CN108547909A - 一种双向剪切型磁流变脂阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双向剪切型磁流变脂阻尼器，包括上阻尼盖、下阻尼盖以及至少一个剪切板组件；剪切板组件包括剪切板、第一牵引杆、第二牵引杆、第一杆件以及第二杆件；剪切板为长方体结构，剪切板的四个侧面上设有凹型滑道，剪切板位于所述上阻尼盖和下阻尼盖组成的密闭空间中，上阻尼盖和下阻尼盖的四个侧面均设置有牵引孔，第一杆件、第二杆件、第三杆件和第四杆件可在牵引孔内滑动；密闭空间内填充有磁流变脂；采用磁流变脂，有效地避免了沉降问题，阻尼器可以提供双向的阻尼力，满足实际需求。

Description

一种双向剪切型磁流变脂阻尼器

技术领域

本发明涉及阻尼器技术领域，尤其涉及一种双向剪切型磁流变脂阻尼器。

背景技术

磁流变液阻尼器由于其低能耗且控制效果好等特点，成为了近几年结构振动控制的研究热点之一。磁流变液阻尼器是一种阻尼力可控的装置，其阻尼力的调节是通过改变励磁线圈的电流进而改变磁场实现的。磁流变液由基体、磁性颗粒和其他添加剂混合制成的，在磁场的作用下磁性颗粒形成链状结构，从而改变磁流变液的流动特性，进而改变阻尼力的大小，且这种变化是连续、可逆的，具有非常广阔的应用前景。

目前普遍使用的磁流变液是由液态基体、磁性颗粒和其他添加剂混合制成的，但是由于载体与磁性颗粒密度相差较大，容易出现磁性颗粒沉降的问题，特别在土木工程等阻尼器经常处于久置状态的领域，沉降的现象会大大影响磁流变液阻尼器的性能，这对结构振动控制是非常不利的。而目前研究人员对沉降问题大都是从添加剂或设置搅拌装置的角度进行研究的，并不能够从根本上解决这一问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中磁流变液阻尼器的磁性颗粒沉降带来的性能下降的问题，提出一种双向剪切型磁流变脂阻尼器，能够有效抗沉降，提高稳定性。

一种双向剪切型磁流变脂阻尼器，包括上阻尼盖、下阻尼盖以及至少一个剪切板组件；

所述剪切板组件包括剪切板、第一牵引杆、第二牵引杆、第一杆件以及第二杆件，所述第一牵引杆包括第一牵引部和第三杆件，所述第二牵引杆包括第二牵引部和第四杆件，所述第一牵引部与所述第三杆件的一端垂直固定连接，所述第二牵引部与所述第四杆件的一端垂直固定连接；

所述剪切板为长方体结构，所述剪切板的四个侧面上设有凹型滑道，所述第一牵引杆和第二牵引杆分别通过所述第三杆件和第四杆件的另一端与所述剪切板相邻的两个侧面上的凹型滑道滑动连接，所述第一杆件和第二杆件分别与所述剪切板另外两个相邻侧面上的凹型滑道滑动连接；

所述剪切板位于所述上阻尼盖和下阻尼盖组成的密闭空间中，所述上阻尼盖和下阻尼盖的四个侧面均设置有牵引孔，所述第一杆件、第二杆件、第三杆件和第四杆件可在所述牵引孔内滑动；

所述密闭空间内填充有磁流变脂。

进一步地，所述牵引孔内设置有第一密封圈。

进一步地，所述上阻尼盖和下阻尼盖的接触面上设置有第二密封圈。

进一步地，所述第一牵引部和/或第二牵引部上还设置有滑道。

进一步地，所述剪切板的上表面和/或下表面设置有凹槽。

进一步地，所述上阻尼盖和/或下阻尼盖表面还设置有磁流变脂进出孔。

进一步地，所述上阻尼盖和下阻尼盖表面还设置有螺栓孔，所述上阻尼盖和下阻尼盖通过螺栓进行连接。

进一步地，所述双向剪切型磁流变脂阻尼器还包括铁芯和线圈，所述铁芯的两端为长方体，中部为圆柱体；

所述上阻尼盖的上表面和下阻尼盖的下表面分别设置有铁芯固定通孔，所述铁芯的两端分别固定在所述铁芯固定通孔内，所述线圈缠绕于所述铁芯的圆柱体上。

进一步地，所述铁芯固定通孔内设置有第三密封圈。

本发明提供的双向剪切型磁流变脂阻尼器，至少包括如下有益效果：

(1)采用磁流变脂，由于其密度和铁粉相近以及特殊的纤维结构，使得铁磁颗粒能够长时间均匀的分布在磁流变脂中，有效地避免了沉降问题，稳定性更好，适用于经常留置的情况；磁流变脂的浓度较大，在一定程度上降低了对阻尼器密封性的要求，此外，剪切板与第一牵引杆、第二牵引杆、第一杆件以及第二杆件巧妙的滑动连接，使得阻尼器可以提供双向的阻尼力，满足实际需求；

(2)第一密封圈、第二密封圈以及第三密封圈的设置，有效提高整个阻尼器的密封性；

(3)第一牵引部和/或第二牵引部上设置的滑道112，结构件通过结构件连接杆进行连接，结构件连接杆可在滑道内自由滑动，从而有效避免结构件剪切破坏；

(4)剪切板的上表面和/或下表面设置的凹槽，可以加大剪切板和磁流变脂之间的摩擦力，从而提高阻尼器的输出力；

(5)组装方便，易于维修。

附图说明

图1为本发明提供的双向剪切型磁流变脂阻尼器一种实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的双向剪切型磁流变脂阻尼器一种实施例的外观示意图。

图3为本发明提供的双向剪切型磁流变脂阻尼器的工作示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1-图3，本实施例提供一种双向剪切型磁流变脂阻尼器，包括上阻尼盖101、下阻尼盖102以及至少一个剪切板组件；

剪切板组件包括剪切板103、第一牵引杆、第二牵引杆、第一杆件104以及第二杆件105，所述第一牵引杆包括第一牵引部106和第三杆件107，所述第二牵引杆包括第二牵引部108和第四杆件109，第一牵引部106与第三杆件107的一端垂直固定连接，第二牵引部108与第四杆件109的一端垂直固定连接；

剪切板103为长方体结构，剪切板103的四个侧面上设有凹型滑道110，第一牵引杆和第二牵引杆分别通过第三杆件107和第四杆件109的另一端与剪切板103相邻的两个侧面上的凹型滑道110滑动连接，第一杆件104和第二杆件105分别与剪切板103另外两个相邻侧面上的凹型滑道110滑动连接；

剪切板103位于上阻尼盖101和下阻尼盖102组成的密闭空间中，上阻尼盖101和下阻尼盖102的四个侧面均设置有牵引孔111，第一杆件104、第二杆件105、第三杆件107和第四杆件109可在牵引孔111内滑动；

密闭空间内填充有磁流变脂。

具体地，第一牵引部106和第二牵引部108用于与其他结构件进行连接，阻尼器工作时，第一牵引杆和第二牵引杆分别在牵引方向上带动剪切板103运动，牵引孔111起到导向作用，第一杆件104、第二杆件105、第三杆件107和第四杆件109分别在剪切板103的凹型滑道110内滑动，从而可以使剪切板在平面内两个不同的方向上自由滑动，进而提供双向的阻尼力。还可根据需要设置多个剪切板组件，提高输出力。

本实施例提供的双向剪切型磁流变脂阻尼器，采用磁流变脂，由于其特殊的纤维结构，使得铁磁颗粒能够长时间均匀的分布在磁流变脂中，有效地避免了沉降问题，稳定性更好，适用于经常留置的情况；磁流变脂的浓度较大，在一定程度上降低了对阻尼器密封性的要求，此外，剪切板与第一牵引杆、第二牵引杆、第一杆件以及第二杆件巧妙的滑动连接，使得阻尼器可以提供双向的阻尼力，满足实际需求。

作为一种优选的实施方式，牵引孔111内设置有第一密封圈，进一步提高阻尼器的密封性，防止磁流变脂外泄。

作为一种优选的实施方式，上阻尼盖101和下阻尼盖102的接触面上设置有第二密封圈，进一步提高阻尼器的密封性，防止磁流变脂外泄。

作为一种优选的实施方式，参考图3，第一牵引部和/或第二牵引部上还设置有滑道112，结构件通过结构件连接杆100进行连接，结构件连接杆100可在滑道112内自由滑动，从而有效避免结构件剪切破坏。

作为一种优选的实施方式，剪切板103的上表面和/或下表面设置有凹槽113，凹槽113的设置，可以加大剪切板103和磁流变脂之间的摩擦力，从而提高阻尼器的输出力。

作为一种优选的实施方式，上阻尼盖101和/或下阻尼盖102表面还设置有磁流变脂进出孔114，阻尼器在组装时，可以通过磁流变脂进出孔114注入到所述密闭空间中，使得组装更为方便快捷，易于维修更换。

作为一种优选的实施方式，上阻尼盖101和下阻尼盖102表面还设置有螺栓孔115，上阻尼盖101和下阻尼盖102通过螺栓进行连接。

作为一种优选的实施方式，双向剪切型磁流变脂阻尼器还包括铁芯116和线圈(图中未示出)，铁芯116的两端为长方体，中部为圆柱体；

上阻尼盖101的表面和下阻尼盖102的表面分别设置有铁芯固定通孔118，铁芯116的两端分别固定在铁芯固定通孔118内，线圈缠绕于铁芯116的圆柱体上。

通过改变线圈的电流进而改变磁场，实现阻尼力大小的调节，线圈设置于阻尼器的外部，便于线圈的检查与维修。

作为一种优选的实施方式，铁芯固定通孔118内设置有第三密封圈，进一步提高阻尼器的密封性。

阻尼器在组装时，首先连接剪切板组件：将第一牵引杆、第二牵引杆、第一杆件104以及第二杆件105与剪切板103上的凹型滑道110滑动连接，之后将第一杆件104、第二杆件105、第三杆件107和第四杆件109预固定在牵引孔111内，之后通过螺栓将上阻尼盖101和下阻尼盖102连接，将带有线圈117的铁芯116插入铁芯固定通孔118，最后通过磁流变脂进出孔114注入磁流变脂，即可完成整个组装。整个组装过程方便快捷，易于更换维修。

阻尼器的第一牵引杆、第二牵引杆、第一杆件、第二杆件、上阻尼盖和下阻尼盖选用低导磁率、含碳量高的材料制成，可以减少磁场泄露、防止磁场不集中而导致的磁场强度达不到预期目标。剪切板应具备导磁的作用，所以应选择含碳量较低的材料制作。

本实施例提供的双向剪切型磁流变脂阻尼器，至少包括如下有益效果：

(1)采用磁流变脂，由于其密度和铁粉相近以及特殊的纤维结构，使得铁磁颗粒能够长时间均匀的分布在磁流变脂中，有效地避免了沉降问题，稳定性更好，适用于经常留置的情况；磁流变脂的浓度较大，在一定程度上降低了对阻尼器密封性的要求，此外，剪切板与第一牵引杆、第二牵引杆、第一杆件以及第二杆件巧妙的滑动连接，使得阻尼器可以提供双向的阻尼力，满足实际需求；

(2)第一密封圈、第二密封圈以及第三密封圈的设置，有效提高整个阻尼器的密封性；

(3)第一牵引部和/或第二牵引部上设置的滑道112，结构件通过结构件连接杆进行连接，结构件连接杆可在滑道内自由滑动，从而有效避免结构件剪切破坏；

(4)剪切板的上表面和/或下表面设置的凹槽，可以加大剪切板和磁流变脂之间的摩擦力，从而提高阻尼器的输出力；

(5)组装方便，易于维修。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种双向剪切型磁流变脂阻尼器，其特征在于，包括上阻尼盖、下阻尼盖以及至少一个剪切板组件；

所述剪切板组件包括剪切板、第一牵引杆、第二牵引杆、第一杆件以及第二杆件，所述第一牵引杆包括第一牵引部和第三杆件，所述第二牵引杆包括第二牵引部和第四杆件，所述第一牵引部与所述第三杆件的一端垂直固定连接，所述第二牵引部与所述第四杆件的一端垂直固定连接；

所述剪切板为长方体结构，所述剪切板的四个侧面上设有凹型滑道，所述第一牵引杆和第二牵引杆分别通过所述第三杆件和第四杆件的另一端与所述剪切板相邻的两个侧面上的凹型滑道滑动连接，所述第一杆件和第二杆件分别与所述剪切板另外两个相邻侧面上的凹型滑道滑动连接；

所述剪切板位于所述上阻尼盖和下阻尼盖组成的密闭空间中，所述上阻尼盖和下阻尼盖的四个侧面均设置有牵引孔，所述第一杆件、第二杆件、第三杆件和第四杆件可在所述牵引孔内滑动；

所述密闭空间内填充有磁流变脂。

2.根据权利要求1所述的双向剪切型磁流变脂阻尼器，其特征在于，所述牵引孔内设置有第一密封圈。

3.根据权利要求1所述的双向剪切型磁流变脂阻尼器，其特征在于，所述上阻尼盖和下阻尼盖的接触面上设置有第二密封圈。

4.根据权利要求1所述的双向剪切型磁流变脂阻尼器，其特征在于，所述第一牵引部和/或第二牵引部上还设置有滑道。

5.根据权利要求1所述的双向剪切型磁流变脂阻尼器，其特征在于，所述剪切板的上表面和/或下表面设置有凹槽。

6.根据权利要求1所述的双向剪切型磁流变脂阻尼器，其特征在于，所述上阻尼盖和/或下阻尼盖表面还设置有磁流变脂进出孔。

7.根据权利要求1所述的双向剪切型磁流变脂阻尼器，其特征在于，所述上阻尼盖和下阻尼盖表面还设置有螺栓孔，所述上阻尼盖和下阻尼盖通过螺栓进行连接。

8.根据权利要求1所述的双向剪切型磁流变脂阻尼器，其特征在于，所述双向剪切型磁流变脂阻尼器还包括铁芯和线圈，所述铁芯的两端为长方体，中部为圆柱体；

所述上阻尼盖的上表面和下阻尼盖的下表面分别设置有铁芯固定通孔，所述铁芯的两端分别固定在所述铁芯固定通孔内，所述线圈缠绕于所述铁芯的圆柱体上。

9.根据权利要求8所述的双向剪切型磁流变脂阻尼器，其特征在于，所述铁芯固定通孔内设置有第三密封圈。