CN103388646B - 双环式磁流变阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双环式磁流变阻尼器，其包括工作缸、阻尼杆、两块相同的大圆环形阻尼膜、两块相同的小圆环形阻尼膜、两块相同的圆环形阻尼片、环形补偿气囊、芯柱和外置电磁铁；其中的工作缸为圆筒形，在工作缸的两端固定有端盖；芯柱为圆柱体型，芯柱的一端固定在工作缸内底部的端盖上；两块小圆环形阻尼膜的内径都密封固定在芯柱的外圆周上，两块小圆环形阻尼膜的外径都密封固定在两块圆环形阻尼片的内径上；两块大圆环形阻尼膜的内径都密封固定在两块圆环形阻尼片的外径上，两块大圆环形阻尼膜的外径都密封固定在工作缸的内壁上，在工作缸内的两块圆环形阻尼片以及两块大环形阻尼膜、两块小环形阻尼膜之间的空间内充满了磁流变液。
Description
技术领域
本发明属于一种磁流变阻尼器，具体涉及一种双环式磁流变阻尼器。
背景技术
磁流变阻尼器是一种智能减振器件，现有的磁流变阻尼器多采用活塞与工作缸结构，其中的活塞多为由导磁金属构成的圆柱体形，并通过改变活塞与工作缸之间中磁流变液的粘度来调整其输出的阻尼力，这类采用圆柱体形活塞结构的磁流变阻尼器因活塞的质量较大且活塞与工作缸之间的间隙较小而难以适用于高频小振幅的振动场合的减振需求。
发明内容
针对现有磁流变阻尼器中活塞的质量较大而难以适用于高频小振幅的振动场合减振的不足，本发明提出了一种新型的磁流变阻尼器，即：一种双环式磁流变阻尼器，本发明的技术方案如下：
一种双环式磁流变阻尼器，其包括工作缸、阻尼杆、两块相同的大圆环形阻尼膜、两块相同的小圆环形阻尼膜、两块相同的圆环形阻尼片、环形补偿气囊、芯柱和外置电磁铁；其中的工作缸为圆筒形，在工作缸的两端固定有端盖，在其中一个端盖的中心有孔，在端盖的中心孔内安装有滑动轴承；芯柱为圆柱体型，芯柱的直径小于工作缸的内径，芯柱的长度小于工作缸内两端盖之间的间距，芯柱的一端固定在工作缸内底部的端盖上；两块圆环形阻尼片的外径小于工作缸的内径，两块圆环形阻尼片的内径大于芯柱的外径，两块圆环形阻尼片的两个圆环面按同心相向固定在不少于3根连接棒的两端，连接棒的长度小于芯柱的长度，连接棒的直径小于圆环形阻尼片圆环面的宽度，其中一块圆环形阻尼片的另一个圆环面通过支架与阻尼杆的一端固定，阻尼杆的另一端通过工作缸一端的滑动轴承从工作缸内伸出；两块小圆环形阻尼膜的内径都密封固定在芯柱的外圆周上，两块小圆环形阻尼膜的外径都密封固定在两块圆环形阻尼片的内径上；两块大圆环形阻尼膜的内径都密封固定在两块圆环形阻尼片的外径上，两块大圆环形阻尼膜的外径都密封固定在工作缸的内壁上，在工作缸内的两块圆环形阻尼片以及两块大环形阻尼膜、两块小环形阻尼膜之间的空间内充满了磁流变液；外置电磁铁固定在工作缸的外圆周上；环形补偿气囊固定在工作缸内的底部。另外，工作缸由不导磁材料构成，芯柱由导磁材料构成，环形补偿气囊的内、外径小于或等于圆环形阻尼片的内、外径，两块圆环形阻尼片、连接棒和阻尼杆由不导磁材料构成，两块大圆环形阻尼膜和两块小圆环形阻尼膜由高分子弹性材料构成。
本发明的有益效果在于：本发明的双环式磁流变阻尼器，在芯柱外圆周与工作缸内壁之间，由两个圆环形阻尼板与两个大圆环形阻尼膜片、两个小圆环形阻尼膜片所围成的工作空间内充满了磁流变液，在外置电磁铁的电磁场作用下使工作空间内的磁流变液在两个圆环形阻尼板之间形成“环状活塞”结构，利用圆环形阻尼板的回拉作用并结合在大、小圆环形阻尼膜片与圆环形阻尼板结合处的挠变，在外置电磁铁的电磁场作用下使“环状活塞”在工作空间内的摩擦系数可调，使本发明的阻尼杆对于高频小振幅振动具有灵活的反应，由于其整体质量较低，惯性较小，能够具有针对性的对高频小振幅的振动进行有效阻尼。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明在工作时的一种结构示意图。
图3是本发明在工作时控制电源输出电流后的示意图。
图4是图3在连接棒处的剖视图。
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，一种双环式磁流变阻尼器，其包括工作缸14、阻尼杆1、两块相同的大圆环形阻尼膜12、两块相同的小圆环形阻尼膜11、两块相同的圆环形阻尼片5、环形补偿气囊7、芯柱3和外置电磁铁13；其中：由不导磁材料构成工作缸14为圆筒形，在工作缸14的两端固定有端盖17和9，在端盖17的中心有孔，在端盖17的中心孔内安装有滑动轴承2，由导磁材料构成的芯柱3为圆柱体型，芯柱3的一端固定在工作缸14内底部的端盖9上，两块圆环形阻尼片5的外径小于工作缸14的内径，两块圆环形阻尼片5的内径大于芯柱3的外径，两块圆环形阻尼片5的两个圆环面按同心相向固定在由不导磁材料构成的4根连接棒6的两端，连接棒6的长度小于芯柱3的长度，连接棒6的直径小于圆环形阻尼片5圆环面的宽度，其中一个圆环形阻尼片5的另一个圆环面通过由不导磁材料构成的U型支架4与由不导磁材料构成的阻尼杆1的一端固定，阻尼杆1的另一端通过工作缸14一端的滑动轴承2从工作缸14内伸出，由高分子弹性材料构成的两块小圆环形阻尼膜11的内径都密封固定在芯柱3的外圆周上，两块小圆环形阻尼膜11的外径都密封固定在两块圆环形阻尼片5的内径上，由高分子弹性材料构成的两块大圆环形阻尼膜12的内径都密封固定在两块圆环形阻尼片5的外径上；两块大圆环形阻尼膜12的外径都密封固定在工作缸14的内壁上，在芯柱3外圆周与工作缸14内壁之间，由两个圆环形阻尼板5与两个大圆环形阻尼膜片12、两个小圆环形阻尼膜片11所围成的环形空间内充满了磁流变液15；外置电磁铁13安装在工作缸14的外圆周上，充有一定压力气体的环形补偿气囊7固定在工作缸14内的底部。
本发明的功能是这样实现的：参见图2，在工作缸14内壁和芯柱3的外圆周，由两块大环形阻尼膜12、两块圆环形阻尼片5以及两块小环形阻尼膜11之间围成的环形空间为“工作空间”，在“工作空间”内充满了磁流变液15；双环式磁流变阻尼器在工作时应将外置电磁铁13的引出线8与控制电源18连接，使振动源置于阻尼杆1顶部的竖直方向上，当振动源发生高频小振幅振动时阻尼杆1便会带动两块圆环形阻尼片5在工作缸14内作快速上下运动：在控制电源18未向外置电磁铁13输出电流时，外置电磁铁13不产生电磁场，所以没有电磁场通过工作缸14内的磁流变15液，因此，阻尼杆1上的两块圆环形阻尼片5之间的磁流变液15的粘度较低呈液态，当振动源通过阻尼杆1带动两块圆环形阻尼片5在工作缸14内作快速上下运动时，因两块圆环形阻尼片5之间的磁流变液15为粘度较低的液态，液态的磁流变液15可以在“工作空间”内自由流动而使两块圆环形阻尼片5快速上下运动时的阻尼力较小；当控制电源18向外置电磁铁13输出电流后，外置电磁铁13将会产生电磁场，该电磁场使工作缸14内的磁流变液15的粘度较高，当振动源通过阻尼杆1带动两块圆环形阻尼片5在工作缸14内作快速上下运动时，由于此时阻尼杆1上的两块圆环形阻尼片5之间的磁流变液15的粘度较高呈半固态（或类固态）而难以在“工作空间”内自由流动，这样，快速上下运动的两块圆环形阻尼片5将带动处于两块圆环形阻尼片5之间的磁流变液15产生整体运动而形成了“半固态环形活塞”（详见：图3和图4中的A、B虚线所围成的区域），该“半固态环形活塞”与内圆周A和外圆周B（即：圆环形阻尼片5内外环边界上）的磁流变液15将发生相对的“摩擦”运动，从而使两块圆环形阻尼片5在工作缸14内作快速上下运动时的阻尼力较高；调整进入外置电磁铁13中的电流大小，即可调节工作缸14内磁流变液15的粘度，从而使双环式磁流变阻尼器的阻尼力得到调整。
Claims (4)
1.一种双环式磁流变阻尼器，其包括工作缸、阻尼杆、两块相同的大圆环形阻尼膜、两块相同的小圆环形阻尼膜、两块相同的圆环形阻尼片、环形补偿气囊、芯柱和外置电磁铁；其特征在于：所述工作缸为圆筒形，在工作缸的两端固定有端盖，在其中一个端盖的中心有孔，在端盖的中心孔内安装有滑动轴承；所述芯柱为圆柱体型，芯柱的直径小于工作缸的内径，芯柱的长度小于工作缸内两端盖之间的间距，芯柱的一端固定在工作缸内的一个端盖上；所述两块圆环形阻尼片的外径小于工作缸的内径，两块圆环形阻尼片的内径大于芯柱的外径，两块圆环形阻尼片的两个圆环面按同心相向固定在不少于3根连接棒的两端，连接棒的长度小于芯柱的长度，连接棒的直径小于圆环形阻尼片圆环面的宽度，其中一块圆环形阻尼片的另一个圆环面通过支架与阻尼杆的一端固定，阻尼杆的另一端通过工作缸一端的滑动轴承从工作缸内伸出；所述两块小圆环形阻尼膜的内径都密封固定在芯柱的外圆周上，两块小圆环形阻尼膜的外径都密封固定在两块圆环形阻尼片的内径上；所述两块大圆环形阻尼膜的内径都密封固定在两块圆环形阻尼片的外径上，两块大圆环形阻尼膜的外径都密封固定在工作缸的内壁上，在工作缸内的两块圆环形阻尼片以及两块大圆环形阻尼膜、两块小圆环形阻尼膜之间的空间内充满了磁流变液；所述外置电磁铁固定在工作缸的外圆周上；所述环形补偿气囊固定在工作缸内的底部。
2.如权利要求1所述的双环式磁流变阻尼器，其特征在于：所述工作缸由不导磁材料构成，芯柱由导磁材料构成。
3.如权利要求1所述的双环式磁流变阻尼器，其特征在于：所述两块圆环形阻尼片、连接棒和阻尼杆由不导磁材料构成，两块大圆环形阻尼膜和两块小圆环形阻尼膜由高分子弹性材料构成。
4.如权利要求1所述的双环式磁流变阻尼器，其特征在于：所述环形补偿气囊的内、外径小于或等于圆环形阻尼片的内、外径。
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