CN110836236A - 可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，包括外缸筒、与外缸筒左端固定连接设置的左端盖以及与外缸筒右端固定连接设置的右端盖；所述外缸筒内部从外到内依次布置有外铁芯、铁芯隔磁筒、内铁芯、内缸筒以及磁流变液推送杆；所述外铁芯与外缸筒之间形成用于磁流变液循环流动第一环形通道，所述内缸筒与内铁芯之间形成用于磁流变液循环流动第二环形通道；所述左端盖沿外缸筒轴向方向布置有用于控制磁流变液产生不同循环流动回路的第一控制组件和第二控制组件，本技术方案的磁流变阻尼器可以利用简单的分级控制实现半主动控制，降低对复杂传感系统和控制系统的依赖。

Description

可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器
技术领域
本发明涉及机械减振领域，具体涉及一种可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器。
背景技术
为适用不同减/隔振工况的需求，具有阻尼可控特性的半主动阻尼器逐渐得到研究与应用，常见的半主动阻尼器为直线式磁流变液阻尼器。考虑到磁流变液的工作模式和运动特性，有时会受到应用空间的限制，从而较难设计出满足要求的直线式阻尼器，而旋转式磁流变阻尼器结构紧凑，易集成自传感自供电模块，可作为磁流变耗能装置的方案，而且近年来已有旋转式磁流变阻尼器在一些传统减/隔振领域的研究与应用，如磁流变座椅悬架隔振领域。但传统旋转式磁流变阻尼器主要输出对称型阻尼，而一些往复运动的场合中，不同运动方向需要的阻尼不同，单纯依靠控制算法实现阻尼的非对称，会加大对复杂传感系统和控制系统的依赖，因此为提高可靠性，有必要设计可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器。
发明内容
有鉴于此，本专利发明了种可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，其磁流变液推送杆与外缸筒相对转动方向不同时，磁流变液对应流过不同的磁流变液循环流动回路，在磁流变液推送杆与外缸筒相对正转和反转时可根据实际需求产生不同数值的阻尼，用以满足不同的工况需求。
一种可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，包括外缸筒、与外缸筒左端固定连接设置的左端盖以及与外缸筒右端固定连接设置的右端盖；所述外缸筒内部从外到内依次布置有外铁芯、铁芯隔磁筒、内铁芯、内缸筒以及磁流变液推送杆；所述外铁芯与外缸筒之间形成用于磁流变液循环流动第一环形通道，所述内缸筒与内铁芯之间形成用于磁流变液循环流动第二环形通道；所述左端盖沿外缸筒轴向方向布置有用于控制磁流变液产生不同循环流动回路的第一控制组件和第二控制组件。
进一步，所述左端盖沿着外缸筒轴向方向延伸形成用于安装第一控制组件的安装凸台，所述安装凸台轴向方向开设有用于安装第一控制组件的安装腔体，所述内铁芯内壁设置有用于装配安装凸台的环形腔体；所述安装凸台与内铁芯同轴设置。
进一步，所述安装腔体沿轴向方向凸起形成定位柱；所述第一控制组件包括固定设置于定位柱上的第一压缩弹簧、设置于第一压缩弹簧上的第一阀片以及设置于安装腔体开口处的阀片挡环；所述阀片挡环上开设有导流孔，所述第一阀片与导流孔在同一轴线上且第一阀片直径大于导流孔孔径。
进一步，所述安装凸台端面设置有环状结构的定位圆环，所述第二控制组件包括固定设置于定位圆环内的第二压缩弹簧以及与第二压缩弹簧连接设置的第二阀片，所述第二阀片为环状结构且第二阀片能沿着轴向方向运动用于开启或关闭第二环形通道。
进一步，所述外铁芯周向方向设置有第一线圈安装槽，所述第一线圈安装槽内缠绕有第一励磁线圈；所述内铁芯周向方向设置有第二线圈安装槽，所述第二线圈安装槽内缠绕有第二励磁线圈。
进一步，所述安装腔体底部设置有连通第一环形通道的第一节流孔，所述内铁芯与内缸筒之间设置有定位环。
进一步，所述内铁芯沿径向方向向内凸起形成安装凹环结构，所述内缸筒端部设置有与安装凹环结构适形配合使用的限位凸台。
进一步，所述磁流变液推送杆以可往复转动的方式设置于内缸筒内，所述磁流变液推送杆一端穿过右端盖，磁流变液推送杆另一端为螺旋轴结构。
本发明的有益效果是：
本技术方案提出的旋转阻尼器，其磁流变液推送杆与外缸筒相对转动方向不同时，磁流变液对应流过不同的磁流变液循环流动回路，在磁流变液推送杆与外缸筒相对正转和反转时可根据实际需求产生不同数值的阻尼，用以满足不同的工况需求。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图；如图所示，一种可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，包括外缸筒2、与外缸筒2左端固定连接设置的左端盖1以及与外缸筒2右端固定连接设置的右端盖3；所述外缸筒2内部从外到内(从外到内即图中所示由外缸筒内壁到外缸筒的轴线)依次布置有外铁芯5、铁芯隔磁筒7、内铁芯8、内缸筒21以及磁流变液推送杆10(外铁芯5、铁芯隔磁筒7以及内铁芯8三者采用固定连接的方式，且三者之间没有间隙)；所述外铁芯5与外缸筒2之间形成用于磁流变液循环流动第一环形通道19，所述内缸筒21与内铁芯8之间形成用于磁流变液循环流动第二环形通道20；所述左端盖1沿外缸筒轴向方向布置有用于控制磁流变液产生不同循环流动回路的第一控制组件和第二控制组件；本技术方案中通过磁流变液推送杆10正向和反向转动实现磁流变液的两种流动方向，通过两个控制组件的设置以及两个环形通道的布置，实现了不同的磁流变液循环流动回路，本技术方案的压缩阻尼与复原阻尼互不干涉的旋转式阻尼器，可根据实际需求产生不同力值的压缩阻尼和复原阻尼。此外，增加的节流孔满足在有限空间内增加阻尼的需求。
本实施例中，所述左端盖1沿着外缸筒轴向方向延伸形成用于安装第一控制组件的安装凸台15，所述安装凸台15轴向方向开设有用于安装第一控制组件的安装腔体，所述内铁芯8内壁设置有用于装配安装凸台15的环形腔体；所述安装凸台15与内铁芯8同轴设置。所述安装腔体沿轴向方向凸起形成定位柱12；所述第一控制组件包括固定设置于定位柱12上的第一压缩弹簧13、设置于第一压缩弹簧13上的第一阀片14以及设置于安装腔体开口处的阀片挡环16；所述阀片挡环16上开设有导流孔，所述第一阀片14与导流孔在同一轴线上且第一阀片14直径大于导流孔孔径。通过第一控制组件的设置，使得磁流变液在从右往左(即图1中水平方向从右向左的方向)流动时，磁流变液能够将第一阀片14打开，磁流变液形成第一种循环流动的模式。
本实施例中，所述安装凸台15端面设置有环状结构的定位圆环11，所述第二控制组件包括固定设置于定位圆环11内的第二压缩弹簧17以及与第二压缩弹簧17连接设置的第二阀片18，所述第二阀片18为环状结构且第二阀片18能沿着轴向方向运动用于开启或关闭第二环形通道20。第二阀片18的设置用于开启或关闭第二环形通道20。通过定位圆环11的设置，方便于将第二压缩弹簧17进行定位安装，第二阀片18能够起到对第二环形通道20的开启或者关闭。
本实施例中，所述外铁芯5周向方向设置有第一线圈安装槽，所述第一线圈安装槽内缠绕有第一励磁线圈4；所述内铁芯8周向方向设置有第二线圈安装槽，所述第二线圈安装槽内缠绕有第二励磁线圈6，第一励磁线圈4和第二励磁线圈6通过端盖上设置的导线孔(图中未画出，对于线圈的安装设置采用现有技术，此处不做过多赘述)将其引出，与外部电源接通。
本实施例中，所述安装腔体底部设置有连通第一环形通道19的第一节流孔22，所述内铁芯8与内缸筒21之间设置有定位环9(定位环9上设有与第二循环通道连通的第二节流孔)。定位环9的设置用于对内铁芯8和内缸筒21进行定位连接安装，第一节流孔22设置于安装腔体底部。所述内铁芯8沿径向方向向内凸起形成安装凹环结构，所述内缸筒端部设置有与安装凹环结构适形配合使用的限位凸台，通过安装凹环结构与限位凸台以及定位环9的配合使用，使得内铁芯8与内缸筒21之间连接安装更为稳固。
本实施例中，所述磁流变液推送杆10以可往复转动的方式设置于内缸筒内，所述磁流变液推送杆10一端穿过右端盖3，磁流变液推送杆10另一端为螺旋轴结构。磁流变液推送杆10也可采用螺杆泵内螺杆结构，此时内缸筒内壁将相对应的设计为与内螺杆的匹配结构即可。
工作原理：
当磁流变液推送杆10推送磁流变液从右往左循环流动时，基于压强差的存在和磁流变液流速方向，磁流变液通过阀片挡环16上开设有导流孔将第一阀片14打开，再通过安装腔体底部设置的第一节流孔22流向第一环形通道19，最终回到磁流变液推送杆10推送的初始位置，且第二阀片18处于关闭状态，磁流变液不会通过第二环形通道20，因此形成第一循环回路；当磁流变液推送杆10推送磁流变液从左往右循环流动时，由于第一阀片14会将导流孔关上，而磁流变液会将第二阀片18打开，磁流变液只能从第二环形通道20流过，因此形成第二循环回路。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：包括外缸筒、与外缸筒左端固定连接设置的左端盖以及与外缸筒右端固定连接设置的右端盖；所述外缸筒内部从外到内依次布置有外铁芯、铁芯隔磁筒、内铁芯、内缸筒以及磁流变液推送杆；所述外铁芯与外缸筒之间形成用于磁流变液循环流动第一环形通道，所述内缸筒与内铁芯之间形成用于磁流变液循环流动第二环形通道；所述左端盖沿外缸筒轴向方向布置有用于控制磁流变液产生不同循环流动回路的第一控制组件和第二控制组件。
2.根据权利要求1所述的可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：所述左端盖沿着外缸筒轴向方向延伸形成用于安装第一控制组件的安装凸台，所述安装凸台轴向方向开设有用于安装第一控制组件的安装腔体，所述内铁芯内壁设置有用于装配安装凸台的环形腔体；所述安装凸台与内铁芯同轴设置。
3.根据权利要求2所述的可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：所述安装腔体沿轴向方向凸起形成定位柱；所述第一控制组件包括固定设置于定位柱上的第一压缩弹簧、设置于第一压缩弹簧上的第一阀片以及设置于安装腔体开口处的阀片挡环；所述阀片挡环上开设有导流孔，所述第一阀片与导流孔在同一轴线上且第一阀片直径大于导流孔孔径。
4.根据权利要求3所述的可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：所述安装凸台端面设置有环状结构的定位圆环，所述第二控制组件包括固定设置于定位圆环内的第二压缩弹簧以及与第二压缩弹簧连接设置的第二阀片，所述第二阀片为环状结构且第二阀片能沿着轴向方向运动用于开启或关闭第二环形通道。
5.根据权利要求1所述的可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：所述外铁芯周向方向设置有第一线圈安装槽，所述第一线圈安装槽内缠绕有第一励磁线圈；所述内铁芯周向方向设置有第二线圈安装槽，所述第二线圈安装槽内缠绕有第二励磁线圈。
6.根据权利要求4所述的可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：所述安装腔体底部设置有连通第一环形通道的第一节流孔，所述内铁芯与内缸筒之间设置有定位环。
7.根据权利要求6所述的可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：所述内铁芯沿径向方向向内凸起形成安装凹环结构，所述内缸筒端部设置有与安装凹环结构适形配合使用的限位凸台。
8.根据权利要求1所述的可输出非对称阻尼的旋转式磁流变阻尼器，其特征在于：所述磁流变液推送杆以可往复转动的方式设置于内缸筒内，所述磁流变液推送杆一端穿过右端盖，磁流变液推送杆另一端为螺旋轴结构。
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