CN105156566A - 双杆多级绕射有源双控变阻尼磁流变阻尼器 - Google Patents

双杆多级绕射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
蒋学东
华同曙
席仁强
谭邹卿
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Abstract

本发明公开了双杆多级绕射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。它包括流变液缸体模块、两组结构完全相同的端盖模块、两组结构完全相同的绕射活塞模块、磁流变液和电源；流变液缸体模块包括线圈缸体、第一线圈、第一线圈屏蔽层；绕射活塞模块包括绕射活塞本体、第二线圈、第二线圈保护层、活塞杆；绕射活塞本体上设有一道弯曲连通且内径渐变的绕射孔；绕射活塞模块运动时，磁流变液可以在流变液旁室、流变液中心室之间相互流动。本发明是一种结构合理、具有渐变工作间隙和对称磁场分布、大阻尼力、高精度受控的磁流变阻尼器。

Description

双杆多级绕射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，特指一种双杆多级绕射有源双控变阻尼磁流变阻尼器。
背景技术
在磁场作用下，磁流变液可于毫秒时间内实现由牛顿流体转变为Bingham半固体流体，撤去磁场后，又可以恢复原态。采用磁流变液制作的磁流变阻尼器具有体积小、响应快、阻尼力可调等特点。现有技术的磁流变阻尼器工作原理基本相同，即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。虽然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：恒定的工作间隙导致零电流状态下阻尼力偏小；通电状态下，单个励磁线圈很难对靠近活塞附件的磁流变液精确地控制，即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阻尼力偏小和阻尼控制不精确等问题，本发明提供一种结构合理、具有渐变工作间隙和对称磁场分布、大阻尼力、高精度受控的磁流变阻尼器。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：双杆多级绕射有源双控变阻尼磁流变阻尼器，它包括流变液缸体模块、两组结构完全相同分别装设于所述流变液缸体模块两端的端盖模块、两组结构完全相同对称装设于所述流变液缸体模块内部的绕射活塞模块、磁流变液和电源。
本发明的流变液缸体模块包括内径恒定形状为圆筒状的线圈缸体、装设于所述线圈缸体外壁凹槽内的第一线圈、装设于所述第一线圈外部的第一线圈屏蔽层；所述端盖模块包括圆形的端盖本体、设于所述端盖本体圆形处的轴承孔、装设于所述轴承孔内的直线轴承、密封所述轴承孔的密封装置；所述绕射活塞模块包括绕射活塞本体、装设于所述绕射活塞本体外壁凹槽内的第二线圈、装设于所述第二线圈外的第二线圈保护层、一端装设有所述绕射活塞本体另一端通过所述密封装置和所述轴承孔伸到所述端盖模块外面的活塞杆。
本发明的绕射活塞本体上设有一道弯曲连通且内径渐变的绕射孔；所述绕射孔的一端为开孔内径较大的工作间隙大口，另一端为开孔内径较小的工作间隙小口；所述绕射活塞本体的直径等于所述线圈缸体的内径；所述电源装设于其中一个所述端盖本体上，并通过导线与所述第一线圈、所述第二线圈相连；两组所述绕射活塞模块将所述线圈缸体的内部空间分割为流变液中心室、流变液旁室；所述绕射活塞模块运动时，所述磁流变液在所述流变液旁室、所述流变液中心室间流动。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的双杆多级绕射有源双控变阻尼磁流变阻尼器设有第一线圈和第二线圈，可以更加容易地控制磁场，从而更加精确地控制阻尼力；本发明还设有内径渐变的绕射孔，磁流变液在其内部流动方向不同时，阻尼力大小显著不同。由此可知，本发明结构简单合理、实现了零电流状态下的大阻尼力，相比现有的磁流变阻尼器，阻尼力更容易控制。
附图说明
图1是本发明的双杆多级绕射有源双控变阻尼磁流变阻尼器的结构原理示意图。
图2是本发明的充满磁流变液的绕射活塞模块的结构原理示意图。
图中，1—流变液缸体模块；11—第一线圈屏蔽层；12—第一线圈；13—线圈缸体；2—端盖模块；21—端盖本体；22—轴承孔；23—直线轴承；24—密封装置；3—绕射活塞模块；31—绕射活塞本体；32—活塞杆；33—绕射孔；331—工作间隙大口；332—工作间隙小口；34—第二线圈；35—第二线圈保护层；41—流变液中心室；42—流变液旁室；5—电源；6—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和图2所示，本发明的双杆多级绕射有源双控变阻尼磁流变阻尼器，包括流变液缸体模块1、两组结构完全相同分别装设于流变液缸体模块1两端的端盖模块2、两组结构完全相同对称装设于流变液缸体模块1内部的绕射活塞模块3、磁流变液6和电源5。
参见图1和图2所示，流变液缸体模块1包括内径恒定形状为圆筒状的线圈缸体13、装设于线圈缸体13外壁凹槽内的第一线圈12、装设于第一线圈12外部的第一线圈屏蔽层11；端盖模块2包括圆形的端盖本体21、设于端盖本体21圆形处的轴承孔22、装设于轴承孔22内的直线轴承23、密封轴承孔22的密封装置24；绕射活塞模块3包括绕射活塞本体31、装设于绕射活塞本体31外壁凹槽内的第二线圈34、装设于第二线圈34外的第二线圈保护层、一端装设有绕射活塞本体31另一端通过密封装置24和轴承孔22伸到端盖模块2外面的活塞杆32。
参见图1和图2所示，绕射活塞本体31上设有一道弯曲连通且内径渐变的绕射孔33；绕射孔33的一端为开孔内径较大的工作间隙大口331，另一端为开孔内径较小的工作间隙小口332；绕射活塞本体31的直径等于线圈缸体13的内径；电源5装设于其中一个端盖本体21上，并通过导线与第一线圈12、第二线圈34相连；两组绕射活塞模块3将线圈缸体13的内部空间分割为流变液中心室41、流变液旁室42；绕射活塞模块3运动时，磁流变液6在流变液旁室42、流变液中心室41间相互流动。
变阻尼原理：当两组绕射活塞模块3同时向外运动时，磁流变液6由工作间隙小口332流入，然后由工作间隙大口331流出，阻尼力显著增大；当两组绕射活塞模块3同时向里运动时，磁流变液6由工作间隙大口331流入，然后由工作间隙小口332流出，阻尼力显著减小；改变第一线圈12、第二线圈34中的电流，可以增加或减小磁场强度，从而增大或减小磁流变液6的阻尼力。

Claims (1)

1.双杆多级绕射有源双控变阻尼磁流变阻尼器，其特征在于：包括流变液缸体模块(1)、两组结构完全相同分别装设于所述流变液缸体模块(1)两端的端盖模块(2)、两组结构完全相同对称装设于所述流变液缸体模块(1)内部的绕射活塞模块(3)、磁流变液(6)和电源(5)；所述流变液缸体模块(1)包括内径恒定形状为圆筒状的线圈缸体(13)、装设于所述线圈缸体(13)外壁凹槽内的第一线圈(12)、装设于所述第一线圈(12)外部的第一线圈屏蔽层(11)；所述端盖模块(2)包括圆形的端盖本体(21)、设于所述端盖本体(21)圆形处的轴承孔(22)、装设于所述轴承孔(22)内的直线轴承(23)、密封所述轴承孔(22)的密封装置(24)；所述绕射活塞模块(3)包括绕射活塞本体(31)、装设于所述绕射活塞本体(31)外壁凹槽内的第二线圈(34)、装设于所述第二线圈(34)外的第二线圈保护层、一端装设有所述绕射活塞本体(31)另一端通过所述密封装置(24)和所述轴承孔(22)伸到所述端盖模块(2)外面的活塞杆(32)；所述绕射活塞本体(31)上设有一道弯曲连通且内径渐变的绕射孔(33)；所述绕射孔(33)的一端为开孔内径较大的工作间隙大口(331)，另一端为开孔内径较小的工作间隙小口(332)；所述绕射活塞本体(31)的直径等于所述线圈缸体(13)的内径；所述电源(5)装设于其中一个所述端盖本体(21)上，并通过导线与所述第一线圈(12)、所述第二线圈(34)相连；两组所述绕射活塞模块(3)将所述线圈缸体(13)的内部空间分割为流变液中心室(41)、流变液旁室(42)；所述绕射活塞模块(3)运动时，所述磁流变液(6)在所述流变液中心室(41)、所述流变液旁室(42)间相互流动。
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