CN103644240B - 磁流变双环膜阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁流变双环膜阻尼器的实施例，其包括工作缸和设置在所述工作缸内的活塞，所述活塞包括至少一片阻尼片和至少一片由磁流变弹性体制成的阻尼膜，所述阻尼片和阻尼膜固定连接，具体的，活塞包括一片环形阻尼片和大、小两片环形阻尼膜，其中工作缸为环形且在工作缸内设置有支柱，小环形阻尼膜的内圆周和外圆周分别与所述支柱的外圆周和环形阻尼片的内圆周固定，大环形阻尼膜的内圆周和外圆周分别与所述环形阻尼片的外圆周和工作缸内壁固定，本发明实施例，由于阻尼片和阻尼膜的质量较小，因此采用此种结构的磁流变双环膜阻尼器，能够适用于高频小振幅的振动场合的减振。
Description
技术领域
本发明涉及阻尼技术领域，尤其涉及一种磁流变双环膜阻尼器。
背景技术
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的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
有鉴于此，本发明提供了一种磁流变双环膜阻尼器，适用于高频小振幅的振动场合的减振。
本发明提供了一种磁流变阻尼器，包括工作缸和设置在所述工作缸内的活塞，所述活塞包括至少一片阻尼片和至少一片由磁流变弹性体制成的阻尼膜，所述阻尼片和阻尼膜固定连接。
进一步，所述活塞包括一片环形阻尼片和大、小两片环形阻尼膜，所述工作缸为环形且在所述工作缸内设置有支柱，所述小环形阻尼膜的内圆周和外圆周分别与所述支柱的外圆周和环形阻尼片的内圆周固定，所述大环形阻尼膜的内圆周和外圆周分别与所述环形阻尼片的外圆周和工作缸内壁固定。
进一步，所述环形阻尼片的圆环面上均布有至少两个通孔。
进一步，所述工作缸包括圆管、单面环形电磁铁I和单面环形电磁铁II，所述单面环形电磁铁I和单面环形电磁铁II的异性磁极相对设置，并且分别固定在所述圆管的两端，所述支柱设置在所述单面环形电磁铁I的中心孔内。
进一步，所述支柱的高度小于所述单面环形电磁铁I和单面环形电磁铁II之间的间距，大于所述环形阻尼片的厚度且留有所述环形阻尼片轴向运动的间隙。
进一步，还包括励磁线圈，所述单面环形电磁铁I和单面环形电磁铁II上分别均布有至少4对磁极，在每个磁极上均绕有励磁线圈。
进一步，还包括阻尼杆和U型支架，所述单面环形电磁铁II的中心位置设置有滑动轴承，所述阻尼杆的一端穿过所述滑动轴承伸入所述工作缸内，并与所述U型支架的顶端固定，所述U型支架的两臂与所述环形阻尼片固定。
本发明的有益效果：
本发明的磁流变阻尼器实施例，其活塞包括至少一片阻尼片和至少一片由磁流变弹性体制成的阻尼膜，且阻尼片和阻尼膜固定连接，由于阻尼片和阻尼膜的质量较小，因此采用此种活塞结构的磁流变阻尼器，能够适用于高频小振幅的振动场合的减振。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明的磁流变阻尼器的实施例的结构示意图。
图2是图1中A-A处的剖视图。
图3是图1中单面环形电磁铁I11的实施例的结构示意图。
图4是图3的仰视图。
图5是图1中的单面环形电磁铁II4的实施例的结构示意图。
图6是图5的仰视图。
图7是本发明实施例的工作示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-7介绍磁流变阻尼器的实施例的结构和工作原理。
如图1所示，磁流变阻尼器包括：圆管7、单面环形电磁铁I11、单面环形电磁铁II4、支柱9、滑动轴承2、阻尼杆1、U型支架3、环形阻尼片12、小环形阻尼膜8和大环形阻尼膜9。
其中，圆管7的两端开口，单面环形电磁铁I11和单面环形电磁铁II4的形状和大小分别与圆管7两端的开口的形状和大小相适应，单面环形电磁铁I11和单面环形电磁铁II4分别固定在圆管7的两端，圆管7、单面环形电磁铁I11和单面环形电磁铁II4围合而成工作缸。其中，圆管7可以由不导磁材料制成，单面环形电磁铁I11和单面环形电磁铁II4的异性磁极相向设置，此种设置可以提高工作缸内的电磁场强度。本实施例，工作缸为圆桶形结构，但是对于本领域技术而言，其可以采用其它类似的结构。
其中，在单面环形电磁铁I11的中心位置设置一中心孔，支柱9固定在该中心孔内。支柱9可以为圆柱形或者其它形状，支柱9可以由不导磁材料质成。在单面环形电磁铁II4的中心位置也设置一中心孔，该中心孔内设置滑动轴承2，阻尼杆1的一端位于工作缸外，另一端通过该滑动轴承2伸入工作缸内，并与U型支架3的顶端固定，U型支架的两臂用于与环形阻尼片12固定。
其中，大环形阻尼膜6和小环形阻尼膜8均由磁流变弹性体制成，小环形阻尼膜8的内圆周和外圆周分别固定在支柱9顶部的外圆周上和环形阻尼片12的内圆周上，大环形阻尼膜6的内圆周和外圆周分别固定在环形阻尼片12的外圆周和圆管7的内壁上。采用大、小环形阻尼膜6、8和环形阻尼片12构成活塞结构，可以显著降低活塞的质量，使由此结构构成的磁流变阻尼器可以适用于高频小振幅的振动场合的减振。其中，支柱9的高度小于单面环形电磁铁I11和单面环形电磁铁II4之间的间距，大于环形阻尼片12的厚度且留有环形阻尼片12轴向运动的间隙。其中，阻尼片和阻尼膜的形状为图示的环形仅是一种示例，对于本领域技术人员而言，在此基础上，可以很容易想到阻尼片和阻尼膜可以采用其它类似的形状，并且阻尼膜和阻尼片的数量可以更多，例如：阻尼膜至少两片，阻尼片至少一片，并且阻尼膜和阻尼片采用相间的方式设置。
如图2所示，在环形阻尼片12的圆环面上均布有至少两个通孔18，该通孔18用于泄放环形阻尼片12与单面环形电磁件I、II之间的空气，以提高磁流变阻尼器的工作灵敏度。
如图3和4所示，在单面环形电磁铁I11的环形面上均布有至少4对磁极I10，在每个磁极I10上均绕有励磁线圈I17。
如图5和6所示，在单面环形电磁铁II4的环形面上均布有至少4对磁极II5，在每个磁极II5上均绕有励磁线圈II16。
下面结合图7，说明本实施例的工作过程。
如图7所示，使单面环形电磁铁I11和II4圆环面上的磁极I10和磁极II5上的励磁线圈I、II分别通过引线13和14与控制电源15连接。
当控制电源15没有向工作缸的单面环形电磁铁I、II上的励磁线圈I、II输出电流时，工作缸内的电磁场强度为零，因没有磁力线穿过由磁流变弹性体制成的大、小环形阻尼膜6和8，此时的环形阻尼膜具有较低的拉伸或变形弹性，即：此时的磁流变阻尼器具有初始的阻尼力；当控制电源15向工作缸的单面环形电磁铁I、II上的励磁线圈I、II输出电流后，单面环形电磁铁I、II圆环面上的磁极所产生的电磁场的磁力线将穿过由磁流变弹性体制成的大、小环形阻尼膜6和8，使环形阻尼膜在拉伸或变形时的弹性变高，因此，通过调整控制电源15输入到单面环形电磁铁I、II上的励磁线圈I、II中的电流大小，即可调整工作缸内的电磁场的强度大小，使工作缸内的大、小环形阻尼膜6和8的弹性大小改变，使阻尼杆1通过U型支架3带动环形阻尼片12内外圆周上的大、小环形阻尼膜6和8在工作缸内拉伸或变形时的阻尼力改变，从而使磁流变阻尼器的阻尼力的大小得到控制，实现阻尼力可调。
本实施例，可以由至少一片阻尼片和至少一片由磁流变弹性体制成的阻尼膜构成活塞结构，由于阻尼片和阻尼膜的质量较小，因此采用此种活塞结构的磁流变阻尼器，能够适用于高频小振幅的振动场合的减振。另外，本实施例在阻尼片上设置通孔来泄放空气，以提高磁流变阻尼器的灵敏度。另外，本实施例工作端的上、下两端面由异性磁极相向设置的单面环形电磁铁实现，从而可以增加工作缸内的电磁场强度。另外，本实施例整体结构紧凑、质量较轻，因此惯性较小，能够具有针对性的对高频小振幅的振动进行有效阻尼。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种磁流变双环膜阻尼器，包括工作缸和设置在所述工作缸内的活塞，其特征在于：所述活塞包括至少一片阻尼片和至少一片由磁流变弹性体制成的阻尼膜，所述阻尼片和阻尼膜固定连接；
所述活塞包括一片环形阻尼片和大、小两片环形阻尼膜，所述工作缸为环形且在所述工作缸内设置有支柱，所述小环形阻尼膜的内圆周和外圆周分别与所述支柱的外圆周和环形阻尼片的内圆周固定，所述大环形阻尼膜的内圆周和外圆周分别与所述环形阻尼片的外圆周和工作缸内壁固定。
2.如权利要求1所述的磁流变双环膜阻尼器，其特征在于：所述环形阻尼片的圆环面上均布有至少两个通孔。
3.如权利要求2所述的磁流变双环膜阻尼器，其特征在于：所述工作缸包括圆管、单面环形电磁铁I和单面环形电磁铁II，所述单面环形电磁铁I和单面环形电磁铁II的异性磁极相对设置，并且分别固定在所述圆管的两端，所述支柱设置在所述单面环形电磁铁I的中心孔内。
4.如权利要求3所述的磁流变双环膜阻尼器，其特征在于：所述支柱的高度小于所述单面环形电磁铁I和单面环形电磁铁II之间的间距，大于所述环形阻尼片的厚度且留有所述环形阻尼片轴向运动的间隙。
5.如权利要求3所述的磁流变双环膜阻尼器，其特征在于：还包括励磁线圈，所述单面环形电磁铁I和单面环形电磁铁II上分别均布有至少4对磁极，在每个磁极上均绕有励磁线圈。
6.如权利要求3所述的磁流变双环膜阻尼器，其特征在于：还包括阻尼杆和U型支架，所述单面环形电磁铁II的中心位置设置有滑动轴承，所述阻尼杆的一端穿过所述滑动轴承伸入所述工作缸内，并与所述U型支架的顶端固定，所述U型支架的两臂与所述环形阻尼片固定。
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