CN104776155A - 一种延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置 - Google Patents

一种延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置，包括置于磁变流液阻尼器活塞杆两侧的两套活塞杆套筒机构，所述活塞杆套筒机构的一端与导向套连接，活塞杆套筒机构的另一端与活塞杆法兰连接；所述活塞杆套筒机构包括若干层与导向套连接的第一耐磨钢板套筒、若干层与活塞杆法兰连接的第二耐磨钢板套筒，所述第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒交错设置，在第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒交错处设置有橡胶密封圈；两套活塞杆套筒机构通过空气孔相连通。本发明能提高磁流变液阻尼器的使用寿命，具有构造简单、控制稳定、成本增加不多、效能明显的优点。

Description

一种延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置
技术领域
本发明涉及一种属于土木工程和机械制造领域，具体涉及一种延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置，是一种减小磁变流液对阻尼器活塞杆的磨损，延长阻尼器使用寿命的机械装置。
背景技术
磁流变液阻尼器是近年发展起来的一种优秀的半主动控制装置。该装置的最大特点是利用了磁变流液在磁场作用下能在毫秒级的时间内从牛顿流体转变成具有一定屈服强度的粘塑性体的智能特性来控制磁流变液可调阻尼器的调节阀。由于磁流变液阻尼器具有结构简单、出力大、调节容易和控制效果好等特点，可克服主动控制装置费用高、能耗大和装置复杂的缺点，因此它非常适合在土木工程结构上应用，为大型土木工程结构的振动控制展现了美好的发展前景。
由于磁流变液是羰基铁粉粒子悬浮于母液中形成的混合液体，阻尼器的活塞在来回往复运动过程中，羰基铁粉粒子会对活塞杆和导向套造成巨大磨损，严重损坏阻尼器的密封特性。通过之前的研究表明，阻尼器活塞在运动时，羰基铁粉粒子会嵌入橡胶密封圈，在密封圈的固定位置与活塞杆来回摩擦，由于铁粒子的硬度较大，摩擦使得活塞杆上形成许多纵向刻痕，磁流变液就从这些刻痕中渗漏出来，阻尼器的密封功能失效。能否解决磁流变液中羰基铁粉粒子对活塞杆的磨损问题就成为保证磁流变液阻尼器长寿命的关键。
为了延长磁流变液阻尼器的使用寿命，通常从以下两方面进行研究。一方面是从阻尼器装置上加以改进，通过附加某种机械装置（如：在活塞杆表面镀硬铬、采用超音速火焰喷涂制备87WC/13Co硬质合金涂层），阻止羰基铁粉粒子与活塞杆的直接接触，从而避免了羰基铁粉粒子对活塞杆的磨损。另一方面是从材料上提高活塞杆的耐磨性能。上述两个方面对延长磁流变液阻尼器的使用寿命都有一定作用，但效果不是很理想。由于附加机械装置具有构造简单、成本增加不多、控制稳定、效能明显的优点，因此本发明也是基于附加机械装置方面进行了研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置，该装置能减少磁变流液对阻尼器活塞杆和导向套的磨损，延长磁变流液阻尼器的使用寿命。
本发明是这样实现的：
一种延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置，包括置于磁变流液阻尼器活塞杆两侧的两套活塞杆套筒机构，所述活塞杆套筒机构的一端与导向套连接，活塞杆套筒机构的另一端与活塞杆法兰连接；
所述活塞杆套筒机构包括若干层与导向套连接的第一耐磨钢板套筒、若干层与活塞杆法兰连接的第二耐磨钢板套筒，所述第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒交错设置，在第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒交错处设置有橡胶密封圈；
两套活塞杆套筒机构通过空气孔相连通，空气孔连通了两侧活塞杆套筒机构，从而在活塞往复运动时两侧空气可以自由流通，保持两侧压强相等。空气孔数量根据活塞杆套筒机构层数、阻尼器的使用年限要求、阻尼器本身的特征进行确定。
更进一步的方案是：所述空气孔的直径等于第一耐磨钢板套筒的厚度。
更进一步的方案是：第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒的交错长度大于第一耐磨钢板套筒、第二耐磨钢板的非交错长度。
更进一步的方案是：在第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒的空隙处加入少量硅油，但不填充。
更进一步的方案是：第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒分别为2-5层，且第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒的厚度均为5mm。
更进一步的方案是：所述耐磨钢板套筒上设有沟槽，用来放置橡胶密封圈。
本发明是在常规磁变流液阻尼器的基础上附加一个活塞杆防护套筒装置，该装置中活塞杆套筒机构与导向套、活塞杆法兰联接形成刚体，从而对活塞杆有了若干层保护，形成在阻尼器导向套与活塞杆法兰之间的保护装置来解决磁变流液中羰基铁粉粒子对活塞杆的磨损，以延长磁变流液阻尼器工作寿命。该装置中橡胶密封圈确保了相邻耐磨钢板套筒（第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒）的密闭性，隔绝了活塞杆与磁变流液中羰基铁粉粒子的接触，避免了在阻尼器活塞来回运动中羰基铁粉粒子对活塞杆的磨损。在第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒的空隙处加入少量硅油，但不填充，在活塞往复运动时起到润滑第一、第二耐磨钢板套筒，减小第一、第二耐磨钢板套筒间摩擦力的作用。
每一层耐磨钢板套筒都为活塞杆磨损提供了一道防护，若干层耐磨钢板套筒形成了若干道防线，从而延长了磁变流液阻尼器工作寿命。导向套和活塞杆法兰两边各刚接若干层耐磨钢板套筒，从而对活塞杆有了若干层保护。在阻尼器尚未开始工作时，第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒的交错区域（重叠区域）长度应大于两侧非重叠区域长度，从而保证装置使用过程中的密闭性。
本发明在原有的磁流变液阻尼器上安装附加机械装置（延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置），与原有磁流变液阻尼器一起工作，能够解决活塞在来回往复运动过程中磁流变液中羰基铁粉粒子对活塞杆的磨损问题，从而提高磁流变液阻尼器的使用寿命，具有构造简单、控制稳定、成本增加不多、效能明显的优点。
附图说明
图1为本发明延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置的结构示意图。
图2为导向套与第一耐磨钢板套筒的连接示意图。
图3为活塞杆法兰与第二耐磨钢板套筒的连接示意图。
图4为活塞杆与第一耐磨钢板套筒的横截面图。
图中：1、活塞杆，2-1、第一耐磨钢板套筒，2-2、第二耐磨钢板套筒，3、橡胶密封圈，4、导向套，5、活塞，6、空气孔，7、磁流变液，8、线圈，9、缸体，10、关节轴承，11、活塞杆法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1，一种磁变流液阻尼器包括活塞杆1、导向套4、活塞5、磁流变液7、线圈8、缸体9、关节轴承10和活塞杆法兰11。
本发明在原有的磁流变液阻尼器上安装附加机械装置（延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置），该附加机械装置与原有磁流变液阻尼器一起工作，能够解决活塞在来回往复运动过程中磁流变液中羰基铁粉粒子对活塞杆的磨损问题，从而提高磁流变液阻尼器的使用寿命。
参见图1-图4，一种延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置，包括置于磁变流液阻尼器活塞杆1两侧的两套活塞杆套筒机构，所述活塞杆套筒机构的一端与导向套4连接，活塞杆套筒机构的另一端与活塞杆法兰11连接；
所述活塞杆套筒机构包括若干层与导向套4连接的第一耐磨钢板套筒2-1、若干层与活塞杆法兰11连接的第二耐磨钢板套筒2-2，所述第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2交错设置，在第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2交错处设置有橡胶密封圈3；
两套活塞杆套筒机构通过空气孔6相连通，空气孔6连通了两侧活塞杆套筒机构，从而在活塞5往复运动时两侧空气可以自由流通，保持两侧压强相等。为了便于制作，可以将空气孔6的直径设计成第一耐磨钢板套筒2-1的厚度。空气孔6数量根据活塞杆套筒机构层数、阻尼器的使用年限要求、阻尼器本身的特征进行确定。
为了减少第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2的滑动摩擦力，可以在第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2的空隙中加入少量硅油。。
为了便于制作，第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2通常采用2-5层，在本实施例中（参见图1），第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2分别采用2层；所述第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2的厚度均为5mm。
本发明中，若干层耐磨钢板套筒（第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2）与导向套4、活塞杆法兰11联接形成刚体，第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2彼此交叉紧密接触，橡胶密封圈3确保了相邻耐磨钢板套筒2的密闭性，隔绝了活塞杆1与磁变流液7中羰基铁粉粒子的接触，在第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2之间的空隙中加入少量硅油，但不填充，从而减小了活塞往复运动时第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2之间的摩擦力。磁变流液7与活塞杆1不直接接触，避免了磁变流液7对活塞杆1的磨损，每一层耐磨钢板套筒都为活塞杆磨损提供了一道防护，若干层耐磨钢板套筒2形成了若干道防线，提高了阻尼器的使用寿命。
为了保证连接强度及稳定性，第一耐磨钢板套筒2-1与导向套4采用刚性连接，第二耐磨钢板套筒2-1与活塞杆法兰11采用刚性连接。为了确保密封性能，以及使橡胶密封圈3不易脱离耐磨钢板套筒，可以在耐磨钢板套筒上设置用来放置橡胶密封圈3的沟槽。
由于磁流变液阻尼器耗减能量能力与活塞5直径、有效磁极长度有关，随着活塞5直径、有效磁极长度的增大其耗减能量能力增大。在磁流变液阻尼器中增加耐磨钢板套筒将使得相应活塞5横截面积减小，一定程度上影响了磁流变液阻尼器耗减能量的能力，但由于耐磨钢板套筒横截面积很小，故其对活塞5横截面积影响不大，要达到初始耗减能量能力要求可以采取增加有效磁极长度或者增加很小的活塞5半径即可满足。比如：初始的活塞5直径为120mm，活塞杆1直径为35mm，则经计算的活塞5的净横截面积为：10347mm2。若增加四层耐磨钢板套筒2（2层第一耐磨钢板套筒2-1和2层第二耐磨钢板套筒2-2），第一耐磨钢板套筒2-1和第二耐磨钢板套筒2-2的厚度为5mm，为使活塞5的净横截面积保持不变，经过计算得活塞5直径应为129mm，相比初始的活塞5直径120mm增加很少，从而可以看出成本增加不多。

Claims (6)

1.一种延长磁变流液阻尼器使用寿命的活塞杆防护套筒装置，其特征在于：包括置于磁变流液阻尼器活塞杆两侧的两套活塞杆套筒机构，所述活塞杆套筒机构的一端与导向套连接，活塞杆套筒机构的另一端与活塞杆法兰连接；
所述活塞杆套筒机构包括若干层与导向套连接的第一耐磨钢板套筒、若干层与活塞杆法兰连接的第二耐磨钢板套筒，所述第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒交错设置，在第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒交错处设置有橡胶密封圈；
两套活塞杆套筒机构通过空气孔相连通。
2.如权利要求1所述的活塞杆防护套筒装置，其特征在于：所述空气孔的直径等于第一耐磨钢板套筒的厚度。
3.如权利要求1所述的活塞杆防护套筒装置，其特征在于：第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒的交错长度大于第一耐磨钢板套筒、第二耐磨钢板的非交错长度。
4.如权利要求1或3所述的活塞杆防护套筒装置，其特征在于：在第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒的空隙处加入硅油。
5.如权利要求4所述的活塞杆防护套筒装置，其特征在于：第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒分别为2-5层，且第一耐磨钢板套筒和第二耐磨钢板套筒的厚度均为5mm。
6.如权利要求1所述的活塞杆防护套筒装置，其特征在于：所述耐磨钢板套筒上设有用来放置橡胶密封圈的沟槽。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105650191A (zh) * 2016-02-29 2016-06-08 广东工业大学 一种u型槽开式磁流变阻尼器
CN106594159A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 合肥工业大学 一种实现三向隔振的磁流变复合悬置
CN107654562A (zh) * 2017-11-13 2018-02-02 武汉理工大学 一种具有失电增阻功能的磁流变液阻尼器
CN113027974A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 上海理工大学 一种多模式的磁流变剪切增稠液阻尼器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1320779A (zh) * 2000-04-24 2001-11-07 邱玲 一种新型磁流变流体阻尼装置
US6694856B1 (en) * 2001-02-22 2004-02-24 The University Of Maryland Magnetorheological damper and energy dissipation method
CN201513514U (zh) * 2009-10-30 2010-06-23 南京理工大学 双缸磁流变冲击缓冲器
JP2012193764A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Sanwa Tekki Corp 磁気粘性流体流動型制振装置
CN104500641A (zh) * 2015-01-14 2015-04-08 青岛理工大学 一种基于磁流变弹性体的双转子自供电减震器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1320779A (zh) * 2000-04-24 2001-11-07 邱玲 一种新型磁流变流体阻尼装置
US6694856B1 (en) * 2001-02-22 2004-02-24 The University Of Maryland Magnetorheological damper and energy dissipation method
CN201513514U (zh) * 2009-10-30 2010-06-23 南京理工大学 双缸磁流变冲击缓冲器
JP2012193764A (ja) * 2011-03-15 2012-10-11 Sanwa Tekki Corp 磁気粘性流体流動型制振装置
CN104500641A (zh) * 2015-01-14 2015-04-08 青岛理工大学 一种基于磁流变弹性体的双转子自供电减震器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105650191A (zh) * 2016-02-29 2016-06-08 广东工业大学 一种u型槽开式磁流变阻尼器
CN106594159A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 合肥工业大学 一种实现三向隔振的磁流变复合悬置
CN106594159B (zh) * 2016-12-16 2019-05-31 合肥工业大学 一种实现三向隔振的磁流变复合悬置
CN107654562A (zh) * 2017-11-13 2018-02-02 武汉理工大学 一种具有失电增阻功能的磁流变液阻尼器
CN113027974A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 上海理工大学 一种多模式的磁流变剪切增稠液阻尼器

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