CN105179569A - 双杆变缸体有源单控变阻尼磁流变阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双杆变缸体有源单控变阻尼磁流变阻尼器，属于变阻尼结构减振的磁流变液仪器领域。它包括工作缸体模块、两组端盖模块、两组活塞模块、工作间隙、电源；工作缸体模块包括梯度内径工作缸、装设于梯度内径工作缸外壁上的线圈、装设于线圈外部的电场屏蔽层；梯度内径工作缸为两端部内径最小、中部内径最大、其余部分内径沿轴线线性变化的空心圆柱体；活塞外周壁与梯度内径工作缸内周壁之间的间隙构成了磁流变液的工作间隙，工作间隙的体积沿轴线位置线性变化。本发明是一种结构合理、渐变工作间隙与磁场控制阻尼、实现更大阻尼力调节范围的磁流变阻尼器。

Description

双杆变缸体有源单控变阻尼磁流变阻尼器

技术领域

本发明涉及变阻尼结构减振的磁流变液仪器领域，特指一种双杆变缸体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智能型缓冲仪器，广泛应用于汽车、桥梁、建筑等结构减振控制领域中，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外部磁场的施加，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虽然实现了变阻尼，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恒定，阻尼力的改变完全依赖于外部磁场的改变，阻尼力的调节范围有限。

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调节范围有限等问题，本发明提供一种结构合理、渐变工作间隙与磁场控制阻尼、实现更大范围阻尼力调节的磁流变阻尼器。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：双杆变缸体有源单控变阻尼磁流变阻尼器，它包括工作缸体模块、两组端盖模块、两组活塞模块、工作间隙、电源；所述工作缸体模块包括梯度内径工作缸、装设于所述梯度内径工作缸外壁上的线圈、装设于所述线圈外部的电场屏蔽层；所述梯度内径工作缸为两端部内径最小、中部内径最大、其余部分内径沿轴线线性变化的空心圆柱体。

本发明的两组所述端盖模块结构完全相同，分别装设于所述工作缸体模块的左、右两端；所述端盖模块包括端盖本体、开设于所述端盖本体上的轴承孔、装设于所述轴承孔内部的轴承、装设于所述轴承一侧位于所述梯度内径工作缸内部的密封装置；所述两组活塞模块对称装设于所述工作缸体模块的内部，它包括活塞杆、装设于所述活塞杆一端的活塞、设于所述活塞上的导向孔、导向杆；平行于所述活塞杆的所述导向杆通过所述导向孔装设于两组所述端盖模块之间。

本发明的两个所述活塞将充满磁流变液的所述梯度内径工作缸分割为中心室和偏心室；所述中心室为两个所述活塞与所述梯度内径工作缸围成的空间，所述偏心室为所述端盖模块、活塞、梯度内径工作缸围成的空间；所述活塞外周壁与所述梯度内径工作缸内周壁之间的间隙构成了磁流变液的工作间隙，所述工作间隙的体积沿轴线位置线性变化；所述电源通过导线与所述线圈相连，并装设于位于所述工作缸体模块右端的所述端盖本体上。

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单控变阻尼磁流变阻尼器设有梯度内径工作缸和线圈，梯度内径工作缸的内径沿轴线渐变，活塞运动时，工作间隙发生变化，线圈产生的磁场同时改变。由此可知，本发明结构简单、依靠工作间隙与磁场强度共同改变阻尼力、实现自适应变阻尼，拓宽了阻尼力的变化范围。

附图说明

图1是本发明的双杆变缸体有源单控变阻尼磁流变阻尼器的结构原理示意图。

图2是本发明的双杆变缸体有源单控变阻尼磁流变阻尼器的A-A剖面图。

图中，1—工作缸体模块；11—梯度内径工作缸；12—线圈；13—电场屏蔽层；2—端盖模块；21—端盖本体；22—密封装置；23—轴承；24—轴承孔；3—活塞模块；31—活塞；32—活塞杆；33—导向孔；34—导向杆；41—中心室；42—偏心室；43—工作间隙；5—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，本发明的双杆变缸体有源单控变阻尼磁流变阻尼器，包括工作缸体模块1、两组端盖模块2、两组活塞模块3、工作间隙43、电源5；工作缸体模块1包括梯度内径工作缸11、装设于梯度内径工作缸11外壁上的线圈12、装设于线圈12外部的电场屏蔽层13；梯度内径工作缸11为两端部内径最小、中部内径最大、其余部分内径沿轴线线性变化的空心圆柱体。

两组端盖模块2结构完全相同，分别装设于工作缸体模块1的左、右两端；端盖模块2包括端盖本体21、开设于端盖本体21上的轴承孔24、装设于轴承孔24内部的轴承23、装设于轴承23一侧位于梯度内径工作缸11内部的密封装置22。

两组活塞模块3对称装设于工作缸体模块1的内部，它包括活塞杆32、装设于活塞杆32一端的活塞31、设于活塞31上的导向孔33、导向杆34；平行于活塞杆32的导向杆34通过导向孔33装设于两组端盖模块3之间；两个活塞31将充满磁流变液的梯度内径工作缸11分割为中心室41和偏心室42；中心室41为两个活塞31与梯度内径工作缸11围成的空间，偏心室42为端盖模块2、活塞31、梯度内径工作缸11围成的空间。

参见图1和图2所示，活塞31外周壁与梯度内径工作缸11内周壁之间的间隙构成了磁流变液的工作间隙43，工作间隙43的体积沿轴线位置线性变化；电源5通过导线与线圈12相连，并装设于位于工作缸体模块1右端的端盖本体21上。

变阻尼原理：当两活塞31由中部向两端运动时，工作间隙43逐渐变小，磁流变液由偏心室42通过工作间隙43向中心室41流动，阻尼力显著增大；与此同时，电源5通过线圈12增强工作缸体模块1内部的磁场，流体的黏度增加，阻尼力再次增大；当活塞31由两端向中部运动时，工作间隙43逐渐变大，磁场逐渐减小，阻尼力迅速减小。

Claims (1)

1.双杆变缸体有源单控变阻尼磁流变阻尼器，其特征在于：包括工作缸体模块（1）、两组端盖模块（2）、两组活塞模块（3）、工作间隙（43）和电源（5）；所述工作缸体模块（1）包括梯度内径工作缸（11）、装设于所述梯度内径工作缸（11）外壁上的线圈（12）、装设于所述线圈（12）外部的电场屏蔽层（13）；所述梯度内径工作缸（11）为两端部内径最小、中部内径最大、其余部分内径沿轴线线性变化的空心圆柱体；两组所述端盖模块（2）结构完全相同，分别装设于所述工作缸体模块（1）的左、右两端；所述端盖模块（2）包括端盖本体（21）、开设于所述端盖本体（21）上的轴承孔（24）、装设于所述轴承孔（24）内部的轴承（23）、装设于所述轴承（23）一侧位于所述梯度内径工作缸（11）内部的密封装置（22）；所述两组活塞模块（3）对称装设于所述工作缸体模块（1）的内部，它包括活塞杆（32）、装设于所述活塞杆（32）一端的活塞（31）、设于所述活塞（31）上的导向孔（33）、导向杆（34）；平行于所述活塞杆（32）的所述导向杆（34）通过所述导向孔（33）装设于两组所述端盖模块（3）之间；两个所述活塞（31）将充满磁流变液的所述梯度内径工作缸（11）分割为中心室（41）和偏心室（42）；所述中心室（41）为两个所述活塞（31）与所述梯度内径工作缸（11）围成的空间，所述偏心室（42）为所述端盖模块（2）、活塞（31）、梯度内径工作缸（11）围成的空间；所述活塞（31）外周壁与所述梯度内径工作缸（11）内周壁之间的间隙构成了磁流变液的工作间隙（43），所述工作间隙（43）的体积沿轴线位置线性变化；所述电源（5）通过导线与所述线圈（12）相连，并装设于位于所述工作缸体模块（1）右端的所述端盖本体（21）上。