CN105179568A - 双杆多级活塞有源单控变阻尼磁流变阻尼器 - Google Patents

双杆多级活塞有源单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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Abstract

本发明公开了双杆多级活塞有源单控变阻尼磁流变阻尼器，属于变阻尼磁流变液仪器领域。它包括梯度缸体模块、两组端盖模块、两组多级活塞模块、工作间隙、磁流变液、电源；两组端盖模块分别装设于梯度缸体模块的两端，多级活塞模块装设于梯度缸体模块的内部；梯度缸体模块包括梯度缸体本体、线圈屏蔽层、通电线圈；梯度缸体本体为中部内径最大、两端内径最小、内径渐变的空心圆柱体；磁流变液通过工作间隙在流变液中心室、流变液偏室之间流动。本发明是一种结构紧凑、变工作间隙和磁场强度、最大阻尼力显著提高的磁流变阻尼器。

Description

双杆多级活塞有源单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单控变阻尼磁流变阻尼器。
背景技术
磁流变阻尼器是一种广泛应用于汽车、桥梁、建筑等结构减振控制领域中的半主动减振仪器，对结构减振具有重要的作用。现有技术的磁流变阻尼器通过改变电流来改变流体的黏度，使得磁流变液通过活塞外周壁与工作缸内周壁之间的工作间隙获得不同的阻尼力。现有的磁流变阻尼器实现了变阻尼，但仍存在着一定的缺点：活塞外周壁与工作缸内周壁之间的工作间隙为定值，阻尼力的改变完全依赖于外部磁场的改变，最大阻尼力受到了限制。
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紧凑、变工作间隙和磁场强度、最大阻尼力显著提高的变阻尼磁流变阻尼器。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：双杆多级活塞有源单控变阻尼磁流变阻尼器，它包括梯度缸体模块、两组结构完全相同的端盖模块、两组结构完全相同对称装设的多级活塞模块、工作间隙、磁流变液、电源；两组所述端盖模块分别装设于所述梯度缸体模块的两端，所述多级活塞模块装设于所述梯度缸体模块的内部；所述梯度缸体模块包括梯度缸体本体、线圈屏蔽层、装设于所述梯度缸体本体与所述线圈屏蔽层之间的通电线圈。
本发明的所述梯度缸体本体为中部内径最大、两端内径最小、内径渐变的空心圆柱体；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、装设于所述轴承孔一侧的密封装置；所述多级活塞模块包括一级活塞、二级活塞、三级活塞、活塞杆；三个所述活塞按照直径由小及大自里向外装设于所述活塞杆上；所述活塞杆的另一端通过所述密封装置、轴承伸到所述梯度缸体本体的外部；所述电源装设于其中一个所述端盖模块上，并通过导线与通电线圈相连。
本发明的两组所述多级活塞模块将所述梯度缸体模块的内部空间分割为两部分：流变液中心室和流变液偏室；所述一级活塞的外周壁与所述梯度缸体本体的内周壁之间的空间为工作间隙；所述磁流变液通过所述工作间隙在所述流变液中心室、流变液偏室之间流动。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的梯度缸体模块设有内径渐变的梯度缸体本体和通电线圈，多级活塞模块运动到不同位置时，工作间隙在零与某个定值之间变化，阻尼力与工作间隙反比；与此同时，通电线圈通过改变电流来改变磁流变液的黏度和阻尼力。由此可知，本发明结构合理、实现了阻尼力由某个定值逐渐增加、最大阻尼力得到了显著提高。
附图说明
图1是本发明的双杆多级活塞有源单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单控变阻尼磁流变阻尼器的A-A剖面图。
图中，1—梯度缸体模块；11—梯度缸体本体；12—通电线圈；13—线圈屏蔽层；2—端盖模块；21—端盖本体；22—密封装置；23—轴承；24—轴承孔；3—多级活塞模块；31—一级活塞；32—二级活塞；33—三级活塞；34—活塞杆；41—流变液中心室；42—流变液偏室；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所示，本发明的双杆多级活塞有源单控变阻尼磁流变阻尼器，包括梯度缸体模块1、两组结构完全相同的端盖模块2、两组结构完全相同对称装设的多级活塞模块3、工作间隙43、磁流变液5、电源6；两组端盖模块2分别装设于梯度缸体模块1的两端，多级活塞模块3装设于梯度缸体模块1的内部；梯度缸体模块1包括梯度缸体本体11、线圈屏蔽层13、装设于梯度缸体本体11与线圈屏蔽层13之间的通电线圈12；梯度缸体本体11为中部内径最大、两端内径最小、内径渐变的空心圆柱体；端盖模块2包括端盖本体21、设于端盖本体21上的轴承孔24、装设于轴承孔24内的轴承23、装设于轴承孔24一侧的密封装置22。
参见图1和图2所示，多级活塞模块3包括一级活塞31、二级活塞32、三级活塞33、活塞杆34；三个活塞按照直径由小及大自里向外装设于活塞杆34上；活塞杆34的另一端通过密封装置22、轴承23伸到梯度缸体本体11的外部；电源6装设于其中一个端盖模块2上，并通过导线与通电线圈12相连；两组多级活塞模块3将梯度缸体模块1的内部空间分割为两部分：流变液中心室41和流变液偏室42；一级活塞31的外周壁与梯度缸体本体11的内周壁之间的空间为工作间隙43；磁流变液5通过工作间隙43在流变液中心室41、流变液偏室42之间流动。
变阻尼原理：两组多级活塞模块3逐渐靠近时，工作间隙43越来越小，通电线圈12的电流逐渐增加，阻尼力渐渐增加；两组多级活塞模块3逐渐远离时，工作间隙43越来越大，通电线圈12电流逐渐减小，阻尼力渐渐减小。

Claims (1)

1.双杆多级活塞有源单控变阻尼磁流变阻尼器，其特征在于：包括梯度缸体模块(1)、两组结构完全相同的端盖模块(2)、两组结构完全相同对称装设的多级活塞模块(3)、工作间隙(43)、磁流变液(5)和电源(6)；两组所述端盖模块(2)分别装设于所述梯度缸体模块(1)的两端，所述多级活塞模块(3)装设于所述梯度缸体模块(1)的内部；所述梯度缸体模块(1)包括梯度缸体本体(11)、线圈屏蔽层(13)、装设于所述梯度缸体本体(11)与所述线圈屏蔽层(13)之间的通电线圈(12)；所述梯度缸体本体(11)为中部内径最大、两端内径最小、内径渐变的空心圆柱体；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(24)、装设于所述轴承孔(24)内的轴承(23)、装设于所述轴承孔(24)一侧的密封装置(22)；所述多级活塞模块(3)包括一级活塞(31)、二级活塞(32)、三级活塞(33)、活塞杆(34)；三个所述活塞按照直径由小及大自里向外装设于所述活塞杆(34)上；所述活塞杆(34)的另一端通过所述密封装置(22)、轴承(23)伸到所述梯度缸体本体(11)的外部；所述电源(6)装设于其中一个所述端盖模块(2)上，并通过导线与通电线圈(12)相连；两组所述多级活塞模块(3)将所述梯度缸体模块(1)的内部空间分割为两部分：流变液中心室(41)和流变液偏室(42)；所述一级活塞(31)的外周壁与所述梯度缸体本体(11)的内周壁之间的空间为工作间隙(43)；所述磁流变液(5)通过所述工作间隙(43)在所述流变液中心室(41)、流变液偏室(42)之间流动。
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