CN105065557A - 单杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器 - Google Patents

单杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器 Download PDF

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班书昊
李晓艳
苏少航
蒋学东
徐然
席仁强
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    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535—Magnetorheological [MR] fluid dampers
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Abstract

本发明公开了单杆多级活塞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。它包括梯度工作缸体模块、左端盖、右端盖模块、多级活塞模块、电源、工作间隙、磁流变液；梯度工作缸体模块包括工作缸体本体、主控线圈、线圈屏蔽层；工作缸体本体为左端内径最小、右端内径最大、其余部分内径线性变化的空心圆柱体；右端盖模块包括右端盖、轴承孔、轴承、密封装置；多级活塞模块包括活塞杆、一级活塞、二级活塞、三级活塞、辅助线圈、线圈保护层；三个活塞的直径按照等差数列设计。本发明是一种结构简单、变工作间隙和双线圈控制磁场、大阻尼的磁流变阻尼器。

Description

单杆多级活塞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，特指一种单杆多级活塞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、阻尼力可调等特点。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黏度，实现阻尼力的控制。现有技术的磁流变阻尼器虽然实现了变阻尼，但仍存在着一定的缺陷：采用恒定的工作间隙，在切断能源状态下阻尼力太小；通电状态下，单个励磁线圈对阻尼力控制效果不佳。
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、变工作间隙和双线圈控制磁场、大阻尼的磁流变阻尼器。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：单杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器，它包括梯度工作缸体模块、装设于所述梯度工作缸体模块左端的左端盖、装设于所述梯度工作缸体模块右端的右端盖模块、装设于所述梯度工作缸体模块内部的多级活塞模块、装设于所述右端盖模块上的电源、工作间隙、磁流变液。
本发明的梯度工作缸体模块包括工作缸体本体、缠绕于所述工作缸体本体外壁凹槽内的主控线圈、装设于所述主控线圈外部的线圈屏蔽层；所述工作缸体本体为左端内径最小、右端内径最大、其余部分内径线性变化的空心圆柱体。
本发明的所述右端盖模块包括右端盖、开设于所述右端盖中心处的轴承孔、装设于所述轴承孔内的轴承、装设于所述右端盖左侧密封所述轴承孔的密封装置。
本发明的多级活塞模块包括活塞杆、装设于所述活塞杆上的一级活塞、装设于所述活塞杆上的二级活塞、装设于所述活塞杆上的三级活塞、装设于所述活塞杆上位于两个活塞之间的辅助线圈、装设于所述辅助线圈外表面的线圈保护层；所述活塞杆的另一端通过所述密封装置和轴承孔伸到所述右端盖模块的外部；三个活塞的直径按照等差数列设计，且他们的外径边缘到所述工作缸体本体内径边缘的距离相等；所述多级活塞模块将所述工作缸体本体内部的空间分为流变液左室和流变液右室；三个所述活塞的外周壁与所述工作缸体本体的内周壁之间的间隙构成了所述磁流变液流动的工作间隙。
所述电源通过导线与所述主控线圈、所述辅助线圈相连，所述主控线圈、所述辅助线圈可以独立控制磁场强度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的单杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器设有内径线性变化的工作缸体本体和多级活塞模块，多级活塞模块向左运动时，工作间隙逐渐减少至零，阻尼力逐渐增加；本法的主控线圈和辅助线圈可以独立控制磁场强度，可以实现更加精确地控制阻尼力。由此可知，本发明结构紧凑合理、具有零电流大阻尼力、双线圈高精度控制阻尼的特点。
附图说明
图1是本发明的单杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器的结构原理示意图。
图中，1—梯度工作缸体模块；11—工作缸体本体；12—主控线圈；13—线圈屏蔽层；2—左端盖；3—多级活塞模块；31—活塞杆；32—一级活塞；33—二级活塞；34—三级活塞；35—辅助线圈；36—线圈保护层；4—右端盖模块；41—右端盖；42—轴承孔；43—轴承；44—密封装置；5—电源；61—流变液左室；62—流变液右室；63—工作间隙；7—磁流变液。
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所示，本发明的单杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器，包括梯度工作缸体模块1、装设于梯度工作缸体模块1左端的左端盖2、装设于梯度工作缸体模块1右端的右端盖模块4、装设于梯度工作缸体模块1内部的多级活塞模块3、装设于右端盖模块4上的电源5、工作间隙63、磁流变液7。
梯度工作缸体模块1包括工作缸体本体11、缠绕于工作缸体本体11外壁凹槽内的主控线圈12、装设于主控线圈12外部的线圈屏蔽层13；工作缸体本体11为左端内径最小、右端内径最大、其余部分内径线性变化的空心圆柱体；右端盖模块4包括右端盖41、开设于右端盖41中心处的轴承孔42、装设于轴承孔42内的轴承43、装设于右端盖41左侧密封轴承孔42的密封装置44；多级活塞模块3包括活塞杆31、装设于活塞杆31上的一级活塞32、装设于活塞杆31上的二级活塞33、装设于活塞杆31上的三级活塞33、装设于活塞杆31上位于两个活塞之间的辅助线圈35、装设于辅助线圈35外表面的线圈保护层36。
活塞杆31的另一端通过密封装置44和轴承孔43伸到右端盖模块4的外部；三个活塞31、32、33的直径按照等差数列设计，且他们的外径边缘到工作缸体本体11内径边缘的距离相等；多级活塞模块3将工作缸体本体11内部的空间分为流变液左室61和流变液右室62；三个活塞31、32、33的外周壁与工作缸体本体11的内周壁之间的间隙构成了磁流变液7流动的工作间隙63；电源5通过导线与主控线圈12和辅助线圈35相连，主控线圈12与辅助线圈35可以独立控制磁场强度。

Claims (1)

1.单杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器，其特征在于：包括梯度工作缸体模块(1)、装设于所述梯度工作缸体模块(1)左端的左端盖(2)、装设于所述梯度工作缸体模块(1)右端的右端盖模块(4)、装设于所述梯度工作缸体模块(1)内部的多级活塞模块(3)、装设于所述右端盖模块(4)上的电源(5)、工作间隙(63)和磁流变液(7)；所述梯度工作缸体模块(1)包括工作缸体本体(11)、缠绕于所述工作缸体本体(11)外壁凹槽内的主控线圈(12)、装设于所述主控线圈(12)外部的线圈屏蔽层(13)；所述工作缸体本体(11)为左端内径最小、右端内径最大、其余部分内径线性变化的空心圆柱体；所述右端盖模块(4)包括右端盖(41)、开设于所述右端盖(41)中心处的轴承孔(42)、装设于所述轴承孔(42)内的轴承(43)、装设于所述右端盖(41)左侧密封所述轴承孔(42)的密封装置(44)；所述多级活塞模块(3)包括活塞杆(31)、装设于所述活塞杆(31)上的一级活塞(32)、装设于所述活塞杆(31)上的二级活塞(33)、装设于所述活塞杆(31)上的三级活塞(33)、装设于所述活塞杆(31)上位于两个活塞之间的辅助线圈(35)、装设于所述辅助线圈(35)外表面的线圈保护层(36)；所述活塞杆(31)的另一端通过所述密封装置(44)和轴承孔(43)伸到所述右端盖模块(4)的外部；三个所述活塞(31、32、33)的直径按照等差数列设计，且他们的外径边缘到所述工作缸体本体(11)内径边缘的距离相等；所述多级活塞模块(3)将所述工作缸体本体(11)内部的空间分为流变液左室(61)和流变液右室(62)；三个所述活塞(31、32、33)的外周壁与所述工作缸体本体(11)的内周壁之间的间隙构成了所述磁流变液(7)流动的工作间隙(63)；所述电源(5)通过导线与所述主控线圈(12)和所述辅助线圈(35)相连，所述主控线圈(12)与所述辅助线圈(35)可以独立控制磁场强度。
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