CN112196929A - 具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，该磁性液体阻尼减振器包括壳体、第一永磁体、第二永磁体和第一摩擦套。第一永磁体和第二永磁体通过连接件相连。第一摩擦套具有第一端部和第二端部，第一端部的内周面构造成第一阶梯面，第二端部的内周面构造成第二阶梯面。第一磁性液体吸附在第一永磁体上，第一磁性液体能够与第一阶梯面接触，第二磁性液体吸附在第二永磁体上，第二磁性液体能够与第二阶梯面接触。该具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器通过设置具有第一阶梯面和第二阶梯面的摩擦套，增大了第一磁性液体以及第二磁性液体与摩擦套之间的摩擦面积，提高了磁性液体阻尼减振器的减振效果和减振效率。

Description

具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器

技术领域

本发明涉及机械工程振动控制领域，尤其是涉及一种具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器。

背景技术

磁性液体是一种具有流动性和磁性的新型功能材料，而磁性液体独特的性质使得其在工程领域有着极其广泛的应用。磁性液体阻尼减振器是一种被动减振器，对惯性力的敏感度较高，具有结构简单、体积小、耗能大和寿命长等优点。因此磁性液体阻尼减振器在大型航天器长直物体(如空间站的太阳能帆板、天线等)的低频率、小振幅的减振中具有广泛应用。同时，其在地面上也具有广阔的应用前景，如长达百米的大功率天线的减振，精密天平的减振等等。然而，现有相关技术中的磁性液体阻尼减振器仍存在着减振效果不理想、减振效率不高等问题，制约着磁性液体阻尼减振器的实际生产及应用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，具有减振效果优异、减振效率高的优点。

根据本发明实施例提供了一种具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，包括：壳体，所述壳体限定出封闭空腔，所述封闭空腔的壁面包括周壁面、第一侧壁面和第二侧壁面，所述第一侧壁面和所述第二侧壁面在第一预设方向上相对，所述周壁面位于所述第一侧壁面和所述第二侧壁面之间；第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体和所述第二永磁体位于所述封闭空腔中且在第一预设方向上排布，所述第一永磁体和所述第二永磁体通过连接件相连；第一摩擦套，所述第一摩擦套设在所述周壁面上，所述第一摩擦套具有在所述第一预设方向上相对的第一端部和第二端部，所述第一摩擦套套设在所述连接件上，所述第一端部的内周面构造成第一阶梯面，所述第二端部的内周面构造成第二阶梯面；第一磁性液体和第二磁性液体，所述第一磁性液体吸附在所述第一永磁体上，所述第一磁性液体能够与所述第一阶梯面接触，所述第二磁性液体吸附在所述第二永磁体上，所述第二磁性液体能够与所述第二阶梯面接触。

根据本发明实施例提供的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器通过设置具有第一阶梯面和第二阶梯面的摩擦套，增大了吸附于第一永磁体上的第一磁性液体以及吸附于第二永磁体上的第二磁性液体与摩擦套之间的摩擦面积，从而提高了磁性液体阻尼减振器的减振效果和减振效率。

由此，本发明实施例提供的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器具有减振效果优异、减振效率高的优点。

另外，根据本发明的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器还具有如下附加技术特征：

在一些实施例中，所述第一摩擦套的中部的横截面的面积小于所述第一端部的横截面的面积和所述第二端部的横截面的面积，可选地，所述封闭空腔为圆柱状，所述第一预设方向为所述封闭空腔的轴向，所述第一永磁体和所述第二永磁体均为圆柱状结构且均为轴向充磁，所述第一永磁体、所述第二永磁体、所述连接件、所述摩擦套和所述封闭空腔的轴线重合。

在一些实施例中，所述第一永磁体包括在所述第一预设方向上排列的多个圆柱状的第一子永磁体，每个所述第一子永磁体均为轴向充磁，多个所述第一子永磁体依次相连，相邻两个所述第一子永磁体同极相对；所述第二永磁体包括在所述第一预设方向上排列的多个圆柱状的第二子永磁体，每个所述第二子永磁体均为轴向充磁，多个所述第二子永磁体依次相连，相邻两个所述第二子永磁体同极相对。

在一些实施例中，该磁性液体阻尼减振器进一步包括：第二摩擦套，所述第二摩擦套设在所述周壁面上，所述第二摩擦套的内周面上设有多个第一阻尼孔，所述第一永磁体位于所述第二摩擦套的内侧，所述第一磁性液体能够与所述第二摩擦套的内周面接触；和第三摩擦套，所述第三摩擦套设在所述周壁面上，所述第一摩擦套在所述第一预设方向上位于所述第二摩擦套与所述第三摩擦套之间，所述第三摩擦套的内周面上设有多个第二阻尼孔，所述第二永磁体位于所述第三摩擦套的内侧，所述第二磁性液体能够与所述第三摩擦套的内周面接触。

在一些实施例中，所述第一摩擦套的中部、所述第二摩擦套和所述第三摩擦套中的每一者限定出圆柱状的容纳腔，所述第一永磁体的直径和所述第二永磁体的直径均大于所述第一摩擦套的中部的横截面的内径，可选地，所述第一摩擦套、所述第二摩擦套和所述第三摩擦套中的每一者的外径相等，所述第二摩擦套的内径与所述第一端部的最大内径相等，所述第三摩擦套的内径与所述第二端部的最大内径相等。

在一些实施例中，该磁性液体阻尼减振器还包括碟簧，所述第一摩擦套的中部套设在所述碟簧上，所述碟簧具有中心通孔，所述连接件穿过所述中心通孔。

在一些实施例中，所述第一永磁体的邻近所述第一摩擦套的端面与所述第一摩擦套的邻近所述第一永磁体的端面在所述第一预设方向上平齐，所述第二永磁体的邻近所述第一摩擦套的端面与所述第一摩擦套的邻近所述第二永磁体的端面在所述第一预设方向上平齐。

在一些实施例中，该磁性液体阻尼减振器进一步包括：第一压电材料块，所述第一压电材料块设于所述第一侧壁面上，所述第一压电材料块在所述第一预设方向上与所述第一永磁体相对，所述第一永磁体能够施加压力于所述第一压电材料块；第一电能收集装置，所述第一电能收集装置与所述第一压电材料块相连；第二压电材料块，所述第二压电材料块设于所述第二侧壁面上，所述第二压电材料块在所述第一预设方向上与所述第二永磁体相对，所述第二永磁体能够施加压力于所述第二压电材料块；和第二电能收集装置，所述第二电能收集装置与所述第二压电材料块相连，可选地，所述第一电能收集装置和所述第二电能收集装置中的每一者包括变压器、整流滤波和充电电池。

在一些实施例中，所述第一压电材料块的与所述第一永磁体相对的一侧覆盖有第一弹性垫，所述第二压电材料块的与所述第二永磁体相对的一侧覆盖有第二弹性垫。

在一些实施例中，所述第一摩擦套、所述第二摩擦套和所述第三摩擦套中的每一者为弹性套，可选地，所述第一摩擦套、所述第二摩擦套和所述第三摩擦套一体成型。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的磁性液体阻尼减振器的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的第一摩擦套、第二摩擦套和第三摩擦套的结构示意图。

附图标记：

磁性液体阻尼减振器100；壳体1；第一侧壁面11；第二侧壁面12；本体13；第一端盖14；第二端盖15；减振质量块2；第一永磁体21；第一子永磁体211；第二永磁体22；第二子永磁体221；连接件23；第一摩擦套4；第一端部41；第一阶梯面411；第二端部42；第二阶梯面421；中部43；第一磁性液体5；第二磁性液体6；第二摩擦套7；第一阻尼孔71；第三摩擦套8；第二阻尼孔81；碟簧9；第一压电材料块101；第一电能收集装置102；第二压电材料块103；第二电能收集装置104；第一弹性垫105；第二弹性垫106。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1至图2来描述根据本发明实施例的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器。

如图1至图2所示，根据本发明实施例的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器100包括壳体1、第一永磁体21、第二永磁体22、第一摩擦套4、第一磁性液体5和第二磁性液体6。

壳体1限定出封闭空腔，封闭空腔的壁面包括周壁面、第一侧壁面11和第二侧壁面12，第一侧壁面11和第二侧壁面12在第一预设方向上相对，周壁面在该第一预设方向上位于第一侧壁面11和第二侧壁面12之间。

第一永磁体21和第二永磁体22位于封闭空腔中且在第一预设方向上排布，第一永磁体21和第二永磁体22通过连接件23相连。第一永磁体21、连接件23和第二永磁体22在减振过程中作为减振质量块2参与减振。减振质量块2在减振过程中相对于壳体1发生相对位移。减振质量块2与壳体1的相对位移可看作减振质量块2在壳体1的封闭空腔中沿第一预设方向移动。

第一摩擦套4设在周壁面上，第一摩擦套4具有在第一预设方向上相对的第一端部41和第二端部42。第一摩擦套4套设在连接件23上。第一端部41的内周面构造成第一阶梯面411，即第一端部41的内周面为阶梯状。第一阶梯面411由在第一端部41的内周面上的多个台阶结构形成。第二端部42的内周面构造成第二阶梯面421，即第二端部42的内周面为阶梯状。第二阶梯面421由在第二端部42的内周面的多个台阶结构形成。换言之，第一摩擦套4的内周面的第一端部构造成第一阶梯面411，第一摩擦套4的内周面的第二端部构造成第二阶梯面421。

第一磁性液体5吸附在第一永磁体21上。例如，第一磁性液体5被吸附于第一永磁体21的周面上。第一磁性液体5能够与第一阶梯面411接触。第一磁性液体5能够与第一阶梯面411接触是指：第一磁性液体5可以与第一阶梯面411接触，也可以不与第一阶梯面411接触。例如，当减振质量块2(即第一永磁体21、连接件23和第二永磁体22)处于平衡位置时，第一磁性液体5可以与第一阶梯面411接触，也可以不与第一阶梯面411接触；当减振质量块2移动且第一永磁体21向靠近第一端部41的方向移动以便进行减振时，第一磁性液体5与第一阶梯面411接触。

第二磁性液体6吸附在第二永磁体22上。例如，第二磁性液体6吸附在第二永磁体22的周面上。第二磁性液体6能够与第二阶梯面421接触。第二磁性液体6能够与第二阶梯面421接触是指：第二磁性液体6可以与第二阶梯面421接触，也可以不与第二阶梯面421接触。例如，当减振质量块2处于平衡位置时，第二磁性液体6可以与第二阶梯面421接触，也可以不与第二阶梯面421接触；当第二永磁体22向靠近第二端部42的方向移动以便进行减振时，第二磁性液体6与第二阶梯面421接触。平衡位置是指当磁性液体阻尼减振器100在不受外界扰动的情况下，减振质量块2与壳体1处于相对静止时，减振质量块2所处的位置。

当第一永磁体21向靠近第一端部41的方向移动以便进行减振时，第一磁性液体5与第一摩擦套4的第一端部41的第一阶梯面411接触。而且，随着第一永磁体21的移动，第一永磁体21与第一阶梯面411之间距离(空间)逐渐减小，导致位于第一永磁体21与第一阶梯面411之间的第一磁性液体5被挤压。第一端部41因此能够施加给第一永磁体21第一作用力，该第一作用力的方向与第一永磁体21的移动方向相反。当第二永磁体22向靠近第二端部42的方向移动以便进行减振时，第二磁性液体6与第二端部42的第二阶梯面421接触。而且，随着第二永磁体22的移动，第二永磁体22与第二阶梯面421之间距离(空间)逐渐减小，导致第二磁性液体6被挤压。第二端部42因此能够施加给第二端部42第二作用力，该第二作用力的方向与第二永磁体22的移动方向相反。

该第一作用力和该第二作用力可以使减振质量块2回到平衡位置。也就是说，在第一摩擦套4的作用下，减振质量块2能够始终受到朝向其平衡位置的力，该第一作用力和该第二作用力都可称为回复力。

换言之，当磁性液体阻尼减振器100在不受外界扰动的情况下，减振质量块2与壳体1处于相对静止的状态，此时减振质量块2处于平衡位置，一旦减振质量块2偏离该平衡位置，减振质量块2将受到使其回到平衡位置的回复力。

当本发明实施例提供的磁性液体阻尼减振器100在被减振物体发生机械振动时，减振质量块2在封闭空腔中发生位移，即减振质量块2与壳体1会发生相对运动。第一磁性液体5和第一端部41之间、第一磁性液体5和第一永磁体21之间、第二磁性液体6与第二端部42之间、第二磁性液体6与第二永磁体22之间以及磁性液体内部会发生挤压、摩擦和粘性剪切以消耗能量，从而起到减振的效果。例如，当第一磁性液体5被挤压，第一永磁体21与第一磁性液体5之间以及第一端部41与第一磁性液体5之间会产生摩擦以消耗振动的能量，并且第一磁性液体5内部会因挤压产生摩擦和粘性剪切以消耗能量。在发生多次相对运动后，减振质量块2由于受到使其回到平衡位置的回复力而最终回到其平衡位置，即完成减振。

第一阶梯面411和第二阶梯面421的设置增大了磁性液体与摩擦套4的接触面积，接触面积的增加能够提高摩擦能量损失，使得磁性液体阻尼减振器100得以更快地将振动的机械能转化为热能等，进而更快地将减振质量块2的振动幅度降低并使其回到平衡位置，即提高了磁性液体阻尼减振器100的减振效率。

根据本发明实施例提供的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器通过设置具有第一阶梯面和第二阶梯面的摩擦套，增大了吸附于第一永磁体上的第一磁性液体以及吸附于第二永磁体上的第二磁性液体与摩擦套之间的摩擦面积，从而提高了磁性液体阻尼减振器的减振效果和减振效率。

由此，本发明实施例提供的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器具有减振效果优异、减振效率高的优点。

为了使本申请的技术方案更加容易被理解，下面以第一预设方向是左右方向为例，进一步描述本申请的技术方案。其中，左右方向如图1中的箭头A所示，第一预设方向如图1中的箭头B所示。例如，第一摩擦套4的第一端部41为其左端部，第二端部42为其右端部。第一摩擦套4还包括中部43，中部43在第一预设方向上位于第一端部41和第二端部42之间。

在一些实施例中，如图1所示，第一摩擦套4中部的横截面的面积小于第一端部41和第二端部42的横截面的面积。这里的横截面的面积是指横截面的内沿所围成的图形的面积。例如，当第一端部41的横截面的内沿是圆形，则第一端部41的横截面的面积为该圆形的面积。

作为示例，如图1所示，第一摩擦套4为圆柱状，中部43限定出圆柱状的容纳腔，第一端部41的横截面的内沿围成的图形为圆形，第二端部42的横截面的内沿围成的图形为圆形。也就是说，第一端部41限定出的容纳腔的横截面为圆形，第二端部42限定出的容纳腔的横截面为圆形。中部43的横截面的内径小于第一端部41的横截面的内径和第二端部42的横截面的内径。此处横截面的内径是指中部43(第一端部41、第二端部42)的横截面的内沿所围成的圆的直径。

可选地，壳体1限定出的封闭空腔为圆柱状，该封闭空腔的轴向为第一预设方向，即图1中的左右方向。第一永磁体21和第二永磁体22均为圆柱状结构且均为轴向充磁。以第一永磁体21为例，轴向充磁的第一永磁体21的左端面和右端面的磁极相反，例如第一永磁体21的左端面为S极，第一永磁体21的右端面为N极。连接件23为圆柱状。

在一些实施例中，第一永磁体21、第二永磁体22、连接件23、摩擦套4和封闭空腔的轴线重合，由此使得磁性液体阻尼减振器100的结构更合理。

在一些实施例中，第一永磁体21包括在左右方向上排列的多个第一子永磁体211。多个第一子永磁体211依次相连。可选地，第一子永磁体211为圆柱状且每个第一子永磁体211均为轴向充磁。优选地，相邻两个第一子永磁体211同极相对，即相邻两个第一子永磁体211的极性相同的磁极相对。例如，对于相邻两个第一子永磁体211来说，位于左侧的第一子永磁体211的右端面的极性与位于右侧的第一子永磁体211的左端面的极性相同。同极相对是为增加第一永磁体21的磁场强度，增大磁场强度能够使得磁性液体阻尼减振器100的减振效率更高。

可选地，如图1所示，第一永磁体21包括在左右方向上排列的两个第一子永磁体211。两个第一子永磁体211相互抵接且N极相对。

在一些实施例中，第二永磁体22包括在左右方向上排列的多个第二子永磁体221，每个第二子永磁体221均为轴向充磁，多个第二子永磁体221依次相连，相邻两个第二子永磁体221同极相对。

可选地，如图1所示，第二永磁体22包括在左右方向上排列的两个第二子永磁体221。两个第二子永磁体221相互抵接且S极相对。

在一些实施例中，本发明实施例提供的磁性液体阻尼减振器100进一步地包括第二摩擦套7和第三摩擦套8。如图1和图2所示，第二摩擦套7位于第一摩擦套4的左侧，第三摩擦套8位于第一摩擦套4的右侧。可选地，第二摩擦套7和第三摩擦套8中的每一者为圆柱状。

在一些实施例中，第二摩擦套7设在封闭空腔的周壁面上。第二摩擦套7的内周面上设有多个第一阻尼孔71。第一永磁体21位于第二摩擦套7的内侧。第一磁性液体5能够与第二摩擦套7的内周面接触。可以理解的是，第一磁性液体5能够与第二摩擦套7的内周面接触是指，第一磁性液体5可以与第二摩擦套7的内周面接触，也可以不与第二摩擦套7的内周面接触。

例如，当图1中的减振质量块2向左位移时，第一磁性液体5与第二摩擦套7的内周面接触以便与第二摩擦套7的内周面摩擦。当图1中的减振质量块2向右位移时，第一磁性液体5开始与第一阶梯面411接触，当减振质量块2向右位移到一定位置时，第一磁性液体5可以不与第二摩擦套7的内周面接触，即第一永磁体21完全位于第一端部41的内。

在一些实施例中，第三摩擦套8设在周壁面上。第三摩擦套8的内周面上设有多个第二阻尼孔81。第二永磁体22位于第三摩擦套8的内侧。第三摩擦套8的结构可参考第二摩擦套7的结构，这里不作赘述。第二磁性液体6能够与第三摩擦套8的内周面接触。第二磁性液体6能够与第三摩擦套8的内周面接触是指，第二磁性液体6可以与第三摩擦套8的内周面接触，也可以不与第三摩擦套8的内周面接触。

多个第一阻尼孔71用于增大第一磁性液体5和第二摩擦套7的摩擦面积，多个第二阻尼孔81用于增大第二磁性液体6和第三摩擦套8的摩擦面积，进而提高磁性液体阻尼减振器100的减振效率。

可选地，第一阻尼孔71和第二阻尼孔81中的每一者为螺纹孔，即第一阻尼孔71和第二阻尼孔81中的每一者的内壁面具有螺纹结构。这种设置的目的是为了进一步增加第一磁性液体5和第二摩擦套7的摩擦面积以及第二磁性液体6和第三摩擦套8的摩擦面积，从而进一步提高磁性液体阻尼减振器100的减振效率。

在一些实施例中，第二摩擦套7和第三摩擦套8均与第一摩擦套4相接触，连接件23在第一预设方向上的长度大于等于第一摩擦套4在第一预设方向上的长度。则当减振质量块2处于平衡状态时，第一永磁体21位于第二摩擦套7的内周面形成的容纳腔中，第二永磁体22位于第三摩擦套8的内周面形成的容纳腔中。

在一些实施例中，第一摩擦套4的中部43、第二摩擦套7和第三摩擦套8中的每一者限定出圆柱状的容纳腔。第一永磁体21和第二永磁体22均为圆柱状，第一永磁体21的直径和第二永磁体22的直径均大于中部43的横截面的内径。即第一永磁体21向右被中部43限位不能穿过中部43，第二永磁体22向左被中部43限位不能穿过中部43。

在一些实施例中，如图1所示，第一永磁体21的邻近第一摩擦套4的端面与第一摩擦套4的邻近第一永磁体21的端面在第一预设方向上平齐，第二永磁体22的邻近第一摩擦套4的端面与第一摩擦套4的邻近第二永磁体22的端面在第一预设方向上平齐。换言之，第一永磁体21的右端面与第一摩擦套4的左端面在同一竖直面上，第二永磁体22的左端面与第一摩擦套4的右端面在同一竖直面上。

可选地，如图1所示，第一摩擦套4、第二摩擦套7和第三摩擦套8中的每一者的外径相等，第二摩擦套7的内径与第一端部41的最大内径相等，第三摩擦套8的内径与第二端部42的最大内径相等。

在一些实施例中，第一摩擦套4、第二摩擦套7和第三摩擦套8中的每一者为弹性套，即均具有弹性，设置弹性套的目的是为了避免减振质量块2减振时与第一摩擦套4、第二摩擦套7和第三摩擦套8发生刚性碰撞造成减振质量块2损伤以及影响减振效果，同时弹性套还能起到一定的缓冲吸振作用,使磁性液体阻尼减振器100达到快速减振的目的。

可选地，第一摩擦套4、第二摩擦套7和第三摩擦套8一体成型。

在一些实施例中，本发明实施例提供的磁性液体阻尼减振器100进一步地包括碟簧9。中部43套设在碟簧9上。碟簧9具有中心通孔，连接件23穿过中心通孔。可选地，连接件23的直径为该中心通孔的直径的1/3-1/2，用于防止减振质量块2在振动过程中，连接件23碰撞碟簧9影响减振效果。

碟簧9具有一定的缓冲吸振效果。碟簧9的设置可以在一定程度上提高磁性液体阻尼减振器100的减振效率,达到快速减振的目的。碟簧9能适应振动频率较宽范围的外部振动，且安装所需空间小，组合使用方便，维修换装容易，经济安全性高。在一些实施例中，如图1所示，碟簧9嵌设于中部43的内壁上。由于碟簧9具有弹力，将碟簧9嵌设于具有弹性的第一摩擦套4中在一定程度上能够对减振质量块2提供回复力，以便提高磁性液体阻尼减振器100的减振效果。

在一些实施例中，本发明实施例提供的磁性液体阻尼减振器100进一步地包括第一压电材料块101、第一电能收集装置102、第二压电材料块103和第二电能收集装置104。

第一压电材料块101设于封闭空腔的第一侧壁面11(左壁面)上。第一压电材料块101在第一预设方向上与第一永磁体21相对。第一永磁体21能够抵靠在第一压电材料块101上以便对第一压电材料块101施加压力。第一永磁体21能够抵靠在第一压电材料块101上以便对第一压电材料块101施加压力是指：当减振质量块2向左位移一定距离后，第一永磁体21与第一压电材料块101抵靠并且挤压第一压电材料块101对其施加压力。第一压电材料块101在受到第一永磁体21挤压后，根据正压电效应，第一压电材料块101产生变形释放出成对的正负电荷，即第一永磁体21能通过挤压第一压电材料块101使其产生电能。第一电能收集装置102与第一压电材料块101相连，用于收集第一压电材料块101产生的电能，收集的电能以供负载或磁性液体阻尼减振器100自身使用。第一电能收集装置102采用正极绝缘导线和负极绝缘导线分别与第一压电材料块101的左右两个表面相接。可选地，可采用焊接的形式。

第二压电材料块103设于封闭空腔的第二侧壁面12(右壁面)上，第二压电材料块103在第一预设方向上与第二永磁体22相对。第二永磁体22能够抵靠在第二压电材料块103上以便对第二压电材料块103施加压力。减振质量块2向右位移一定距离后，第二永磁体22能够与第二压电材料块103抵靠并且挤压第二压电材料块103，第二压电材料块103发生变形。第二压电材料块103由于变形产生电能。第二电能收集装置104与第二压电材料块103相连用于收集第二压电材料块103产生的电能。第二电能收集装置104采用正极绝缘导线和负极绝缘导线分别与第二压电材料块103的左右两个表面相接。

本发明实施例提供的磁性液体阻尼减振器100通过设置第一压电材料块101和第二压电材料块103以及相应的电能收集装置，能够对能量进行回收。

可选地，第一压电材料块101和第二压电材料块103中的每一者为压电陶瓷，压电陶瓷压电性强，介电常数高，并且可以加工方便。

可选地，第一压电材料块101包括串联或并联的多个第一子压电材料块。第二压电材料块103包括串联或并联的多个第二子压电材料块。

可选地，第一电能收集装置102和第二电能收集装置104中的每一者包括变压器、整流滤波和充电电池。

在一些实施例中，第一压电材料块101的第一永磁体21相对的一侧覆盖有第一弹性垫105，例如第一压电材料块101的右侧覆盖有第一弹性垫105。作为示例，如图1所示，第一压电材料块101被包裹在第一弹性垫105中。第一弹性垫105用于保护第一压电材料块101，以及用于防止第一永磁体21与第一压电材料块101发生刚性碰撞影响减振效果。

在一些实施例中，第二压电材料块103的与第二永磁体22相对的一侧覆盖有第二弹性垫106，例如第二压电材料块103的右侧覆盖有第二弹性垫106。作为示例，如图1所示，第二压电材料块103被包裹在第二弹性垫106中。第二弹性垫106用于保护第二压电材料块103，以及避免第二永磁体22与第二压电材料块103之间发生刚性碰撞。

在一些实施例中，壳体1包括本体13、第一端盖14和第二端盖15，本体13的两端具有第一开口和第二开口，该第一开口和该第二开口在该第一预设方向上相对。第一端盖14覆盖在第一开口上并与本体13相连，第二端盖15覆盖在第二开口上并与本体11相连。本体13、第一端盖14和第二端盖15相互配合形成封闭空腔。其中封闭空腔的周壁面指本体13的内表面，封闭空腔的第一侧壁面11是指第一端盖14的右表面，封闭空腔的第二侧壁面12是指第二端盖15的左表面。壳体1为非导磁材料。

作为示例，如图1所示，第一弹性垫105包裹着第一压电材料块101设置在第一端盖14的右表面上，第二弹性垫106包裹着第二压电材料块103设置在第二端盖15的左表面上。第一电能收集装置102设置在第一端盖14的左表面上，通过第一端盖14上的导线孔与第一压电材料块101相连。第二电能收集装置104设置在第二端盖15的右表面上，通过第二端盖15上的导线孔与第二压电材料块103相连。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体限定出封闭空腔，所述封闭空腔的壁面包括周壁面、第一侧壁面和第二侧壁面，所述第一侧壁面和所述第二侧壁面在第一预设方向上相对，所述周壁面位于所述第一侧壁面和所述第二侧壁面之间；

第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体和所述第二永磁体位于所述封闭空腔中且在第一预设方向上排布，所述第一永磁体和所述第二永磁体通过连接件相连；

第一摩擦套，所述第一摩擦套设在所述周壁面上，所述第一摩擦套具有在所述第一预设方向上相对的第一端部和第二端部，所述第一摩擦套套设在所述连接件上，所述第一端部的内周面构造成第一阶梯面，所述第二端部的内周面构造成第二阶梯面；

第一磁性液体和第二磁性液体，所述第一磁性液体吸附在所述第一永磁体上，所述第一磁性液体能够与所述第一阶梯面接触，所述第二磁性液体吸附在所述第二永磁体上，所述第二磁性液体能够与所述第二阶梯面接触。

2.根据权利要求1所述的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，所述第一摩擦套的中部的横截面的面积小于所述第一端部的横截面的面积和所述第二端部的横截面的面积，可选地，所述封闭空腔为圆柱状，所述第一预设方向为所述封闭空腔的轴向，所述第一永磁体和所述第二永磁体均为圆柱状结构且均为轴向充磁，所述第一永磁体、所述第二永磁体、所述连接件、所述摩擦套和所述封闭空腔的轴线重合。

3.根据权利要求2所述的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，所述第一永磁体包括在所述第一预设方向上排列的多个圆柱状的第一子永磁体，每个所述第一子永磁体均为轴向充磁，多个所述第一子永磁体依次相连，相邻两个所述第一子永磁体同极相对，所述第二永磁体包括在所述第一预设方向上排列的多个圆柱状的第二子永磁体，每个所述第二子永磁体均为轴向充磁，多个所述第二子永磁体依次相连，相邻两个所述第二子永磁体同极相对。

4.根据权利要求2所述的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，进一步包括：

第二摩擦套，所述第二摩擦套设在所述周壁面上，所述第二摩擦套的内周面上设有多个第一阻尼孔，所述第一永磁体位于所述第二摩擦套的内侧，所述第一磁性液体能够与所述第二摩擦套的内周面接触；和

第三摩擦套，所述第三摩擦套设在所述周壁面上，所述第一摩擦套在所述第一预设方向上位于所述第二摩擦套与所述第三摩擦套之间，所述第三摩擦套的内周面上设有多个第二阻尼孔，所述第二永磁体位于所述第三摩擦套的内侧，所述第二磁性液体能够与所述第三摩擦套的内周面接触。

5.根据权利要求4所述的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，所述第一摩擦套的中部、所述第二摩擦套和所述第三摩擦套中的每一者限定出圆柱状的容纳腔，所述第一永磁体的直径和所述第二永磁体的直径均大于所述第一摩擦套的中部的横截面的内径，可选地，所述第一摩擦套、所述第二摩擦套和所述第三摩擦套中的每一者的外径相等，所述第二摩擦套的内径与所述第一端部的最大内径相等，所述第三摩擦套的内径与所述第二端部的最大内径相等。

6.根据权利要求1所述的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，还包括碟簧，所述第一摩擦套的中部套设在所述碟簧上，所述碟簧具有中心通孔，所述连接件穿过所述中心通孔。

7.根据权利要求1所述的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，所述第一永磁体的邻近所述第一摩擦套的端面与所述第一摩擦套的邻近所述第一永磁体的端面在所述第一预设方向上平齐，所述第二永磁体的邻近所述第一摩擦套的端面与所述第一摩擦套的邻近所述第二永磁体的端面在所述第一预设方向上平齐。

8.根据权利要求1所述的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，进一步包括：

第一压电材料块，所述第一压电材料块设于所述第一侧壁面上，所述第一压电材料块在所述第一预设方向上与所述第一永磁体相对，所述第一永磁体能够施加压力于所述第一压电材料块；

第一电能收集装置，所述第一电能收集装置与所述第一压电材料块相连；

第二压电材料块，所述第二压电材料块设于所述第二侧壁面上，所述第二压电材料块在所述第一预设方向上与所述第二永磁体相对，所述第二永磁体能够施加压力于所述第二压电材料块；和

第二电能收集装置，所述第二电能收集装置与所述第二压电材料块相连，

可选地，所述第一电能收集装置和所述第二电能收集装置中的每一者包括变压器、整流滤波和充电电池。

9.根据权利要求8所述的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，所述第一压电材料块的与所述第一永磁体相对的一侧覆盖有第一弹性垫，所述第二压电材料块的与所述第二永磁体相对的一侧覆盖有第二弹性垫。

10.根据权利要求4所述的具有阶梯面的磁性液体阻尼减振器，其特征在于，所述第一摩擦套、所述第二摩擦套和所述第三摩擦套中的每一者为弹性套，可选地，所述第一摩擦套、所述第二摩擦套和所述第三摩擦套一体成型。

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