CN102678801A

CN102678801A - 一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器

Info

Publication number: CN102678801A
Application number: CN2012101929815A
Authority: CN
Inventors: 谭和平; 谢宁; 刘强; 谭晓婧
Original assignee: 谭晓婧
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: CN102678801B

Abstract

本发明公开了一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器，其包括工作缸、活塞和活塞杆，其中：工作缸是由两块单面矩形电磁铁、N块相同的双面矩形电磁铁和矩形外管构成；无孔的单面矩形电磁铁固定在矩形外管的一端，有孔的单面矩形电磁铁固定在矩形外管的另一端，N块双面矩形电磁铁按相同的间隔平行地固定在无孔单面矩形电磁铁与有孔单面矩形电磁铁之间的矩形外管的内腔上；活塞由N+1块双面矩形铁板构成，在每块双面矩形铁板的两个矩形平面上都粘接了一层相同厚度的磁流变弹性体；活塞安装在工作缸内，使活塞上的N块双面矩形铁板置于工作缸内各矩形电磁铁之间的间隙内，活塞杆的另一端通过工作缸一端单面矩形电磁铁上的滑动轴承从工作缸内伸出。

Description

一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器

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矩形减振器。

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”，因这类采用磁流变液为阻尼介质的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），而本发明的一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器是以磁流变弹性体作为阻尼介质并采用矩形平面和多层结构，因此，本发明的一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器可以通过调整其矩形面积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矩形减振器。

本发明的技术方案如下：一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器，其包括工作缸、活塞和活塞杆，其中：工作缸是由两块单面矩形电磁铁、N块相同的双面矩形电磁铁和矩形外管构成；在其中一块单面矩形电磁铁的两条对角线的交点上有中孔，在中孔内安装有滑动轴承，无孔的单面矩形电磁铁固定在矩形外管的一端，有孔的单面矩形电磁铁固定在矩形外管的另一端，N块双面矩形电磁铁按相同的间隔平行地固定在无孔单面矩形电磁铁与有孔单面矩形电磁铁之间的矩形外管的内腔上；活塞由N+1块双面矩形铁板构成，在每块双面矩形铁板的两个矩形平面上都粘接了一层相同厚度的磁流变弹性体，在每块双面矩形铁板的两条对角线的交点上都有中孔，活塞杆的一端固定在N块双面矩形铁板的中孔内；活塞安装在工作缸内，使活塞上的N块双面矩形铁板置于工作缸内各矩形电磁铁之间的间隙内，并使工作缸内各矩形电磁铁的矩形平面与活塞上各双面矩形铁板上的磁流变弹性体粘接，活塞杆的另一端通过工作缸一端单面矩形电磁铁上的滑动轴承从工作缸内伸出，工作缸内各矩形电磁铁之间的间隙等于活塞上双面矩形铁板的厚度与其两个矩形面上的磁流变弹性体厚度之和，双面矩形电磁铁的铁芯为一定厚度的矩形块，在矩形块的两个平行的矩形平面上各均布有至少4对磁极，在每个磁极上都绕有励磁线圈，且双面矩形电磁铁中孔的直径大于活塞杆的直径并留有活动间隙，单面矩形电磁铁的铁芯为一定厚度的矩形块，在矩形块的一个矩形平面上均布有至少4对磁极，在每个磁极上都绕有励磁线圈，双面矩形铁板的长度和宽度小于工作缸矩形外管内腔纵断面的长度和宽度并留有活动间隙。

本发明的功能是这样实现的：由于活塞上的各双面矩形铁板的表面上都粘接了一层相同厚度的磁流变弹性体，因此，当活塞安装在工作缸内后，活塞上的各双面矩形铁板置于工作缸内各矩形电磁铁之间的间隙内后，使活塞上双面矩形铁板上的磁流变弹性体与工作缸内的各矩形电磁铁的矩形平面（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矩形铁板与工作缸内各矩形电磁铁之间的磁流变弹性体发生拉伸或压缩；当工作缸内各矩形电磁铁的励磁线圈没有电流通过时，各矩形电磁铁不产生电磁场，使处于活塞上的各矩形铁板与工作缸内的各矩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；当工作缸内各矩形电磁铁的励磁线圈有电流通过时，各矩形电磁铁就会产生电磁场，由于各矩形电磁铁的每个矩形平面上都均布有至少4对磁极，因此，工作缸内各矩形电磁铁的矩形平面上的每对磁极就会通过与活塞上的各矩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，通过调整进入工作缸内各矩形电磁铁内的电流大小，即可调整各矩形电磁铁所产生的电磁场强度，使处于工作缸内的各矩形电磁铁与活塞上的各双面矩形铁板之间的磁流变弹性体的弹性大小得到调整，从而使一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器的阻尼力得到调整。

本发明的一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器还可通过调整其矩形面积大小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一种单出杆磁流变弹性体矩形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是本发明中双面矩形铁板的一种结构示意图。

图4是图3的剖视图。

图5是本发明中双面矩形电磁铁的一种结构示意图。

图6是图5的剖视图。

图7是本发明中无孔单面矩形电磁铁的一种结构示意图。

图8是图7的剖视图。

图9是本发明中有孔单面矩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。

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：双面矩形电磁铁的数量为：N=1时的情形），一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器，其包括工作缸1、活塞11和活塞杆4，其中：工作缸1是由单面矩形电磁铁2和单面矩形电磁铁10、一块双面矩形电磁铁8和矩形外管6构成；在单面矩形电磁铁2的两条对角线的交点上有中孔，在中孔内安装有滑动轴承5（详见：图7到图10），单面矩形电磁铁10固定在矩形外管6的一端，单面矩形电磁铁2固定在矩形外管6的另一端，双面矩形电磁铁8按相同的间隔平行地固定在单面矩形电磁铁2与单面矩形电磁铁10之间的矩形外管6的内腔上；活塞11由二块双面矩形铁板9构成，在每块双面矩形铁板9的两个矩形平面上都粘接了一层相同厚度的磁流变弹性体3和磁流变弹性体7，在每块双面矩形铁板9的两条对角线的交点上都有中孔13（详见：图3和图4），活塞杆4的一端固定在二块双面矩形铁板9的中孔13内；活塞11安装在工作缸1内，使活塞11上的二块双面矩形铁板9置于工作缸1内矩形电磁铁2、8和10之间的间隙内，并使工作缸1内矩形电磁铁2、8和10的矩形平面与活塞11上双面矩形铁板9上的磁流变弹性体3和磁流变弹性体7粘接，活塞杆4的另一端通过工作缸1一端单面矩形电磁铁2上的滑动轴承5从工作缸1内伸出，工作缸1内矩形电磁铁2和8、8和10之间的间隙等于活塞11上双面矩形铁板9的厚度与其两个矩形面上的磁流变弹性体3和磁流变弹性体7厚度之和，双面矩形电磁铁8的铁芯为一定厚度的矩形块，在矩形块的两个平行的矩形平面上各均布有至少4对（8个）磁极15，在每个磁极15上都绕有励磁线圈16（详见：图5和图6），且双面矩形电磁铁8的中孔14的直径大于活塞杆5的直径并留有活动间隙，单面矩形电磁铁2和单面矩形电磁铁10的铁芯为一定厚度的矩形块，在矩形块的一个矩形平面上均布有至少4对（8个）磁极，在每个磁极15上都绕有励磁线圈16（详见：图7到图10），双面矩形铁板9的长度和宽度小于工作缸1矩形外管6内腔纵断面的长度和宽度并留有活动间隙（详见：图2）。

现在结合图11和图12来对本发明的一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器作进一步描述：矩形电磁铁2、8和10的励磁线圈16通过引线与控制电源18连接（详见：图11），重型设备20底部的四角通过发兰固定到4个单出杆磁流变弹性体矩形减振器19的活塞杆4上，而单出杆磁流变弹性体矩形减振器19的外壳与地面固定（详见：图12）；当控制电源18没有向工作缸内1各矩形电磁铁2、8和10的励磁线圈16输出电流时，各矩形电磁铁2、8和10不产生电磁场，使处于活塞11上的各矩形铁板9与工作缸1内的各矩形电磁铁2、8和10之间的磁流变弹性体3和磁流变弹性体7的弹性较小，使活塞杆4带动活塞11在工作缸1内运动时受到的阻尼力较小；当控制电源18向工作缸内1内矩形电磁铁2、8和10的励磁线圈16输出电流后，矩形电磁铁2、8和10就会产生电磁场，由于矩形电磁铁2、8和10的每个矩形平面上都均布有至少4对磁极，因此，工作缸1内矩形电磁铁2、8和10的矩形平面上的每对磁极就会通过与活塞11上的矩形铁板9之间的磁流变弹性体3和磁流变弹性体7形成闭合磁路，使处于闭合磁路上的磁流变弹性体3和磁流变弹性体7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（详见：图11中的虚线框），使活塞杆4带动活塞11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18输出到工作缸1内各矩形电磁铁2、8和10内的电流大小，即可调整各矩形电磁铁2、8和10所产生的电磁场强度，使处于工作缸1内的各矩形电磁铁2、8和10与活塞11上的各双面矩形铁板9之间的磁流变弹性体3和磁流变弹性体7的弹性大小得到调整，从而使一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器的阻尼力得到调整，使重型设备20产生的振动得到抑制。

Claims

1.一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器，其包括工作缸、活塞和活塞杆，其特征在于：所述工作缸是由两块单面矩形电磁铁、N块相同的双面矩形电磁铁和矩形外管构成；在其中一块单面矩形电磁铁的两条对角线的交点上有中孔，在中孔内安装有滑动轴承，无孔的单面矩形电磁铁固定在矩形外管的一端，有孔的单面矩形电磁铁固定在矩形外管的另一端，N块双面矩形电磁铁按相同的间隔平行地固定在无孔单面矩形电磁铁与有孔单面矩形电磁铁之间的矩形外管的内腔上；所述活塞由N+1块双面矩形铁板构成，在每块双面矩形铁板的两个矩形平面上都粘接了一层相同厚度的磁流变弹性体，在每块双面矩形铁板的两条对角线的交点上都有中孔，活塞杆的一端固定在N块双面矩形铁板的中孔内；所述活塞安装在工作缸内，使活塞上的N块双面矩形铁板置于工作缸内各矩形电磁铁之间的间隙内，并使工作缸内各矩形电磁铁的矩形平面与活塞上各双面矩形铁板上的磁流变弹性体粘接，活塞杆的另一端通过工作缸一端单面矩形电磁铁上的滑动轴承从工作缸内伸出。

2.如权利要求1所述的一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器，其特征在于：所述工作缸内各矩形电磁铁之间的间隙等于活塞上双面矩形铁板的厚度与其两个矩形面上的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矩形减振器，其特征在于：所述双面矩形电磁铁的铁芯为一定厚度的矩形块，在矩形块的两个平行的矩形平面上各均布有至少4对磁极，在每个磁极上都绕有励磁线圈，且双面矩形电磁铁中孔的直径大于活塞杆的直径并留有活动间隙。

4.如权利要求1所述的一种单出杆磁流变弹性体矩形减振器，其特征在于：所述单面矩形电磁铁的铁芯为一定厚度的矩形块，在矩形块的一个矩形平面上均布有至少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矩形减振器，其特征在于：所述双面矩形铁板的长度和宽度小于工作缸矩形外管内腔纵断面的长度和宽度并留有活动间隙。