁置于工作缸内各铁板上磁流变弹性体之间的间隙内，并使工作缸内各铁板圆环面上的磁流变弹性体与活塞上各双面环形电磁铁的圆环面（即：磁极面）粘接，因此，当活塞杆带动活塞在工作缸内运动时，将使活塞上的各双面环形电磁铁与工作缸内各铁板之间的磁流变弹性体发生拉伸或压缩；当活塞上各双面环形电磁铁的励磁线圈没有电流通过时，各双面环形电磁铁不产生电磁场，使处于工作缸内的各铁板与活塞上各双面环形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；当活塞上各双面环形电磁铁的励磁线圈有电流通过时，各双面环形电磁铁就会产生电磁场，由于双面环形电磁铁的两个圆环面上都均布有至少4对磁极，因此，活塞上双面环形电磁铁两个圆环面上的每对磁极就会通过与工作缸内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，通过调整进入活塞上各双面环形电磁铁内的电流大小，即可调整各双面环形电磁铁所产生的电磁场强度，使处于活塞上的各双面环形电磁铁与工作缸内各铁板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是本发明中单面盘形铁板的一种结构示意图。

图4是图3的剖视图。

图5是本发明中单面环形铁板的一种结构示意图。

图6是图5的剖视图。

图7是本发明中双面环形铁板的一种结构示意图。

图8是图7的剖视图。

图9是本发明中双面环形电磁铁的一种结构示意图。

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=3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8，此为本发明的一种具体结构（即：双面环形铁板的数量为：N=2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1、活塞2和活塞杆3，其中：工作缸1是由一块单面环形铁板5、一块单面盘形铁板18、一块双面环形铁板12、两块双面环形电磁铁9和15以及外管8构成，单面环形铁板5固定在外管8的上端，单面盘形铁板18固定在外管8的下端，一块双面环形铁板12平行地固定在单面环形铁板5和单面盘形铁板18之间的外管8的内圆周上，并使环形铁板5、12和单面盘形铁板18之间的间隙相等；在单面环形铁板5的内径上安装有滑动轴承4；在单面环形铁板5的一个圆环面上粘接了一层磁流变弹性体6（详见：图5和图6），在单面盘形铁板18的一个圆面上粘接了一层磁流变弹性体17（详见：图3和图4），在双面环形铁板12的两个圆环面上粘接了一层磁流变弹性体11和13（详见：图7和图8），活塞2由两块相同的双面环形电磁铁9和15构成，活塞杆3穿过双面环形电磁铁9和15的中孔并与之固定；活塞2安装在工作缸1内，使活塞2上的双面环形电磁铁9和15置于工作缸1内环形铁板5、12和单面盘形铁板18的磁流变弹性体6和11、13和17之间的间隙内，并使工作缸1上环形铁板5、12和单面盘形铁板18圆环面上的磁流变弹性体6、11、13和17与双面环形电磁铁9和15的圆环面（即：磁极面）粘接，活塞杆3的另一端通过工作缸1一端的单面环形铁板5内径上的滑动轴承4从工作缸1的一端伸出；工作缸1内环形铁板5、12和单面盘形铁板18上磁流变弹性体6和11、13和17之间的间隙等于活塞2上双面环形电磁铁9（或15）的厚度；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7和10，双面环形电磁铁15的两个圆环面上都均布有至少4对（8个）磁极14和16，在双面环形电磁铁9的每个磁极7和10上都绕有励磁线圈20（详见：图9和图10），在双面环形电磁铁15的每个磁极14和16上都绕有励磁线圈20（附图约）；双面环形铁板12的内径大于活塞杆3的直径并留有活动间隙；活塞2上双面环形电磁铁9和15的外径小于工作缸1外筒8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：双面环形电磁铁9和15的励磁线圈通过引线与控制电源21连接（详见：图11），重型设备22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3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21没有向双面环形电磁铁9和15的励磁线圈输出电流时，双面环形电磁铁9和15不产生电磁场，使处于活塞2的双面环形电磁铁9和15与工作缸1内环形铁板5、12和单面盘形铁板18之间的磁流变弹性体6、11、13和17的弹性较小，使活塞杆3带动活塞2在工作缸1内运动时所受到的阻尼力较小；当控制电源21向双面环形电磁铁9和15的励磁线圈输出电流后，双面环形电磁铁9和15就会产生电磁场，由于双面环形电磁铁9和15的每个圆环面上都均布有4对磁极，因此，每对磁极就会通过双面环形电磁铁9和15与环形铁板5、12和单面盘形铁板18之间的磁流变弹性体6、11、13和17形成闭合磁路，使处于闭合磁路上的磁流变弹性体6、11、13和17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3带动活塞2在工作缸1内运动时受到的阻尼力较大；因此，通过调整控制电源21输出到双面环形电磁铁9和15的励磁线圈内的电流大小，即可调整双面环形电磁铁9和15所产生的电磁场强度，使处于活塞2上的双面环形电磁铁9和15与工作缸1内环形铁板5、12和单面盘形铁板18之间的磁流变弹性体6、11、13和17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22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铁板、一块单面盘形铁板、N块相同的双面环形电磁铁、N-1块相同的双面环形铁板和外管构成；所述单面环形铁板的一个圆环面上粘接了一层磁流变弹性体，在单面环形铁板的内径上安装有滑动轴承，在单面盘形铁板的一个圆面上粘接了一层磁流变弹性体，单面环形铁板固定在外管的一端，单面盘形铁板固定在外管的另一端；所述双面环形铁板的两个圆环面上都粘接了一层相同厚度的磁流变弹性体，N-1块双面环形铁板按相同的间隔平行地固定在单面环形铁板与单面盘形铁板之间的外管的内圆周上；所述活塞由N块双面环形电磁铁构成，活塞杆的一端穿过N块双面环形电磁铁的中孔并与之固定；所述活塞安装在工作缸内，使活塞上的N块双面环形电磁铁置于工作缸内各铁板上磁流变弹性体之间的间隙内，并使工作缸内各铁板上的磁流变弹性体与活塞上各双面环形电磁铁的圆环面粘接，活塞杆的另一端通过工作缸一端单面环形铁板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：所述工作缸内各铁板上磁流变弹性体之间的间隙等于活塞上双面环形电磁铁的厚度。

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。

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：所述双面环形铁板的内径大于活塞杆的直径并留有活动间隙；所述活塞上双面环形电磁铁的外径小于工作缸外筒的内径并留有活动间隙。