CN107687494A - 一种多层挤压式巨电流变液阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层挤压式巨电流变液阻尼器，包括内芯和外壳，内芯包括上绝缘套筒、下绝缘套筒、正电极和轴，正电极套接在轴上，上绝缘套筒和下绝缘套筒分别固定在轴的两端，并将正电极挤压固定在其中间。外壳为包括上端盖、下端盖以及负电极的封闭壳体。上端盖中心设置有中心孔。负电极固定于上端盖和下端盖之间，并使正电极和负电极交错叠加，且正、负电极之间留有一定间隙。上端盖下端盖紧固在一起，并且设置有电流变液进液装置。将本发明中的多层挤压式巨电流变液阻尼器安装在需要减振的装置上，并且分别给正负电极可控的高压电，根据需要由电脑(或者其他控制设备)控制电压的变化，进而产生可控的阻尼，达到减振的目的。

Description

一种多层挤压式巨电流变液阻尼器

技术领域

本发明涉及一种巨电流变液阻尼器，特别是涉及一种多层挤压式巨电流变液阻尼器。

背景技术

电流变液是由微米量级可极化的固体微粒分散在低粘度非极性的绝缘溶剂中形成的悬浮液。不施加电场时，电流变液与普通牛顿流体性质相似；而一旦外加电场，电流变液的流体性质会瞬间发生急剧变化，流变特性随着外加电场强度的变化而变化，表观粘度呈数量级的增加，表现出固体的性质，其剪切强度随电场强度而增大，这种“液-固”转变是可逆的。电流变液具有可控的流动特性、粘度特性、固化效应、快速响应、可逆性等特点，从而在汽车、机械、建筑等领域得到了应用，成为当前智能材料研究的一个重要分支。

电流变液阻尼器是电流变应用技术的一个重要方向，与传统的液压阻尼器相比，电流变液体阻尼器无需变截面积的液流控制阀，结构简单，体积小；在控制方法上，传统的液压阻尼器需要复杂的机构实现液流控制阀截面积的变化，而电流变液阻尼器只需外加电场即可改变阻尼，能耗小，阻尼力较大。电流变液阻尼器动态范围较广，频率响应较高，适应面较宽，克服了传统的被动式阻尼器适应性差、主动式阻尼器控制算法复杂和稳定性等问题，是被动式、主动式控制元件的理想替代装置。

而巨电流变液是一种电流变效应远远超过电流变液的一种全新的电流变材料，其剪切强度超过100kpa，而且巨电流变液还具有温度稳定性好(10-120℃)、响应时间快(小于10ms)、电流密度低、不沉淀以及化学稳定好等诸多优点。但目前尚未有一个成熟的工作于挤压模式的巨电流变液阻尼器，因此，急需一种多层挤压式巨电流变液阻尼器，来填补电流变液阻尼器工作于挤压模式的空白。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种多层挤压式巨电流变液阻尼器，适用于微位移的高精度工作台、大型发动机减振等工作环境，在有限的工作空间里发挥了阻尼器最大的作用。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供一种多层挤压式巨电流变液阻尼器，包括内芯和外壳，所述内芯包括上绝缘套筒、下绝缘套筒、正电极和轴，所述正电极套接在所述轴上，所述上绝缘套筒和所述下绝缘套筒分别固定在所述轴的两端，并将所述正电极挤压固定在中间；所述外壳为包括上端盖、下端盖以及负电极的封闭壳体，所述上端盖中心设置有中心孔，所述上绝缘套筒设置于所述中心孔内，用于绝缘所述轴、正电极与所述上端盖，所述中心孔对所述轴的运动起导向作用，所述负电极固定于所述上端盖和所述下端盖之间，所述正电极和所述负电极交错叠加设置，所述正电极和所述负电极之间留有间隙，所述上端盖和所述下端盖紧固在一起，所述上端盖上设置有电流变液进液装置。

可选的，所述下端盖中心设置有空心圆柱，所述下绝缘套筒设置于所述空心圆柱内，用于绝缘所述轴、正电极与所述下端盖，所述空心圆柱对所述轴的运动起导向作用。

可选的，所述上绝缘套筒设置有第一凸台。

可选的，所述下绝缘套筒设置有第二凸台。

可选的，所述负电极上设置有凹槽，所述负电极通过所述凹槽与所述上端盖以及所述下端盖连接定位，所述凹槽处设置有静密封圈。

可选的，所述负电极通过所述凹槽罗列叠加2组以上，所述正电极与所述负电极罗列叠加的组数相同。

可选的，所述上绝缘套筒与所述中心孔通过动密封圈接触设置，所述下绝缘套筒与所述空心圆柱通过动密封圈接触设置。

可选的，所述上绝缘套筒和所述下绝缘套筒分别通过螺栓固定在所述轴两端。

可选的，所述上端盖和所述下端盖通过紧固螺钉进行紧固。

可选的，所述进液装置为进液螺钉。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明中多层挤压式巨电流变液阻尼器包括多个正电极和负电极，如果需要更大的阻尼，只需将正负电极继续罗列叠加即可；通过将本发明中的多层挤压式巨电流变液阻尼器安装在需要减振的装置上，并且分别给正负电极可控的高压电，根据需要由电脑(或者其他控制设备)控制电压的变化，进而产生可控的阻尼，达到减振的目的。本发明中的一种多层挤压式巨电流变液阻尼器，采用巨电流变液剪切强度更高、稳定性更好、响应时间更快，而且本发明是一种应用到挤压工作模式的新型阻尼器，垂直工作范围小，适用于微位移的高精度工作台、大型发动机减振等工作环境，在有限的工作空间里发挥了阻尼器最大的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中的多层挤压式巨电流变液阻尼器的示意图。

附图标记说明：1、上绝缘套筒；2、下绝缘套筒；3、正电极；4、轴；5、上端盖；6、下端盖；7、负电极；8、中心孔；9、空心圆柱；10、紧固螺钉；11、第一凸台；12、动密封圈；13、第二凸台；14、进液螺钉；15、凹槽；16、静密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种多层挤压式巨电流变液阻尼器，该多层挤压式巨电流变液阻尼器包括内芯和外壳。

所述内芯包括上绝缘套筒1、下绝缘套筒2、正电极3和轴4，所述正电极3套接在所述轴4上，所述上绝缘套筒1和所述下绝缘套筒2分别通过螺栓固定在所述轴4的两端，并将所述正电极3挤压在中间，从而达到固定正电极的目的。

所述外壳为一封闭壳体，包括上端盖5、下端盖6以及负电极7，所述上端盖5中心设置有中心孔8，所述中心孔8对所述轴4的运动起导向作用；所述负电极7上设置有凹槽15，所述负电极7通过所述凹槽15与所述上端盖5以及所述下端盖6紧密连接，并固定于所述上端盖5和所述下端盖6之间，所述上端盖5和所述下端盖6通过紧固螺钉10紧固在一起；所述上端盖5上设置有进液螺钉14。

所述上绝缘套筒1设置于所述中心孔8内，用于绝缘所述轴4、正电极3与所述上端盖5，所述下绝缘套筒2设置于所述封闭壳体内，用于绝缘所述轴4、正电极3与所述下端盖6，所述正电极3和所述负电极7交错叠加设置，为了保证巨电流变液在所述挤压式巨电流变液阻尼器中的流通，所述正电极3和所述负电极7之间留有一定的间隙。

为了进一步导向所述轴4的运动，所述下端盖6中心设置一空心圆柱9，所述中心孔8与所述空心圆柱9的中心轴线与所述轴4处于同一直线上，所述下绝缘套筒2设置于所述空心圆柱9内。

为了限制所述轴4在所述中心孔8内的运动范围，所述上绝缘套筒1的端面上设置有第一凸台11；为了进一步限制所述轴4在所述空心圆柱9内的运动范围，所述下绝缘套筒2的端面设置有第二凸台13；所述第一凸台11和所述第二凸台13分别与所述上端盖5和所述下端盖6结合，不仅可以限制所述轴4的运动范围，而且还可以有效防止在发生故障时正负极板的距离过近而出现问题。

为了使所述挤压式巨电流变液阻尼器实现更大的阻尼，所述负电极7可罗列叠加2组以上，负电极与负电极之间通过所述凹槽15进行连接叠加，负电极与上端盖之间、负电极与下端盖之间通过所述凹槽15进行紧密连接，最后通过所述上端盖5以及所述下端盖6将多组负电极挤压在中间，形成一封闭壳体。所述正电极3与所述负电极7罗列叠加的组数相同，多组罗列叠加的正、负电极之间均留有一定间隙。多组正、负电极罗列叠加时只需换上更长的轴以及更长的紧固螺钉10进行紧固即可。

为了保证封闭外壳的连接致密性，所述凹槽15处设置有用于防止漏液的静密封圈16，所述上绝缘套筒1与所述中心孔8的接触位置以及所述下绝缘套筒2与所述空心圆柱9的接触位置均设置有动密封圈12，以防止巨电流变液的漏出。

本发明中的多层挤压式巨电流变液阻尼器放置于需要减振的设备与振动源之间，与刚度元件(如弹簧等)相结合将起到既可以支撑主体(发动机、高精度仪器等)又达到了减振的效果。以舰船发动机为例，首先将巨电流变液阻尼器的内芯(正电极、轴、绝缘套筒)与发动机相固接，然后将巨电流变液的外壳(上端盖、下端盖、负电极等)与船体相固接。使用时，将电源的正极与巨电流变液的内芯相连接，电源的负极与外壳相连接，通上电压后，正负电极之间形成合适的电势差，从而使得巨电流变液处于电场中，使巨电流变液的粘度随电场强度发生变化，最终产生了适合的阻尼效果，达到减振的目的。

需要说明的是，本发明中的电流变液进液装置并不局限于进液螺钉，其他可以实现巨电流变液的进液的装置均可；同样，负电极与负电极之间以及负电极与上下端盖之间的连接方式不以本实施例中的凹槽为限，只要能实现负电极与负电极之间以及负电极与上下端盖之间的紧密连接即可。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，包括内芯和外壳，所述内芯包括上绝缘套筒、下绝缘套筒、正电极和轴，所述正电极套接在所述轴上，所述上绝缘套筒和所述下绝缘套筒分别固定在所述轴的两端，并将所述正电极挤压固定在中间；所述外壳为包括上端盖、下端盖以及负电极的封闭壳体，所述上端盖中心设置有中心孔，所述上绝缘套筒设置于所述中心孔内，用于绝缘所述轴、正电极与所述上端盖，所述中心孔对所述轴的运动起导向作用，所述负电极固定于所述上端盖和所述下端盖之间，所述正电极和所述负电极交错叠加设置，所述正电极和所述负电极之间留有间隙，所述上端盖和所述下端盖紧固在一起，所述上端盖上设置有电流变液进液装置。

2.根据权利要求1所述的多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，所述下端盖中心设置有空心圆柱，所述下绝缘套筒设置于所述空心圆柱内，用于绝缘所述轴、正电极与所述下端盖，所述空心圆柱对所述轴的运动起导向作用。

3.根据权利要求2所述的多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，所述上绝缘套筒设置有第一凸台。

4.根据权利要求3所述的多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，所述下绝缘套筒设置有第二凸台。

5.根据权利要求4所述的多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，所述负电极上设置有凹槽，所述负电极通过所述凹槽与所述上端盖以及所述下端盖连接定位，所述凹槽处设置有静密封圈。

6.根据权利要求5所述的多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，所述负电极通过所述凹槽罗列叠加2组以上，所述正电极与所述负电极罗列叠加的组数相同。

7.根据权利要求6中所述的多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，所述上绝缘套筒与所述中心孔通过动密封圈接触设置，所述下绝缘套筒与所述空心圆柱通过动密封圈接触设置。

8.根据权利要求7所述的多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，所述上绝缘套筒和所述下绝缘套筒分别通过螺栓固定在所述轴两端。

9.根据权利要求1-8中任一所述的多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，所述上端盖和所述下端盖通过紧固螺钉进行紧固。

10.根据权利要求9所述的多层挤压式巨电流变液阻尼器，其特征在于，所述进液装置为进液螺钉。