CN102691738A

CN102691738A - 单出杆磁流变弹性体矩形减振器

Info

Publication number: CN102691738A
Application number: CN2012101889146A
Authority: CN
Inventors: 谭和平; 谢宁; 刘强; 谭晓婧
Original assignee: 谢宁
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: CN102691738B

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铁板、N-1块相同的双面矩形铁板和矩形外管构成；单面矩形铁板的一个平面上粘接了一层磁流变弹性体，无孔的单面矩形铁板固定在矩形外管的一端，有孔的单面矩形铁板固定在矩形外管的另一端；双面矩形铁板的两个平面上都粘接了一层相同厚度的磁流变弹性体，N-1块双面矩形铁板按相同的间隔平行地固定在无孔单面矩形铁板与有孔单面矩形铁板之间的矩形外管的内腔上；活塞由N块双面矩形电磁铁构成，活塞杆的一端穿过N块双面矩形电磁铁的中孔并与之固定，并使工作缸内各矩形铁板上的磁流变弹性体与活塞上各双面矩形电磁铁的两个平面粘接。

Description

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铁板、N-1块相同的双面矩形铁板和矩形外管构成；单面矩形铁板的一个矩形平面上粘接了一层磁流变弹性体，在其中一块单面矩形铁板的两条对角线的交点上有中孔，在中孔内安装有滑动轴承，无孔的单面矩形铁板固定在矩形外管的一端，有孔的单面矩形铁板固定在矩形外管的另一端；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，N-1块双面矩形铁板按相同的间隔平行地固定在无孔单面矩形铁板与有孔单面矩形铁板之间的矩形外管的内腔上；活塞由N块双面矩形电磁铁构成，在N块双面矩形电磁铁的两条对角线的交点上都有中孔，活塞杆固定在N块双面矩形电磁铁的中孔内；活塞安装在工作缸内，使活塞上的N块双面矩形电磁铁置于工作缸内各矩形铁板上磁流变弹性体之间的间隙内，并使工作缸内各矩形铁板上的磁流变弹性体与活塞上各双面矩形电磁铁的两个矩形平面粘接，活塞杆的另一端通过工作缸一端单面矩形铁板上的滑动轴承从工作缸内伸出。工作缸内各矩形铁板上磁流变弹性体之间的间隙等于活塞上双面矩形电磁铁的厚度。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；双面矩形电磁铁的矩形铁芯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，双面矩形铁板中孔的直径大于活塞杆的直径并留有活动间隙，N为不小于1的自然数。

本发明的功能是这样实现的：由于工作缸内的各矩形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块双面矩形电磁铁置于工作缸内各矩形铁板上磁流变弹性体之间的间隙内，并使工作缸内各矩形铁板上的磁流变弹性体与活塞上各双面矩形电磁铁的两个矩形平面（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电磁铁与工作缸内各矩形铁板之间的磁流变弹性体发生拉伸或压缩；当活塞上各双面矩形电磁铁的励磁线圈没有电流通过时，各双面矩形电磁铁不产生电磁场，使处于工作缸内的各矩形铁板与活塞上各双面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；当活塞上各双面矩形电磁铁的励磁线圈有电流通过时，各双面矩形电磁铁就会产生电磁场，由于双面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，活塞上双面矩形电磁铁两个矩形平面上的每对磁极就会通过与工作缸内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，通过调整进入活塞上各双面矩形电磁铁内的电流大小，即可调整各双面矩形电磁铁所产生的电磁场强度，使处于活塞上的各双面矩形电磁铁与工作缸内各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是本发明中有孔单面矩形铁板的一种结构示意图。

图4是图3的剖视图。

图5是本发明中无孔单面矩形铁板的一种结构示意图。

图6是图5的剖视图。

图7是本发明中双面矩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：双面矩形铁板的数量为：N=2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、活塞和活塞杆，其中：工作缸1是由单面矩形铁板2和单面矩形铁板15、一块双面矩形铁板10和矩形外管6构成；单面矩形铁板2和15的一个平面上粘接了一层磁流变弹性体12和16，在单面矩形铁板2的两对角线的交点上有中孔，在中孔内安装有滑动轴承4（详见：图3至图6），无孔的单面矩形铁板15固定在矩形外管6的下端，有孔的单面矩形铁板2固定在矩形外管6的上端；双面矩形铁板10的两个矩形平面上都粘接了一层厚度的磁流变弹性体9和11，双面矩形铁板10平行地固定在无孔单面矩形铁板15与有孔单面矩形铁板2之间的矩形外管6的内腔上；活塞20由二块双面矩形电磁铁7构成，在双面矩形电磁铁7的两对角线的交点上都有中孔13，活塞杆3固定在二块双面矩形电磁铁7的中孔内；活塞20安装在工作缸1内，使活塞20上的二块双面矩形电磁铁置于工作缸1内矩形铁板2、10和15上磁流变弹性体12和9、11和16之间的间隙内，并使工作缸1内矩形铁板2、10和15上的磁流变弹性体12和9、11和16与活塞20上二块双面矩形电磁铁7的四个矩形平面粘接，活塞杆3的另一端通过工作缸1一端单面矩形铁板2上的滑动轴承4从工作缸1内伸出。工作缸1内矩形铁板2、10和15上磁流变弹性体12和9、11和16之间的间隙等于活塞20上双面矩形电磁铁7的厚度。双面矩形电磁铁7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均布有4对（8个）磁极8，在每个磁极8上都绕有励磁线圈5（详见：图9和图10）；双面矩形电磁铁7的矩形铁芯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），双面矩形铁板7的中孔13的内径大于活塞杆3的直径并留有活动间隙。

现在结合图11和图12来对本发明的单出杆磁流变弹性体矩形减振器作进一步描述：双面环形电磁铁7的励磁线圈5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矩形减振器22的活塞杆3上，而单出杆磁流变弹性体矩形减振器22的外壳与地面固定（详见：图12）。

当控制电源18没有向活塞20上的双面矩形电磁铁7的励磁线圈5输出电流时，双面矩形电磁铁7不产生电磁场，使处于工作缸1内的矩形铁板2、10和15与活塞20上双面矩形电磁铁7之间的磁流变弹性体12、9、11和16的弹性较小，使活塞杆3带动活塞20在工作缸1内运动时受到的阻尼力较小；当控制电源18向活塞20上的双面矩形电磁铁7的励磁线圈5输出电流后，双面矩形电磁铁7就会产生电磁场，由于双面矩形电磁铁7的两个矩形平面上都均布有至少4对（8个）磁极8，因此，活塞20上每个双面矩形电磁铁7的两个矩形平面上的每对磁极8就会通过与工作缸1内矩形铁板2、10和15之间的磁流变弹性体12、9、11和16形成闭合磁路（详见图11中的虚线），使处于闭合磁路上的磁流变弹性体12、9、11和16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20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输出到活塞20上双面矩形电磁铁7内的电流大小，即可调整双面矩形电磁铁7所产生的电磁场强度，使处于活塞20上的双面矩形电磁铁7与工作缸1内矩形铁板2、10和15之间的磁流变弹性体12、9、11和16的弹性大小得到调整，从而使单出杆磁流变弹性体矩形减振器22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铁板、N-1块相同的双面矩形铁板和矩形外管构成；所述单面矩形铁板的一个矩形平面上粘接了一层磁流变弹性体，在其中一块单面矩形铁板的两条对角线的交点上有中孔，在中孔内安装有滑动轴承，无孔的单面矩形铁板固定在矩形外管的一端，有孔的单面矩形铁板固定在矩形外管的另一端；所述双面矩形铁板的两个矩形平面上都粘接了一层的磁流变弹性体，N-1块双面矩形铁板按相同的间隔平行地固定在无孔单面矩形铁板与有孔单面矩形铁板之间的矩形外管的内腔上；所述活塞由N块双面矩形电磁铁构成，在N块双面矩形电磁铁的两条对角线的交点上都有中孔，活塞杆的一端固定在N块双面矩形电磁铁的中孔内；所述活塞安装在工作缸内，使活塞上的N块双面矩形电磁铁置于工作缸内各矩形铁板上磁流变弹性体之间的间隙内，并使工作缸内各矩形铁板上的磁流变弹性体与活塞上各双面矩形电磁铁的两个矩形平面粘接，活塞杆的另一端通过工作缸一端单面矩形铁板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：所述工作缸内各单面矩形铁板和双面矩形铁板的矩形平面上粘接的磁流变弹性体的厚度相同，且工作缸内各矩形铁板上磁流变弹性体之间的间隙等于活塞上双面矩形电磁铁的厚度。

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；所述双面矩形电磁铁的矩形铁芯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。

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：所述双面矩形铁板中孔的直径大于活塞杆的直径并留有活动间隙。

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N为不小于1的自然数。