CN105065534A - 双杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器 - Google Patents

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李晓艳
华同曙
蒋学东
何云松
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Abstract

本发明公开了双杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器，属于变阻尼磁流变液仪器领域。它包括梯度工作缸、两组结构完全相同的端盖模块、两组结构完全相同对称装设于梯度工作缸内部的活塞模块、电源、工作间隙、磁流变液；梯度缸体缸为内径中部最大、两端部最小、沿自身轴线线性变化的空心圆柱体；活塞模块包括活塞、装设于活塞外部凹槽内的通电线圈、装设于通电线圈外部的线圈保护层、活塞杆；线圈保护层的外周壁与梯度工作缸的内周壁之间的空隙组成了磁流变流动的工作间隙。本发明是一种结构简单紧凑、变工作间隙大阻尼力、双线圈精确控制阻尼力的磁流变阻尼器。

Description

双杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器
技术领域
本发明涉及变阻尼磁流变液仪器领域，特指一种双杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器。
背景技术
在磁场作用下，由细小的软磁性颗粒分散于载液中形成的磁流变液可在毫秒时间内实现牛顿流体与Bingham流体之间的相互转化。采用磁流变液制作的磁流变阻尼器具有出力大、体积小、响应快、阻尼力可调等优点。现有技术的磁流变阻尼器是利用励磁线圈产生的磁场改变在恒定工作间隙中流动的磁流变液的剪切屈服强度，实现阻尼力的控制。现有技术的磁流变阻尼器实现了变阻尼，但是仍存在着一定的缺陷：采用恒定的工作间隙，在零电流状态下阻尼力太小；在非零电流状态下对励磁线圈较远的磁流变液的控制效果不佳。
发明内容
本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、变工作间隙大阻尼力、双线圈精确控制阻尼力的磁流变阻尼器。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：双杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器，它包括梯度工作缸、两组结构完全相同分别装设于所述梯度工作缸两端的端盖模块、两组结构完全相同对称装设于所述梯度工作缸内部的活塞模块、装设于其中一个所述端盖模块上的电源、工作间隙、磁流变液。
本发明的梯度缸体缸为内径中部最大、两端部最小、沿自身轴线线性变化的空心圆柱体；所述端盖模块包括端盖本体、开设于所述端盖本体中心的轴承孔、装设于所述轴承孔内的轴承、装设于所述轴承内侧密封所述轴承孔的密封装置；所述活塞模块包括活塞、装设于所述活塞外部凹槽内的通电线圈、装设于所述通电线圈外部的线圈保护层、活塞杆。
本发明的活塞杆的一端装设有所述活塞，另一端通过所述密封装置、轴承伸到所述梯度工作缸的外部；两组所述活塞模块将所述梯度工作缸的内部空间分为流变液中心室、流变液旁室；所述线圈保护层的直径等于所述梯度工作缸的最小内径；所述线圈保护层的外周壁与所述梯度工作缸的内周壁之间的空隙组成了磁流变流动的工作间隙。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的双杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器设有梯度工作缸、两组结构完全相同的活塞模块，零电流作用下，工作间隙可以由零增加到一个定值；两组通电线圈可以实现更加精确地控制梯度工作缸内的磁场。由此可知，本发明结构简单合理、相对现有的磁流变阻尼器，具有更大的阻尼力和更好的受控性能。
附图说明
图1是本发明的双杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器的结构原理图。
图2是本发明的梯度工作缸的横截面结构示意图。
图中，1—梯度工作缸；2—端盖模块；21—端盖本体；22—轴承孔；23—轴承；24—密封装置；3—活塞模块；31—活塞；32—通电线圈；33—线圈保护层；34—活塞杆；41—流变液中心室；42—流变液旁室；43—工作间隙；5—磁流变液；6—电源。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1和图2所示，本发明的双杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器，包括梯度工作缸1、两组结构完全相同分别装设于梯度工作缸1两端的端盖模块2、两组结构完全相同对称装设于梯度工作缸1内部的活塞模块3、装设于其中一个端盖模块2上的电源6、工作间隙43、磁流变液5；梯度缸体缸1为内径中部最大、两端部最小、沿自身轴线线性变化的空心圆柱体；端盖模块2包括端盖本体21、开设于端盖本体21中心的轴承孔22、装设于轴承孔22内的轴承23、装设于轴承23内侧密封轴承孔22的密封装置24。
参见图1所示，活塞模块3包括活塞31、装设于活塞31外部凹槽内的通电线圈32、装设于通电线圈32外部的线圈保护层33、活塞杆34；活塞杆34的一端装设有活塞31，另一端通过密封装置24、轴承23伸到梯度工作缸1的外部；两组活塞模块3将梯度工作缸1的内部空间分为流变液中心室41和流变液旁室42；线圈保护层33的直径等于梯度工作缸1的最小内径；线圈保护层33的外周壁与梯度工作缸1的内周壁之间的空隙组成了磁流变5流动的工作间隙43。
在零电流状态下，两组活塞模块3向外运动时，磁流变液5由流变液旁室42，经工作间隙43，流向流变液中心室41，由于工作间隙43逐渐变小，阻尼力显著增加；在非零电流状态下，通过控制两组通电线圈32内部的电流，实现对磁流变液的黏度精确的控制，从而实现高精度的阻尼力控制。

Claims (1)

1.双杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器，其特征在于：包括梯度工作缸(1)、两组结构完全相同分别装设于所述梯度工作缸(1)两端的端盖模块(2)、两组结构完全相同对称装设于所述梯度工作缸(1)内部的活塞模块(3)、装设于其中一个所述端盖模块(2)上的电源(6)、磁流变液(5)和工作间隙(43)；所述梯度缸体缸(1)为内径中部最大、两端部最小、沿自身轴线线性变化的空心圆柱体；所述端盖模块(2)包括端盖本体(21)、开设于所述端盖本体(21)中心的轴承孔(22)、装设于所述轴承孔(22)内的轴承(23)、装设于所述轴承(23)内侧密封所述轴承孔(22)的密封装置(24)；所述活塞模块(3)包括活塞(31)、装设于所述活塞(31)外部凹槽内的通电线圈(32)、装设于所述通电线圈(32)外部的线圈保护层(33)、活塞杆(34)；所述活塞杆(34)的一端装设有所述活塞(31)，另一端通过所述密封装置(24)、轴承(23)伸到所述梯度工作缸(1)的外部；两组所述活塞模块(3)将所述梯度工作缸(1)的内部空间分为流变液中心室(41)和流变液旁室(42)；所述线圈保护层(33)的直径等于所述梯度工作缸(1)的最小内径；所述线圈保护层(33)的外周壁与所述梯度工作缸(1)的内周壁之间的空隙组成了磁流变5流动的工作间隙(43)。
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