CN112081852A - 一种变阻尼半主动阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变阻尼半主动阻尼器，包括套筒部件、螺杆部件、制动盘、阻尼部件、液压控制部件和速度感应部件；螺杆部件设置在套筒部件内；制动盘与螺杆部件连接；阻尼部件与制动盘构成摩擦副产生阻尼力；液压控制部件包括电磁阀、活塞、液压缸，活塞与阻尼部件连接；速度感应部件包括磁力组件和感应机构，磁力组件与制动盘同步转动，与感应机构发生电磁感应，产生的电流输入电磁阀；外力引起变阻尼半主动阻尼器的螺杆部件带动制动盘转动，制动盘的转速被速度感应部件转化成电势打开电磁阀，从而调节液压缸内压强驱动活塞运动，调节制动盘与阻尼部件之间的压力，使制动盘与阻尼部件产生不同摩擦力，对外部加载速度产生可变的阻尼。

Description

一种变阻尼半主动阻尼器

技术领域

本发明涉及结构减震技术领域，特别涉及一种变阻尼半主动阻尼器。

背景技术

阻尼器能提供一种半主动阻尼力，有效减轻结构的震动反应，对结构的抗震性能有很大提高。但传统的阻尼器耗能并不高效，而且传统的阻尼器控制功能单一，在有限的体积下无法做到应对不同类型的震动输入情况，传统的阻尼器保护功能不全面，已无法满足现代结构振动控制的性能要求。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种变阻尼半主动阻尼器，能够提供变阻尼力应对不同情况的外载，在有限的体积下提供全面的抗震性能。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种变阻尼半主动阻尼器，包括套筒部件、螺杆部件、制动盘、阻尼部件、液压控制部件和速度感应部件；其中螺杆部件滑动设置在套筒部件内；其中制动盘设置在套筒部件内，制动盘与螺杆部件连接，螺杆部件驱动制动盘转动；其中阻尼部件设置在套筒部件内，螺杆部件驱动制动盘转动时，制动盘与阻尼部件构成摩擦副，并产生阻尼力；其中液压控制部件设置在套筒部件内，液压控制部件包括电磁阀、活塞和液压缸，活塞与阻尼部件连接；其中速度感应部件设置在套筒部件内，速度感应部件包括磁力组件和感应机构，磁力组件设置在制动盘上，磁力组件与制动盘同步转动，磁力组件转动时使感应机构发生电磁感应，产生的感应电流输入液压控制部件，打开电磁阀，增加液压缸内的液体压强，使活塞对阻尼部件的压力增大，从而增强制动盘与阻尼部件之间的阻尼力。

有益效果：此变阻尼半主动阻尼器通过螺杆部件感应外力的作用，当螺杆部件与套筒部件发生相对的线性运动后，螺杆部件带动制动盘发生转动，制动盘与阻尼部件构成摩擦副进行耗能，同时制动盘转动的转速会被速度感应部件转化成电势，从而控制电磁阀打开，增加液压缸内液体压强，驱动活塞运动并调节制动盘与阻尼部件之间的压力，对外部加载不同速度产生不同的阻尼，在有限的体积下提供全面的抗震性能。

根据本发明第一方面实施例的变阻尼半主动阻尼器，还包括储油罐和油管，储油罐设置在套筒部件内，储油罐通过油管与液压缸连接，电磁阀控制油管的连通情况。

根据本发明第一方面实施例的变阻尼半主动阻尼器，液压控制部件还包括固定座，液压缸和活塞均设置在固定座上。

根据本发明第一方面实施例的变阻尼半主动阻尼器，磁力组件设置两组，各磁力组件分别设置在制动盘的两侧，感应机构包括左绕线圈和右绕线圈，左绕线圈上设有左定子，右绕线圈上设有右定子，左绕线圈和右绕线圈与各磁力组件分别发生电磁感应。

根据本发明第一方面实施例的变阻尼半主动阻尼器，阻尼部件为摩擦片，摩擦片设置在制动盘的两侧。

根据本发明第一方面实施例的变阻尼半主动阻尼器，螺杆部件包括滚珠螺母和螺杆，滚珠螺母设置在螺杆上，螺杆驱动滚珠螺母转动，滚珠螺母与制动盘连接。

根据本发明第一方面实施例的变阻尼半主动阻尼器，螺杆的一端伸入套筒部件内，螺杆的另一端设有第一耳环。

根据本发明第一方面实施例的变阻尼半主动阻尼器，套筒部件的一端设有能容纳螺杆的孔，套筒部件的另一端设有第二耳环。

根据本发明第一方面实施例的变阻尼半主动阻尼器，螺杆的一端设有限位块，套筒部件内设有与限位块相配合的限位板。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1，一种变阻尼半主动阻尼器，包括套筒部件10、螺杆部件20、制动盘60、阻尼部件50、液压控制部件和速度感应部件；其中螺杆部件20滑动设置在套筒部件10内，套筒部件10与螺杆部件20发生相对的线性运动；其中制动盘60设置在套筒部件10内，制动盘60与螺杆部件20连接，螺杆部件20驱动制动盘60转动；其中若干阻尼部件50设置在套筒部件10内，螺杆部件20驱动制动盘60转动时，制动盘60与阻尼部件50构成摩擦副，并产生阻尼力；其中液压控制部件设置在套筒部件10内，液压控制部件包括电磁阀33、活塞32和液压缸311，活塞32与阻尼部件50连接；其中速度感应部件设置在套筒部件10内，速度感应部件包括磁力组件42和感应机构41，磁力组件42设置在制动盘60上，磁力组件42与制动盘60同步转动，感应机构41始终位于磁力组件42的转动路径附近，磁力组件42与感应机构41发生电磁感应，产生的感应电流输入液压控制部件，打开电磁阀33，优选采用导线与电磁阀33电连接，增加液压缸311内的液体压强，使活塞32对阻尼部件50的压力增大，从而增强制动盘60与阻尼部件50之间的阻尼力。此变阻尼半主动阻尼器通过螺杆部件20感应外力的作用，当螺杆部件20与套筒部件10发生相对的线性运动后，螺杆部件20带动制动盘60发生转动，制动盘60与阻尼部件50构成摩擦副进行耗能，同时制动盘60转动的转速会被速度感应部件转化成电势，从而控制电磁阀33打开，增加液压缸311内液体压强，驱动活塞32运动并调节制动盘60与阻尼部件50之间的压力，对外部加载不同速度产生不同的阻尼，在有限的体积下提供全面的抗震性能。

具体的，随着制动盘60的转速增加，磁力组件42与感应机构41发生电磁感应所产生的感应电流会增加，从而使液压缸311的液体压力增加，活塞32的推力增大，使阻尼部件50与制动盘60之间的压力增大，压力增大使摩擦力增大，最终增大了制动盘60与阻尼部件50之间的阻尼力，让此变阻尼半主动阻尼器更好地耗能。

在本实施例中，还包括储油罐31和油管312，储油罐31内设有液压油，储油罐31设置在套筒部件10内，储油罐31通过油管312与液压缸311连接，电磁阀33控制油管312的连通情况。液压系统能提供更稳定、更强力的推力，能大幅提高能量消耗率。

在本实施例中，液压控制部件还包括固定座34，液压缸311和活塞32均设置在固定座34上。固定座34设置在制动盘60的侧壁外，避免液压控制部件影响制动盘60的转动。

在本实施例中，磁力组件42设置两组，各磁力组件42分别设置在制动盘60的两侧，感应机构41包括左绕线圈和右绕线圈，左绕线圈上设有左定子，右绕线圈上设有右定子，左绕线圈和右绕线圈与各磁力组件42分别发生电磁感应。具体的，磁力组件42为磁铁。

在本实施例中，阻尼部件50为摩擦片，摩擦片设置在制动盘60的两侧。

在本实施例中，螺杆部件20包括滚珠螺母22和螺杆21，滚珠螺母22设置在螺杆21上，螺杆21驱动滚珠螺母22转动，滚珠螺母22与制动盘60连接。优选的，滚珠螺母22上设有连接盘212，制动盘60与连接盘212法兰连接，保证安装更加稳定。且滚珠螺母22与制动盘60之间设有滚珠螺母70，保证结构合理。

在本实施例中，螺杆21的一端伸入套筒部件10内，螺杆21的另一端设有第一耳环23。套筒部件10的一端设有能容纳螺杆21的孔，套筒部件10的另一端设有第二耳环12。第一耳环23和第二耳环12用于与结构连接，保证安装和定位。螺杆21的一端设有限位块211，套筒部件10内设有与限位块211相配合的限位板11。限定螺杆21的运动行程，避免阻尼部件50失效。

在本实施例中，制动盘60为圆形，螺杆21垂直设置在制动盘60的圆心位置，套筒部件10的横截面形状近似为“T”型，便于同时容纳螺杆21和制动盘60。

此变阻尼半主动阻尼器通过套筒部件10与螺杆部件20发生相对线性运动时，滚珠螺母22带动连接盘212转动，由于制动盘60与连接盘212通过连接螺栓保持紧固状态，因此制动盘60同步转动，制动盘60转动时，带动设置在制动盘60两侧的磁力组件42同步转动，磁力组件42与旁边的左绕组线圈和右绕组线圈发生电磁感应，产生感应电流随转速的增加而增加，并通过产生的电流控制电磁阀33打开，电磁阀33控制液压缸311增大输出功率，使活塞32推动摩擦片，摩擦片对制动盘60加压，引起制动盘60的转动摩阻力增加，且该压力可随不同的震动输入而改变，从而产生变阻尼力，为结构提高全面的抗震保护效果。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种变阻尼半主动阻尼器，其特征在于，包括：套筒部件、螺杆部件、制动盘、阻尼部件、液压控制部件和速度感应部件；

其中所述螺杆部件设置在所述套筒部件内，所述螺杆部件与所述套筒部件相对运动；

其中所述制动盘设置在所述套筒部件内，所述制动盘与所述螺杆部件连接，所述螺杆部件驱动所述制动盘转动；

其中所述阻尼部件设置在所述套筒部件内，所述螺杆部件驱动所述制动盘转动时，所述制动盘与所述阻尼部件构成摩擦副，并产生阻尼力；

其中所述液压控制部件设置在所述套筒部件内，所述液压控制部件包括电磁阀、活塞和液压缸，所述活塞与所述阻尼部件连接；

其中所述速度感应部件设置在所述套筒部件内，所述速度感应部件包括磁力组件和感应机构，所述磁力组件设置在所述制动盘上，所述磁力组件与所述制动盘同步转动，所述磁力组件转动时使所述感应机构发生电磁感应，产生的感应电流输入所述液压控制部件，打开所述电磁阀，增加所述液压缸内的液体压强，使所述活塞对所述阻尼部件的压力增大，从而增强所述制动盘与所述阻尼部件之间的阻尼力。

2.根据权利要求1所述的变阻尼半主动阻尼器，其特征在于：还包括储油罐和油管，所述储油罐设置在所述套筒部件内，所述储油罐通过所述油管与所述液压缸连接，所述电磁阀控制所述油管的连通情况。

3.根据权利要求2所述的变阻尼半主动阻尼器，其特征在于：所述液压控制部件还包括固定座，所述液压缸和所述活塞均设置在所述固定座上。

4.根据权利要求1至3任一项所述的变阻尼速度型阻尼器，其特征在于：所述磁力组件设置两组，各所述磁力组件分别设置在所述制动盘的两侧，所述感应机构包括左绕线圈和右绕线圈，所述左绕线圈上设有左定子，所述右绕线圈上设有右定子，所述左绕线圈和所述右绕线圈与各所述磁力组件分别发生电磁感应。

5.根据权利要求1所述的变阻尼速度型阻尼器，其特征在于：所述阻尼部件为摩擦片，所述摩擦片分别设置在所述制动盘的两侧。

6.根据权利要求1所述的变阻尼速度型阻尼器，其特征在于：所述螺杆部件包括滚珠螺母和螺杆，所述滚珠螺母设置在所述螺杆上，所述螺杆驱动所述滚珠螺母转动，所述滚珠螺母与所述制动盘连接。

7.根据权利要求6所述的变阻尼速度型阻尼器，其特征在于：所述螺杆的一端伸入所述套筒部件内，所述螺杆的另一端设有第一耳环。

8.根据权利要求7所述的变阻尼速度型阻尼器，其特征在于：所述套筒部件的一端设有能容纳所述螺杆的孔，所述套筒部件的另一端设有第二耳环。

9.根据权利要求8所述的变阻尼速度型阻尼器，其特征在于：所述螺杆的一端设有限位块，所述套筒部件内设有与所述限位块相配合的限位板。

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