CN111895031A - 具有隔热功能的磁流变液阻尼器 - Google Patents

具有隔热功能的磁流变液阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN111895031A
CN111895031A CN202010736630.0A CN202010736630A CN111895031A CN 111895031 A CN111895031 A CN 111895031A CN 202010736630 A CN202010736630 A CN 202010736630A CN 111895031 A CN111895031 A CN 111895031A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shell
magnetorheological fluid
piston
heat insulation
piston rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010736630.0A
Other languages
English (en)
Inventor
杜成斌
曾凡昂
田新冉
江守燕
孙立国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN202010736630.0A priority Critical patent/CN111895031A/zh
Publication of CN111895031A publication Critical patent/CN111895031A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535—Magnetorheological [MR] fluid dampers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/36—Special sealings, including sealings or guides for piston-rods
    • F16F9/362—Combination of sealing and guide arrangements for piston rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F16L59/028—Composition or method of fixing a thermally insulating material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了具有隔热功能的磁流变液阻尼器，包括壳体，壳体内设有绝缘衬里，绝缘衬里与壳体内侧壁之间设有电磁线圈，壳体内填充有磁流变液材料，壳体活动穿插有螺旋活塞杆，螺旋活塞杆位于所述壳体内的一段间隔设有第一活塞和第二活塞，第一活塞以及第二活塞的两端分别朝向绝缘衬里水平延伸，并接近绝缘衬里，绝缘衬里的相对两侧分别设有第三活塞，两个第三活塞分别水平延伸至第一活塞和第二活塞之间，并接近螺旋活塞杆。结合磁流变液材料的三种工作模式(剪切、阀模式、挤压模式)，三种模式协调工作，剪切、阀模式不仅可以提供阻尼力，而且还可以引起MRF剧烈流动，促进MRF的流动和颗粒再分散，防止MRF沉降；挤压模式可提供较大的阻尼力。

Description

具有隔热功能的磁流变液阻尼器
技术领域
本发明涉及结构振动控制中的耗能器件技术领域，特别涉及具有隔热功能的磁流变液阻尼器。
背景技术
磁流变液(Magneto-rheological Fluid，简称MRF)是一种性能优异的智能材料，又称为“可控流体”，主要由微米级的磁性颗粒，载液和添加剂组成，具有强度高、粘度低、能量需求小、温度稳定性好等特点，在外加磁场作用下可以在毫秒级的瞬间由牛顿流体变成剪切屈服应力较高的Bingham塑性体或粘弹性体，且这种转变连续、可逆。在转变过程中，MRF的剪切应力变化很大，这种现象称为MR效应。MR效应的原因是，当施加外部磁场时，粒子的结构将从无规状态转变为链状或柱状结构防止MRF流动。分解链或柱状结构所需的最小切应力称为MRF的屈服应力。屈服应力主要取决于磁性颗粒之间的力，该力可能受颗粒的体积分数和外部磁场强度的影响很大。因此，MRF的机械性能可以由外部磁场控制。
磁流变液材料具有出色的机械性能，因此设计了许多基于磁流变液材料的具有良好性能的阻尼器，通常将其称为MRF阻尼器。但传统的单一模式MRF阻尼器具有输出阻尼小，性能不稳定等特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有隔热功能的磁流变液阻尼器，体积更小、结构设计更简单、磁路设计简单明确、工作模式多样、输出阻尼更大、性能更稳定、加工-安装-拆卸方便。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
具有隔热功能的磁流变液阻尼器，包括壳体，所述壳体内设有绝缘衬里，所述绝缘衬里与所述壳体内侧壁之间设有电磁线圈，所述绝缘衬里与所述电磁线圈之间填充有隔热材料，所述壳体内填充有磁流变液材料，所述壳体活动穿插有螺旋活塞杆，所述螺旋活塞杆位于所述壳体内的一段间隔设有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞以及所述第二活塞的两端分别朝向所述绝缘衬里水平延伸，并接近所述绝缘衬里，所述绝缘衬里的相对两侧分别设有第三活塞，两个所述第三活塞分别水平延伸至所述第一活塞和第二活塞之间，并接近所述螺旋活塞杆。
进一步地，所述壳体包括侧壳，所述侧壳的两端分别连接有端壳，所述端壳对应所述电磁线圈的位置开设有导线孔，两个所述端壳的相对位置分别开设有通孔，所述螺旋活塞杆穿过所述通孔。
进一步地，所述端壳上设有用于封堵所述螺旋活塞杆外壁与所述通孔内壁之间缝隙的密封组件。
进一步地，所述密封组件包括密封垫片、密封压片，所述密封压片设于所述端壳的外侧并套接于所述螺旋活塞杆外周侧，所述密封压片套接于所述螺旋活塞杆外周侧并将所述密封垫片压紧在所述端壳的外侧。
进一步地，所述端壳的外侧开设有安装槽，所述密封垫片收容于所述安装槽内。
进一步地，所述密封压片通过紧固件固定连接在所述端壳的外侧。
进一步地，两个所述端壳分别通过紧固件固定连接在所述侧壳的两端。
进一步地，所述第三活塞通过紧固件固定连接在所述绝缘衬里的内侧。
进一步地，所述绝缘衬里与所述电磁线圈之间填充有隔热材料。
进一步地，所述隔热材料选用铝箔气泡隔热材料。
本发明的有益效果如下：
结合磁流变液材料的三种工作模式(剪切、阀模式、挤压模式)，三种模式协调工作。与传统多模式具有隔热功能的磁流变液阻尼器相比，剪切、阀模式不仅可以提供阻尼力，而且还可以引起MRF剧烈流动，促进MRF的流动和颗粒再分散，防止MRF沉降；电磁线圈与腔体之间设置导热系数低的隔热材料，可有效防止磁流变液温度过快上升，保证磁流变液阻尼器在正常工作时，MRF仍有较大的剪切应力；同时，挤压模式可提供较大的阻尼力。
附图说明
图1为本发明实施例中的具有隔热功能的磁流变液阻尼器的结构示意图；
图2为本发明实施例中的具有隔热功能的磁流变液阻尼器的磁路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
参照图1、图2，本发明提供具有隔热功能的磁流变液阻尼器，包括螺旋活塞杆上段1、螺旋活塞杆中段2、螺旋活塞杆下段3、第一活塞4、第三活塞5、第二活塞6、磁流变液通道7、绝缘衬里8、上端壳9、下端壳10、侧壳11、电磁线圈12、铝箔气泡隔热材料13、橡胶密封垫片上14、橡胶密封垫片下15、密封压片上16、密封压片下17、导线孔18。上端壳9、下端壳10、绝缘衬里8、螺旋活塞杆上段1、螺旋活塞杆中段2、螺旋活塞杆下段3、第一活塞4、第三活塞5及第二活塞6围成空腔，该空腔内充满磁流变液材料；当螺旋活塞杆上下移动时带动第一活塞4、第二活塞6移动，空腔内的磁流变液材料沿A-B-C-D-E-F-G路径循环流动。电磁线圈产生的磁感应线如图2所示，由于侧壳11、上端壳9、下端壳10、第一活塞4、第三活塞5及第二活塞6的相对磁导率较高，绝缘衬里8、螺旋活塞杆上段1、螺旋活塞杆中段2、螺旋活塞杆下段3的相对磁导率较低，因此磁感应线经过空腔内磁流变液材料从上端壳11—第一活塞4—第三活塞5—第二活塞6—下端壳10—侧壳11形成闭环。其中，在A、G腔体内上端壳9、下端壳10被固定并且第一活塞4、第二活塞6平行于磁场方向移动，其内磁流变液材料处于挤压模式工作，阻尼力由法向应力提供；在B、D、F腔内第三活塞5、绝缘衬里8被固定并且第一活塞4、第二活塞6、螺旋活塞杆中段2平行于磁场方向移动，其内磁流变液材料以剪切模式工作，阻尼力由剪切应力提供；在C、E腔体内，由两个活塞之间的压力梯度引起磁流变液材料流动，其内磁流变液材料以阀模式工作，阻尼力由剪切应力提供。磁流变液材料的法向应力远大于剪切应力，因此当阻尼器的尺寸相同时，以挤压模式工作的阻尼器比以剪切或阀模式工作的阻尼器可以提供更大的阻尼力。在具有隔热功能的磁流变液阻尼器工作过程中由于电磁线圈产生的热量向磁流变液材料传递，导致材料温度上升，由实验可知，同一磁流变液材料，在达到相同剪切应力时，温度越低，需要的外部激励频率越小，而温度越高，需要的外部激励频率越高，因此在电磁线圈12与绝缘衬里8之间放置导热系数低的铝箔气泡隔热材料13，可使此阻尼器在低频下，产生较大阻尼力。通过外界输入电流来使电磁线圈12产生的磁感应强度，磁流变液材料由于工作间隙中产生磁场而出现“硬化”-磁流变液效应，从而表现具有一定剪切、挤压屈服应力，阻尼器输出阻尼力的大小由电磁线圈12中通入电流大小决定。在具体的结构中，合理设计具有隔热功能的磁流变液阻尼器的结构形式(包括磁流变液最大剪切屈服强度、线圈匝数、导磁体材料、隔磁材料、工作间隙等)，以达到理想的使用效果。
橡胶密封垫片上14设于上端壳9的外侧并套接于螺旋活塞杆上段1外周侧，密封压片上16套接于螺旋活塞杆上段1外周侧并通过螺钉将橡胶密封垫片上14压紧在上端壳9的外侧；橡胶密封垫片下15设于下端壳10的外侧并套接于螺旋活塞杆上段1外周侧，密封压片下17套接于螺旋活塞杆下段3外周侧并通过螺钉将橡胶密封垫片下15压紧在下端壳10的外侧。
上端壳9、下端壳10分别通过螺钉固定连接在侧壳11的两端。
第三活塞5通过螺钉固定连接在绝缘衬里8的内侧。
本发明采用的挤压、剪切、阀多模式具有隔热功能的磁流变液阻尼器，结合磁流变液材料的三种工作模式，三种模式协调工作。与传统具有隔热功能的磁流变液阻尼器相比，剪切、阀模式不仅可以提供阻尼力，而且还可以引起MRF剧烈流动，促进MRF的流动和颗粒再分散，防止MRF沉降；挤压模式可提供较大的阻尼力。
本发明在电磁线圈与绝缘衬里之间放置导热系数低的铝箔气泡隔热材料，避免在具有隔热功能的磁流变液阻尼器工作过程中由于电磁线圈产生的热量向磁流变液材料传递，导致材料温度上升，影响磁流变液材料性能。
本发明与现有具有隔热功能的磁流变液阻尼器相比，其体积更小、结构设计更简单、磁路设计简单明确、加工-安装-拆卸方便。并且各主要构件的尺寸、间隙可根据实际工程需要自由调整。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设有绝缘衬里，所述绝缘衬里与所述壳体内侧壁之间设有电磁线圈，所述绝缘衬里与所述电磁线圈之间填充有隔热材料，所述壳体内填充有磁流变液材料，所述壳体活动穿插有螺旋活塞杆，所述螺旋活塞杆位于所述壳体内的一段间隔设有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞以及所述第二活塞的两端分别朝向所述绝缘衬里水平延伸，并接近所述绝缘衬里，所述绝缘衬里的相对两侧分别设有第三活塞，两个所述第三活塞分别水平延伸至所述第一活塞和第二活塞之间，并接近所述螺旋活塞杆。
2.根据权利要求1所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，所述壳体包括侧壳，所述侧壳的两端分别连接有端壳，所述端壳对应所述电磁线圈的位置开设有导线孔，两个所述端壳的相对位置分别开设有通孔，所述螺旋活塞杆穿过所述通孔。
3.根据权利要求2所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，所述端壳上设有用于封堵所述螺旋活塞杆外壁与所述通孔内壁之间缝隙的密封组件。
4.根据权利要求3所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，所述密封组件包括密封垫片、密封压片，所述密封压片设于所述端壳的外侧并套接于所述螺旋活塞杆外周侧，所述密封压片套接于所述螺旋活塞杆外周侧并将所述密封垫片压紧在所述端壳的外侧。
5.根据权利要求4所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，所述端壳的外侧开设有安装槽，所述密封垫片收容于所述安装槽内。
6.根据权利要求4或5所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，所述密封压片通过紧固件固定连接在所述端壳的外侧。
7.根据权利要求2所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，两个所述端壳分别通过紧固件固定连接在所述侧壳的两端。
8.根据权利要求2所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，所述第三活塞通过紧固件固定连接在所述绝缘衬里的内侧。
9.根据权利要求1所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，所述隔热材料选用铝箔气泡隔热材料。
CN202010736630.0A 2020-07-28 2020-07-28 具有隔热功能的磁流变液阻尼器 Pending CN111895031A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010736630.0A CN111895031A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 具有隔热功能的磁流变液阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010736630.0A CN111895031A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 具有隔热功能的磁流变液阻尼器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111895031A true CN111895031A (zh) 2020-11-06

Family

ID=73190199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010736630.0A Pending CN111895031A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 具有隔热功能的磁流变液阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111895031A (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5492312A (en) * 1995-04-17 1996-02-20 Lord Corporation Multi-degree of freedom magnetorheological devices and system for using same
CN1482378A (zh) * 2003-07-24 2004-03-17 上海交通大学 结构可变的直动式磁流变液阻尼器
CN101004239A (zh) * 2006-11-30 2007-07-25 浙江大学 无应力空间随动定位装置
CN102359535A (zh) * 2011-08-31 2012-02-22 重庆仪表材料研究所 一种磁流变阻尼器
CN202674147U (zh) * 2012-07-19 2013-01-16 吉林大学 多级挤压式磁流变阻尼器
CN204403263U (zh) * 2015-01-12 2015-06-17 芜湖职业技术学院 一种汽车悬架装置
CN204430226U (zh) * 2015-01-15 2015-07-01 湖南中科电气股份有限公司 一种复合磁场的电磁振荡装置
CN106051026A (zh) * 2016-07-26 2016-10-26 江西科技学院 一种汽车用磁流变阻尼器
CN107587807A (zh) * 2017-11-06 2018-01-16 李晶婕 铰链
CN108506405A (zh) * 2018-03-29 2018-09-07 西安交通大学 一种双缸体双出杆流动式磁流变阻尼器
CN108533664A (zh) * 2018-05-06 2018-09-14 北京工业大学 一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器
CN108644297A (zh) * 2018-05-21 2018-10-12 西北工业大学 一种基于双极板的小振幅并联式磁流变阻尼器
CN110701239A (zh) * 2019-10-21 2020-01-17 重庆大学 新型减振及缓冲一体化装置
CN210068840U (zh) * 2019-03-02 2020-02-14 云南岿然减震科技有限公司 具有耐磨功能的阻尼器
WO2020137268A1 (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 減衰力調整式緩衝器およびソレノイド

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5492312A (en) * 1995-04-17 1996-02-20 Lord Corporation Multi-degree of freedom magnetorheological devices and system for using same
CN1482378A (zh) * 2003-07-24 2004-03-17 上海交通大学 结构可变的直动式磁流变液阻尼器
CN101004239A (zh) * 2006-11-30 2007-07-25 浙江大学 无应力空间随动定位装置
CN102359535A (zh) * 2011-08-31 2012-02-22 重庆仪表材料研究所 一种磁流变阻尼器
CN202674147U (zh) * 2012-07-19 2013-01-16 吉林大学 多级挤压式磁流变阻尼器
CN204403263U (zh) * 2015-01-12 2015-06-17 芜湖职业技术学院 一种汽车悬架装置
CN204430226U (zh) * 2015-01-15 2015-07-01 湖南中科电气股份有限公司 一种复合磁场的电磁振荡装置
CN106051026A (zh) * 2016-07-26 2016-10-26 江西科技学院 一种汽车用磁流变阻尼器
CN107587807A (zh) * 2017-11-06 2018-01-16 李晶婕 铰链
CN108506405A (zh) * 2018-03-29 2018-09-07 西安交通大学 一种双缸体双出杆流动式磁流变阻尼器
CN108533664A (zh) * 2018-05-06 2018-09-14 北京工业大学 一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器
CN108644297A (zh) * 2018-05-21 2018-10-12 西北工业大学 一种基于双极板的小振幅并联式磁流变阻尼器
WO2020137268A1 (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 減衰力調整式緩衝器およびソレノイド
CN210068840U (zh) * 2019-03-02 2020-02-14 云南岿然减震科技有限公司 具有耐磨功能的阻尼器
CN110701239A (zh) * 2019-10-21 2020-01-17 重庆大学 新型减振及缓冲一体化装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104595412B (zh) 基于流动模式的双筒结构磁流变减振器
CN104963986B (zh) 一种具有混合流动式液流通道的磁流变阻尼器
CN107061597A (zh) 一种磁流变液阻尼隔振器
CN204784405U (zh) 一种具有混合流动式液流通道的磁流变阻尼器
CN108869611B (zh) 乘用车发动机多模式磁流变隔振器
CN108302152B (zh) 一种具有复杂液流通道结构的磁流变阻尼器
CN110332275B (zh) 一种全通道剪切挤压混合模式磁流变阻尼器及其控制方法
CN106594160B (zh) 具有宽可调范围的折叠流动式磁流变阻尼器
CN110094449B (zh) 一种基于剪切模式下的低功耗磁流变悬置
CN111895031A (zh) 具有隔热功能的磁流变液阻尼器
CN102297230B (zh) 双出杆板式磁流变阻尼器
CN104613127A (zh) 一种双出杆内置永磁铁可伸缩式磁流变阻尼器
CN112161017B (zh) 一种快速响应磁流变阻尼器
CN205173330U (zh) 一种基于磁流变弹性体和磁流变液的隔振器
CN110030309A (zh) 一种结构紧凑型的磁流变阻尼器
CN202628908U (zh) 一种双出杆磁流变弹性体矩形减振器
CN105065553A (zh) 单杆变缸体有源双控变阻尼磁流变阻尼器
CN202203323U (zh) 单出杆板式磁流变阻尼器
CN110081116B (zh) 一种具有较宽阻尼调节范围的磁流变阻尼器
CN105179567A (zh) 单杆变缸体有源单控变阻尼磁流变阻尼器
CN202203322U (zh) 双出杆板式磁流变阻尼器
CN110259873B (zh) 混合模式磁流变隔振器
CN103062275B (zh) 裂隙活塞单出杆磁流变阻尼器
CN209818626U (zh) 一种集成自冷却装置减少漏磁的磁流变阻尼器
CN102410335A (zh) 单出杆板式磁流变阻尼器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201106