CN105156571A - 双杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双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。它包括流变液缸体模块、两组结构完全相同分别装设于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流变液缸体模块内部的多级活塞模块、装设于其中一个端盖模块上的电源、工作间隙、磁流变液；梯度缸体为中部内径最小、两端部内径最大、其余部分内径线性变化的空心圆柱体；一级活塞的直径等于梯度缸体的最小内径；活塞的外周壁与梯度缸体的内周壁之间的间隙构成了磁流变液流动的工作间隙；本发明是一种结构简单合理、变工作间隙和双线圈控制阻尼、具有大阻尼力的磁流变阻尼器。

Description

双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，特指一种双杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器。

背景技术

由于磁流变液可以在磁场作用下于毫秒时间内实现牛顿流体与Bingham半固体流体的相互转变，因此，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，但是还存在着一定的缺陷：恒定的工作间隙导致零电流状态下阻尼力太小；单线圈控制阻尼力效果不佳。

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合理、变工作间隙和双线圈控制阻尼、具有大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：双杆多级活塞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多级活塞模块、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。

本发明的所述流变液缸体模块包括梯度缸体、装设于所述梯度缸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；所述梯度缸体为中部内径最小、两端部内径最大、其余部分内径线性变化的空心圆柱体；所述端盖模块包括端盖本体、设于所述端盖本体上的轴承孔、装设于所述轴承孔内的轴承、装设于所述端盖本体内侧密封所述轴承孔的密封装置；所述多级活塞模块包括活塞杆、装设于所述活塞杆上直径较小的一级活塞、装设于所述活塞杆上直径较大的二级活塞、装设于所述活塞杆上位于所述一级活塞和所述二级活塞之间的辅助线圈、装设于所述辅助线圈外面的线圈保护层。

本发明的所述活塞杆的另一端通过所述密封装置和所述轴承伸到所述端盖模块的外面；所述一级活塞的直径等于所述梯度缸体的最小内径；所述活塞的外周壁与所述梯度缸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；所述多级活塞模块将所述梯度缸体内部空间分为流变液中心室和流变液旁室；所述电源通过导线与所述主控线圈、所述辅助线圈相连，两组所述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：本发明的双杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器设有梯度缸体和多级活塞模块，磁流变液流动的工作间隙可以实现零到某个定值之间的连续变化；本发明的主控线圈与辅助线圈可以独立产生磁场，实现更高精度地控制阻尼力。由此可知，本发明结构简单合理、具有零电流状态高阻尼力、非零电流高精度阻尼力调控的特点，相比现有的磁流变阻尼器具有更好的性能。

附图说明

图1是本发明的双杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器的结构原理图。

图2是本发明的双杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器的A-A剖面图。

图3是本发明的双杆多级活塞有源双控变阻尼磁流变阻尼器的B-B剖面图。

图中，1—流变液缸体模块；11—梯度缸体；12—主控线圈；13—线圈屏蔽层；2—端盖模块；21—端盖本体；22—轴承孔；23—轴承；24—密封装置；3—多级活塞模块；31—一级活塞；32—二级活塞；33—活塞杆；34—辅助线圈；35—线圈保护层；41—流变液中心室；42—流变液旁室；43—工作间隙；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。

结合图1、图2和图3，本发明的双杆多级活塞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内部的多级活塞模块3、装设于其中一个端盖模块2上的电源5、工作间隙43、磁流变液6。

结合图1、图2和图3，流变液缸体模块1包括梯度缸体11、装设于梯度缸体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；梯度缸体11为中部内径最小、两端部内径最大、其余部分内径线性变化的空心圆柱体；端盖模块2包括端盖本体21、设于端盖本体21上的轴承孔22、装设于轴承孔22内的轴承23、装设于端盖本体21内侧密封轴承孔22的密封装置24；多级活塞模块3包括活塞杆33、装设于活塞杆33上直径较小的一级活塞31、装设于活塞杆33上直径较大的二级活塞32、装设于活塞杆33上位于一级活塞31和二级活塞32之间的辅助线圈34、装设于辅助线圈34外面的线圈保护层35；活塞杆33的另一端通过密封装置24和轴承23伸到端盖模块2的外面。

结合图1、图2和图3，一级活塞31的直径等于梯度缸体11的最小内径；两个活塞31、32的外周壁与梯度缸体11的内周壁之间的间隙构成了磁流变液6流动的工作间隙43；多级活塞模块3将梯度缸体11内部空间分为流变液中心室41和流变液旁室42；电源5通过导线与主控线圈12、辅助线圈34相连，两组线圈12、34可以独立控制磁场强度。

变阻尼原理：两组多级活塞模块3同时向里运动时，工作间隙43逐渐减小，直至为零，阻尼力逐渐变大，直至无穷大；两组多级活塞模块3同时向外运动时，工作间隙43逐渐变大，阻尼力逐渐减小；主控线圈12和辅助线圈34控制电流，增加磁场强度时，阻尼力增加；主控线圈12和辅助线圈34通过电流减小磁场强度时，阻尼力减小。

Claims (1)

1.双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)内部的多级活塞模块(3)、装设于其中一个所述端盖模块(2)上的电源(5)、工作间隙(43)和磁流变液(6)；所述流变液缸体模块(1)包括梯度缸体(11)、装设于所述梯度缸体(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)；所述梯度缸体(11)为中部内径最小、两端部内径最大、其余部分内径线性变化的空心圆柱体；所述端盖模块(2)包括端盖本体(21)、设于所述端盖本体(21)上的轴承孔(22)、装设于所述轴承孔(22)内的轴承(23)、装设于所述端盖本体(21)内侧密封所述轴承孔(22)的密封装置(24)；所述多级活塞模块(3)包括活塞杆(33)、装设于所述活塞杆(33)上直径较小的一级活塞(31)、装设于所述活塞杆(33)上直径较大的二级活塞(32)、装设于所述活塞杆(33)上位于所述一级活塞(31)和所述二级活塞(32)之间的辅助线圈(34)、装设于所述辅助线圈(34)外面的线圈保护层(35)；所述活塞杆(33)的另一端通过所述密封装置(24)和所述轴承(23)伸到所述端盖模块(2)的外面；所述一级活塞(31)的直径等于所述梯度缸体(11)的最小内径；所述活塞(31、32)的外周壁与所述梯度缸体(11)的内周壁之间的间隙构成了所述磁流变液(6)流动的工作间隙(43)；所述多级活塞模块(3)将所述梯度缸体(11)内部空间分为流变液中心室(41)和流变液旁室(42)；所述电源(5)通过导线与所述主控线圈(12)、所述辅助线圈(34)相连，两组所述线圈(12、34)可以独立控制磁场强度。