CN105508496B - 并联磁流变体减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种并联磁流变体减振器，包括磁流变弹性体、缓冲件安装板、磁流变液缸、活塞块和环形线圈，所述底筒与中间筒一端相连接，中间筒的另一端与顶筒相连接，所述底筒与中间筒一端之间还安装有固定隔板，中间筒的另一端与顶筒还安装有固定隔板；主体外侧安装有固定外筒，线圈通过线圈固定环固定在线圈安装孔内，固定外筒安装在安装板上；所述活塞杆伸出到固定外筒外侧；所述安装板下端安装有磁流变液缸，磁流变液腔体内安装有活塞块，活塞块内设有流道，上腔体、下腔体和流道里面都充满了磁流变液，磁流变液缸外侧安装有环形线圈，活塞杆另一端与活塞块相连接；本发明结构简单，制造容易，安装方便，减振效果好，可以进行广泛推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及减振的技术领域，特别是磁流变体减振器的技术领域。
背景技术
传统的隔振器，一般都用橡胶来减振，自从磁流变变液材料的发现让减振器上了一个新的台阶，减振的效果也比传统的传统减振器好很多，磁流变液的发展经过了电流变液到磁流变液，然后再由磁流变液发展到磁流变弹性体，磁流变液和磁流变弹性体作为两种智能材料，各有特点，磁流变液通常工作于屈服后的状态，改变阻尼，磁流变弹性体只能工作于屈服前的状态，调节刚度，因此如考虑两者的耦合效应，在一些要求执行器结构紧凑，频响范围宽领域如精密仪表振动控制等有着广泛的应用前景；目前也有专利将两者结合起来，比如中国专利：200710092716.9中就应用了磁流变液和磁流变弹性体，有一定的减振效果，但是结构布置十分不合理，线圈安装液很不方便；为此针对以上问题，有必要设计更优的并联磁流变体减振器。
发明内容
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种并联磁流变体减振器，能够使减振器兼有磁流变弹性体和磁流变液的优点，结构简单，稳定性能优良，变刚度和变阻尼相结合，起到很好的减振效果。
为实现上述目的，本发明提出了一种并联磁流变体减振器，包括固定外筒、磁流变弹性体、中间筒、线圈、顶筒、活塞总成、加速度传感器、缓冲件安装板、底筒、磁流变液缸、活塞块和环形线圈，所述底筒与中间筒一端相连接，中间筒的另一端与顶筒相连接，所述底筒与中间筒一端之间还安装有固定隔板，中间筒的另一端与顶筒还安装有固定隔板；固定隔板之间形成小圆柱腔，小圆柱腔内安装有磁流变弹性体和活塞片，所述活塞片位于磁流变弹性体之间，所述底筒、中间筒、顶筒、磁流变弹性体和活塞总成构成主体；主体外侧安装有固定外筒，固定外筒的圆环柱上设有若干线圈安装孔，线圈通过线圈固定环固定在线圈安装孔内，固定外筒安装在安装板上；所述活塞杆通过顶筒上的大通孔和固定外筒上的圆形通孔伸出到固定外筒外侧，活塞杆一端还安装有缓冲件安装板，缓冲件安装板下侧安装有加速度传感器；所述安装板下端安装有磁流变液缸，磁流变液缸与安装板形成一个磁流变液腔体，磁流变液腔体内安装有活塞块，活塞块将磁流变液腔体分成上腔体和下腔体，活塞块内设有流道，所述上腔体、下腔体和流道里面都充满了磁流变液，磁流变液缸外侧安装有环形线圈，活塞杆另一端穿过底筒圆孔和中心通孔与活塞块相连接。
作为对本发明所述的并联磁流变体减振器的改进：所述底筒上设有底筒凸台，底筒底部设有底筒圆孔；所述中间筒一端设有圆环凸台，中间筒另一端设有圆环缺口；所述顶筒下端设有顶筒圆环缺口；底筒凸台安装于中间筒的圆环缺口内，底筒凸台的底筒凸台外圆柱面与圆环缺口的缺口内圆柱面相接触，底筒凸台的底筒凸台上端面与圆环缺口的缺口上端面之间安装有固定隔板，中间筒的圆环凸台安装于顶筒圆环缺口内，圆环凸台的凸台外圆柱面与顶筒圆环缺口内圆柱面相接触，顶筒圆环缺口上端面与凸台上端面之间安装有固定隔板。
作为对本发明所述的并联磁流变体减振器的进一步改进：所述活塞总成包括限位螺母、活塞片、分割圆筒和活塞杆，活塞杆上安装有限位螺母，限位螺母的数量为2个，限位螺母之间交替安装有活塞片和分割圆筒。
作为对本发明所述的并联磁流变体减振器的进一步改进：所述固定外筒的线圈安装孔之间形成了若干竖条，竖条上设有线圈固定螺纹孔，所述圆环柱上端设有圆盘顶板，圆盘顶板上设有圆形通孔，圆环柱下端设有法兰边，法兰边设有固定外筒安装孔，安装板螺钉通过固定外筒的固定外筒安装孔，安装板螺钉一端安装于安装板的安装板螺纹孔内。
作为对本发明所述的并联磁流变体减振器的进一步改进：所述线圈固定环上设有线圈固定环凸圆、线圈固定环凹圆和线圈固定环安装孔，所述线圈固定环凸圆和线圈固定环凹圆相互交错连接形成圆环状，线圈固定环凹圆上设有线圈固定环安装孔，线圈固定环通过线圈固定环螺钉固定于圆环柱外侧，线圈固定环凸圆内侧线圈外侧相接触，线圈固定环凹圆内侧与圆环柱外侧相接触。
作为对本发明所述的并联磁流变体减振器的进一步改进：所述磁流变液缸内设有圆环凹槽，磁流变液缸下端设有下中心孔，磁流变液缸安装在安装板下侧，圆环凹槽内安装有大橡胶圈；所述安装板上设有中心通孔，中心通孔内安装有小橡胶圈，活塞杆另一端穿过小橡胶圈与活塞块上端相连接，下中心孔内安装有小橡胶圈，滑动杆穿过小橡胶圈伸出到磁流变液缸外侧。
作为对本发明所述的并联磁流变体减振器的进一步改进：所述磁流变液缸外侧设有线圈凹槽，线圈凹槽内安装有环形线圈；所述活塞块内设有活动块，活动块之间形成气腔，所述滑动杆内设有气道，气腔与气道相连通；活动块中还设有流道，流道呈S形。
作为对本发明所述的并联磁流变体减振器的进一步改进：所述每一个固定隔板的小圆柱腔内安装有两块磁流变弹性体，所述两块磁流变弹性体与活塞片厚度之和等于小圆柱腔的高度，磁流变弹性体的外圆面与小圆柱腔的内圆面留有间隙，活塞片与小圆柱腔形成滑动配合；所述磁流变弹性体的弹性体中心通孔内圆分别与分割圆筒外圆面和限位螺母的外棱边留有间隙；所述固定隔板的固定隔板中心通孔与分割圆筒形成滑动配合；所述圆形通孔、大通孔与弹性体中心通孔内圆柱面相平齐；所述活塞杆与小橡胶圈形成滑动配合，滑动杆与小橡胶圈形成滑动配合，活塞块外圆柱面与磁流变液缸内腔形成滑动配合；所述安装板材料为铝材。
本发明的有益效果：本发明通过将上端采用磁流变弹性体进行减振，无需密封，减振效果能够通过调节线圈的电流进行调节，下端采用磁流变液减振，兼有磁流弹性体和磁流变液的优点；线圈和环形线圈都安装在本发明的外侧，更换与安装方便快捷；活塞块内设有活动块，活动块之间形成气腔，所述滑动杆内设有气道，可以方便调节流道的大小；本发明结构简单，制造容易，安装方便，减振效果好，可以进行广泛推广应用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是本发明一种并联磁流变体减振器的俯视图；
图2是本发明一种并联磁流变体减振器的俯视剖面图；
图3是本发明一种并联磁流变体减振器的立体结构示意图；
图4是本发明一种并联磁流变体减振器的活塞总成俯视图；
图5是本发明一种并联磁流变体减振器的活塞总成俯视剖面图；
图6是本发明一种并联磁流变体减振器的活塞总成立体示意图；
图7是本发明一种并联磁流变体减振器的主体立体示意图；
图8是本发明一种并联磁流变体减振器的底筒立体示意图；
图9是本发明一种并联磁流变体减振器的中间筒立体示意图；
图10是本发明一种并联磁流变体减振器的中间筒立体示意图；
图11是本发明一种并联磁流变体减振器的顶筒立体示意图；
图12是本发明一种并联磁流变体减振器的固定外筒立体示意图；
图13是本发明一种并联磁流变体减振器的线圈固定环立体示意图；
图14是本发明一种并联磁流变体减振器的磁流变液缸立体示意图。
具体实施方式
实施例1、图1～图14给出了一种并联磁流变体减振器，包括固定外筒3、磁流变弹性体5、中间筒7、线圈8、顶筒9、活塞总成10、加速度传感器11、缓冲件安装板12、底筒13、磁流变液缸17、活塞块21和环形线圈20，所述底筒13与中间筒7一端相连接，中间筒7的另一端与顶筒9相连接，所述底筒13与中间筒7一端之间还安装有固定隔板4，中间筒7的另一端与顶筒9还安装有固定隔板4；固定隔板4之间形成小圆柱腔，小圆柱腔内安装有磁流变弹性体5和活塞片102，所述活塞片102位于磁流变弹性体5之间，所述底筒13、中间筒7、顶筒9、磁流变弹性体5和活塞总成10构成主体16；主体16)外侧安装有固定外筒3，固定外筒3的圆环柱31上设有若干线圈安装孔32，线圈8通过线圈固定环14固定在线圈安装孔32内，固定外筒3安装在安装板1上；所述活塞杆104通过顶筒9上的大通孔94和固定外筒3上的圆形通孔38伸出到固定外筒3外侧，活塞杆104一端还安装有缓冲件安装板12，缓冲件安装板12下侧安装有加速度传感器11；所述安装板1下端安装有磁流变液缸17，磁流变液缸17与安装板1形成一个磁流变液腔体，磁流变液腔体内安装有活塞块21，活塞块21将磁流变液腔体分成上腔体213和下腔体214，活塞块21内设有流道212，所述上腔体213、下腔体214和流道212里面都充满了磁流变液218，磁流变液缸17外侧安装有环形线圈20，活塞杆104另一端穿过底筒圆孔134和中心通孔1111与活塞块21相连接；所述底筒13上设有底筒凸台131，底筒13底部设有底筒圆孔134；所述中间筒7一端设有圆环凸台71，中间筒7另一端设有圆环缺口74；所述顶筒9下端设有顶筒圆环缺口91；底筒凸台131安装于中间筒7的圆环缺口74内，底筒凸台131的底筒凸台外圆柱面132与圆环缺口74的缺口内圆柱面75相接触，底筒凸台131的底筒凸台上端面133与圆环缺口74的缺口上端面76之间安装有固定隔板4，中间筒7的圆环凸台71安装于顶筒圆环缺口91内，圆环凸台71的凸台外圆柱面72与顶筒圆环缺口内圆柱面92相接触，顶筒圆环缺口上端面93与凸台上端面73之间安装有固定隔板4；所述活塞总成10包括限位螺母101、活塞片102、分割圆筒103和活塞杆104，活塞杆104上安装有限位螺母101，限位螺母101的数量为2个，限位螺母101之间交替安装有活塞片102和分割圆筒103；所述固定外筒3的线圈安装孔32之间形成了若干竖条33，竖条33上设有线圈固定螺纹孔34，所述圆环柱31上端设有圆盘顶板35，圆盘顶板35上设有圆形通孔38，圆环柱31下端设有法兰边36，法兰边36设有固定外筒安装孔37，安装板螺钉2通过固定外筒3的固定外筒安装孔37，安装板螺钉2一端安装于安装板1的安装板螺纹孔15内；所述线圈固定环14上设有线圈固定环凸圆141、线圈固定环凹圆142和线圈固定环安装孔143，所述线圈固定环凸圆141和线圈固定环凹圆142相互交错连接形成圆环状，线圈固定环凹圆142上设有线圈固定环安装孔143，线圈固定环14通过线圈固定环螺钉6固定于圆环柱31外侧，线圈固定环凸圆141内侧线圈8外侧相接触，线圈固定环凹圆142内侧与圆环柱31外侧相接触；所述磁流变液缸17内设有圆环凹槽171，磁流变液缸17下端设有下中心孔173，磁流变液缸17安装在安装板1下侧，圆环凹槽171内安装有大橡胶圈18；所述安装板1上设有中心通孔1111，中心通孔1111内安装有小橡胶圈19，活塞杆104另一端穿过小橡胶圈19与活塞块21上端相连接，下中心孔173内安装有小橡胶圈19，滑动杆216穿过小橡胶圈19伸出到磁流变液缸17外侧；所述磁流变液缸17外侧设有线圈凹槽172，线圈凹槽172内安装有环形线圈20；所述活塞块21内设有活动块211，活动块211之间形成气腔215，所述滑动杆216内设有气道217，气腔215与气道217相连通；活动块211中还设有流道212，流道212呈S形；所述每一个固定隔板4的小圆柱腔内安装有两块磁流变弹性体5，所述两块磁流变弹性体5与活塞片102厚度之和等于小圆柱腔的高度，磁流变弹性体5的外圆面与小圆柱腔的内圆面留有间隙，活塞片102与小圆柱腔形成滑动配合；所述磁流变弹性体5的弹性体中心通孔51内圆分别与分割圆筒103外圆面和限位螺母101的外棱边留有间隙；所述固定隔板4的固定隔板中心通孔41与分割圆筒103形成滑动配合；所述圆形通孔38、大通孔94与弹性体中心通孔51内圆柱面相平齐；所述活塞杆104与小橡胶圈19形成滑动配合，滑动杆216与小橡胶圈19形成滑动配合，活塞块21外圆柱面与磁流变液缸17内腔形成滑动配合；所述安装板1材料为铝材。
本发明工作过程：
本发明一种并联磁流变体减振器在工作过程中，将安装板1安装于固定的位置，将需要减振的部件安装在缓冲件安装板12上，当部件振动时，由加速度传感器进行检测，检测的数据传送给控制器，控制器控制线圈8、环形线圈20中电流的大小或者气道217中流入气腔215中气体的量，从而改变磁流变弹性体5中刚度、磁流变液218的粘度和流道212的大小，从而达到对部件的减振目的。
本发明通过将上端采用磁流变弹性5体进行减振，无需密封，减振效果能够通过调节线圈8的电流进行调节，下端采用磁流变液218减振，兼有磁流弹性体和磁流变液的优点；线圈8和环形线圈20都安装在本发明的外侧，更换与安装方便快捷；活塞块21内设有活动块211，活动块211之间形成气腔215，滑动杆216内设有气道217，可以方便调节流道212的大小；本发明结构简单，制造容易，安装方便，减振效果好，可以进行广泛推广应用。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种并联磁流变体减振器，其特征在于：包括固定外筒(3)、磁流变弹性体(5)、中间筒(7)、线圈(8)、顶筒(9)、活塞总成(10)、加速度传感器(11)、缓冲件安装板(12)、底筒(13)、磁流变液缸(17)、活塞块(21)和环形线圈(20)，所述底筒(13)与中间筒(7)一端相连接，中间筒(7)的另一端与顶筒(9)相连接，所述底筒(13)与中间筒(7)一端之间还安装有固定隔板(4)，中间筒(7)的另一端与顶筒(9)还安装有固定隔板(4)；固定隔板(4)之间形成小圆柱腔，小圆柱腔内安装有磁流变弹性体(5)和活塞片(102)，所述活塞片(102)位于磁流变弹性体(5)之间，所述底筒(13)、中间筒(7)、顶筒(9)、磁流变弹性体(5)和活塞总成(10)构成主体(16)；主体(16)外侧安装有固定外筒(3)，固定外筒(3)的圆环柱(31)上设有若干线圈安装孔(32)，线圈(8)通过线圈固定环(14)固定在线圈安装孔(32)内，固定外筒(3)安装在安装板(1)上；所述活塞杆(104)通过顶筒(9)上的大通孔(94)和固定外筒(3)上的圆形通孔(38)伸出到固定外筒(3)外侧，活塞杆(104)一端还安装有缓冲件安装板(12)，缓冲件安装板(12)下侧安装有加速度传感器(11)；所述安装板(1)下端安装有磁流变液缸(17)，磁流变液缸(17)与安装板(1)形成一个磁流变液腔体，磁流变液腔体内安装有活塞块(21)，活塞块(21)将磁流变液腔体分成上腔体(213)和下腔体(214)，活塞块(21)内设有流道(212)，所述上腔体(213)、下腔体(214)和流道(212)里面都充满了磁流变液(218)，磁流变液缸(17)外侧安装有环形线圈(20)，安装板(1)上设有中心通孔(1111)，活塞杆(104)另一端穿过底筒圆孔(134)和中心通孔(1111)与活塞块(21)相连接；
所述固定外筒(3)的线圈安装孔(32)之间形成了若干竖条(33)，竖条(33)上设有线圈固定螺纹孔(34)，所述圆环柱(31)上端设有圆盘顶板(35)，圆盘顶板(35)上设有圆形通孔(38)，圆环柱(31)下端设有法兰边(36)，法兰边(36)设有固定外筒安装孔(37)，安装板螺钉(2)通过固定外筒(3)的固定外筒安装孔(37)，安装板螺钉(2)一端安装于安装板(1)的安装板螺纹孔(15)内。
2.根据权利要求1所述的一种并联磁流变体减振器，其特征在于：所述底筒(13)上设有底筒凸台(131)，底筒(13)底部设有底筒圆孔(134)；所述中间筒(7)一端设有圆环凸台(71)，中间筒(7)另一端设有圆环缺口(74)；所述顶筒(9)下端设有顶筒圆环缺口(91)；底筒凸台(131)安装于中间筒(7)的圆环缺口(74)内，底筒凸台(131)的底筒凸台外圆柱面(132)与圆环缺口(74)的缺口内圆柱面(75)相接触，底筒凸台(131)的底筒凸台上端面(133)与圆环缺口(74)的缺口上端面(76)之间安装有固定隔板(4)，中间筒(7)的圆环凸台(71)安装于顶筒圆环缺口(91)内，圆环凸台(71)的凸台外圆柱面(72)与顶筒圆环缺口内圆柱面(92)相接触，顶筒圆环缺口上端面(93)与凸台上端面(73)之间安装有固定隔板(4)。
3.根据权利要求2所述的一种并联磁流变体减振器，其特征在于：所述活塞总成(10)包括限位螺母(101)、活塞片(102)、分割圆筒(103)和活塞杆(104)，活塞杆(104)上安装有限位螺母(101)，限位螺母(101)的数量为2个，限位螺母(101)之间交替安装有活塞片(102)和分割圆筒(103)。
4.根据权利要求3所述的一种并联磁流变体减振器，其特征在于：所述线圈固定环(14)上设有线圈固定环凸圆(141)、线圈固定环凹圆(142)和线圈固定环安装孔(143)，所述线圈固定环凸圆(141)和线圈固定环凹圆(142)相互交错连接形成圆环状，线圈固定环凹圆(142)上设有线圈固定环安装孔(143)，线圈固定环(14)通过线圈固定环螺钉(6)固定于圆环柱(31)外侧，线圈固定环凸圆(141)内侧与线圈(8)外侧相接触，线圈固定环凹圆(142)内侧与圆环柱(31)外侧相接触。
5.根据权利要求4所述的一种并联磁流变体减振器，其特征在于：所述磁流变液缸(17)内设有圆环凹槽(171)，磁流变液缸(17)下端设有下中心孔(173)，磁流变液缸(17)安装在安装板(1)下侧，圆环凹槽(171)内安装有大橡胶圈(18)；中心通孔(1111)内安装有小橡胶圈(19)，活塞杆(104)另一端穿过小橡胶圈(19)与活塞块(21)上端相连接，下中心孔(173)内安装有小橡胶圈(19)，滑动杆(216)穿过小橡胶圈(19)伸出到磁流变液缸(17)外侧。
6.根据权利要求5所述的一种并联磁流变体减振器，其特征在于：所述磁流变液缸(17)外侧设有线圈凹槽(172)，线圈凹槽(172)内安装有环形线圈(20)；所述活塞块(21)内设有活动块(211)，活动块(211)之间形成气腔(215)，所述滑动杆(216)内设有气道(217)，气腔(215)与气道(217)相连通；活动块(211)中还设有流道(212)，流道(212)呈S形。
7.根据权利要求5或6所述的一种并联磁流变体减振器，其特征在于：所述每一个固定隔板(4)的小圆柱腔内安装有两块磁流变弹性体(5)，所述两块磁流变弹性体(5)与活塞片(102)厚度之和等于小圆柱腔的高度，磁流变弹性体(5)的外圆面与小圆柱腔的内圆面留有间隙，活塞片(102)与小圆柱腔形成滑动配合；所述磁流变弹性体(5)的弹性体中心通孔(51)内圆分别与分割圆筒(103)外圆面和限位螺母(101)的外棱边留有间隙；所述固定隔板(4)的固定隔板中心通孔(41)与分割圆筒(103)形成滑动配合；所述圆形通孔(38)、大通孔(94)与弹性体中心通孔(51)内圆柱面相平齐；所述活塞杆(104)与小橡胶圈(19)形成滑动配合，滑动杆(216)与小橡胶圈(19)形成滑动配合，活塞块(21)外圆柱面与磁流变液缸(17)内腔形成滑动配合；所述安装板(1)材料为铝材。
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