CN112483583A - 温度可控的磁流变阻尼器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了温度可控的磁流变阻尼器，温度可控的磁流变阻尼器，包括外缸体、内缸体、旋转轴、密封板、惯性块、舵机、旋转调控装置和曲柄滑块装置；旋转调控装置上开有通气孔，线圈一侧安装有温度传感器，通过温度传感器，将温度传送给单片机，单片机控制舵体，控制旋转调控装置上的通气孔与内缸体上的不散热通道连通或与散热通道相连通；曲柄通过旋转轴的旋转，使得滑块在空腔内往复运动；本发明结构简单，通过滑块的往复运动，以及单片机对舵体的控制，旋转调控装置上的通气孔与通道相连通，磁流变阻尼器内的空气循环，实现温度控制。

Description

温度可控的磁流变阻尼器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种磁流变阻尼器，尤其涉及一种温度可控的磁流变阻尼器，及温度控制方法。

背景技术

旋转式的磁流变阻尼器，适用于旋转轴系连续转动和旋转角度受限的减振；相较于传统的阻尼器，磁流变阻尼器有着连续可控、响应快的优点，但在工作过程中产生的热量会对磁流变液性能产生很大影响，因此，磁流变阻尼器的工作温度对其性能有直接的影响。

发明内容

基于上述问题，本发明提出一种温度可控的磁流变阻尼器，通过温度传感器对磁流变阻尼器内部温度进行检测，通过单片机对散热结构进行控制；根据温度传感器传来的信息，单片机对舵机和旋转调控制装置的控制，现实对阻尼器内的空气循环，实现温度控制。

本发明所采用的技术方案如下：

温度可控的磁流变阻尼器，包括外缸体、内缸体、旋转轴、密封板、惯性块、舵机、旋转调控装置和曲柄滑块装置；旋转轴穿过外缸体和内缸体；惯性块位于内缸体内；惯性块与内缸体的内壁之间形成间隙，间隙为磁流变阻尼间隙，磁流变阻尼间隙内有磁流变液；外缸体和内缸体之间形成上下两个空腔；密封板安装在空腔内，与外缸体和内缸体连接，将上下两个空腔分成上下共八个工作腔；密封板上安装有固定壳体，固定壳体上开有安装孔，安装孔上固定舵机，舵机与单片机相连接；固定壳体上还开有轨道；舵机连接旋转调控装置；

磁流变阻尼间隙的外侧固定有线圈，线圈一侧安装有温度传感器，温度传感器连接单片机；外缸体的侧壁开有排气孔，与线圈相联通；

曲柄滑块装置，包括曲柄和滑块；曲柄连接滑块；曲柄与旋转轴连接；曲柄安装在固定壳体的上方，穿过固定壳体，与滑块相连接；滑块沿着所述的固定壳体的轨道上，在空腔内水平滑动；

通道均匀分布在内缸体四周，且分别分布在八个工作腔内；通道包括散热通道和不散热通道；散热通道和不散热通道相平行；其中的散热通道一端与线圈相连通，另一端与空腔连通；不散热通道一端与空腔相连通；

旋转调控装置，与舵机相连接，位于通道上方；旋转调控装置上开有一个通气孔。

固定壳体上开有四个安装孔，每个安装孔内固定有舵机，即上下空腔内共有8个舵机。

8个舵机均匀分布在8个工作腔内，每个舵机连接一个旋转控制装置。

舵机和旋转控制装置通过转轴连接，舵机控制旋转控制装置水平旋转。

温度可控的磁流变阻尼器的控制方法：

正常工作时：当滑块在径向上做远离旋转轴的运动时，8个旋转调控装置上的通气孔分别与不散热通道相连通，空腔内空气进入不散热通道；滑块在径向上做靠近旋转轴的运动时，不散热通道内空气进入空腔，滑块的往复运动带动了磁流变阻尼器的空气循环；

当温度传感器检测到温度升高：传送温度信号给单片机，通过单片机控制其中一个舵机工作，舵机控制一个旋转调控装置旋转180度，将旋转调控制装置上的通气孔与内缸体上的散热通道连通；滑块在径向上做远离旋转轴的运动时，通过散热通道将空腔内空气传递至线圈，再通过排气孔，实现了空气流通；滑块在径向上做靠近旋转轴的运动时，通过排气孔，将线圈内空气通过散热通道进入空腔；旋转轴的工作，使得曲柄带动滑块在固定壳体的轨道上往复运动带动了线圈内的空气循环，即实现了对磁流变阻尼器散热的调控；

当温度传感器仍然检测到温度升高，单片机再控制另一个舵机工作，舵机控制旋转调控装置旋转180度，另一个散热通道与另一旋转调控装置中的通气孔连通，进行散热；滑块的往复运动相当于增加了一个工作腔内空气循环，依据温度传感器检测到的温度，通过单片机，实时控制舵机的工作数量，即旋转调控装置中的通气孔与散热通道连通的数量增加，加大磁流变阻尼器内部的空气循环；

当温度传感器检测到温度下降，关闭散热，通过单片机，控制舵机，使旋转调控装置中的通气孔与不散热通道连通。

单片机能对8个舵机进行单独控制。

本发明通过每个工作腔内的曲柄滑块装置、旋转控制装置、舵机，单片机控制舵机，舵机控制旋转控制装置的水平旋转，使其上的通气孔与散热通道和不散热通道的连通，曲柄的旋转运动带动滑块在空腔内做往返运动；舵机受单片机控制，固定壳体位于外壳体和内壳体之间，固定壳体上开有固定舵机的孔，共有4个均布四周，且开有带动滑块运动的4条轨道；温度传感器和单片机连接并传送温度信号给单片机；在一个工作腔内且此工作腔进行散热时，滑块在径向上做远离旋转轴的运动时，通过散热通道将空腔内空气传递至线圈，将气体排出磁流变阻尼器；滑块在径向上做靠近旋转轴的运动时，外部空气通过外缸体上的排气孔，从散热通道进入空腔，滑块的往复运动带动了磁流变阻尼器的空气循环；在一个空腔内且此工作腔不进行散热时，滑块在径向上做远离旋转轴的运动时，从外部排气孔吸气，通过不散热通道将密封工作腔内空气排出磁流变阻尼器；滑块在径向上做靠近旋转轴的运动时，从排气孔吸气，外部空气从不散热通道进入工作腔，滑块的往复运动带动了磁流变阻尼器的空气循环；由于气体的循环，热量被排放到外部空气中，实现了对磁流变阻尼器散热的调控。

附图说明

图1是本发明结构的剖面图；

图2是本发明俯视剖面图；

图3是本发明中固定壳体剖面图；

图4是本发明中旋转调控装置的结构示意图。

具体实施方式

以下详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅供说明具体结构，该结构的规模不受实施例的限制。

参阅图1至图4，温度可控的磁流变阻尼器，包括外缸体1、内缸体2、旋转轴3、密封板4、惯性块5、舵机6、旋转调控装置7和曲柄滑块装置8；旋转轴3穿过外缸体1和内缸体2；惯性块5位于内缸体2内；惯性块5与内缸体2的内壁之间形成间隙9，间隙为磁流变阻尼间隙，磁流变阻尼间隙内有磁流变液；外缸体1和内缸体2之间形成上下两个空腔12；密封板4安装在空腔12内，与外缸体1和内缸体2连接，八块L型密封板将上下两个空腔12分成上下共八个工作腔121；密封板4上安装有固定壳体10，固定壳体10上开有安装孔101，安装孔101上固定舵机6，舵机6与单片机相连接；固定壳体10上还开有轨道102；舵机均匀分布在8个工作腔内，每个舵机连接一个旋转调控装置7。

磁流变阻尼间隙9的外侧固定有线圈14，外缸体上开有排气孔11，线圈14与排气孔11连通；线圈14一侧安装有温度传感器15，温度传感器连接单片机；曲柄滑块装置8，包括曲柄81和滑块82；曲柄81连接滑块82；曲柄81与旋转轴3连接；曲柄81安装在固定壳体10的上方，穿过固定壳体10，与滑块82相连接；滑块82沿着固定壳体10的轨道上102，在空腔12内水平滑动；

通道13均匀分布在内缸体2四周，且分别分布在八个工作腔内；通道13包括散热通道131和不散热通道132；散热通道131和不散热通道132相平行；其中的散热通道131一端与线圈14相连通，另一端与空腔12连通；不散热通道132与空腔12相连通，另一端与排气孔11连通；

旋转调控装置7与舵机6相连接，位于通道13上方；旋转调控装置7上开有一个通气孔71。

温度可控的磁流变阻尼器的控制方法：

正常工作时，滑块在径向上做远离旋转轴的运动时，旋转调控装置上的通孔与不散热通道相连通，空腔内空气进入不散热通道；滑块沿固定壳体的轨道在径向上做靠近旋转轴的运动时，不散热通道内空气进入空腔，旋转轴的工作使得曲柄带动滑块的往复运动带动了磁流变阻尼器内的空气循环；

当温度传感器检测到温度升高，单片机接收到温度信号，通过单片机控制其中一个舵机工作，舵机控制旋转调控装置水平旋转180度，将旋转调控制装置上的通气孔与内缸体上的散热通道与连通，滑块在径向上做远离旋转轴的运动时，通过散热通道将空腔内空气传递至线圈，滑块在径向上做靠近旋转轴的运动时，将线圈内空气通过散热通道进入空腔，滑块的往复运动带动了线圈内的空气循环，即实现了对磁流变阻尼器散热的调控；

当温度传感器仍然检测到温度升高，单片机再另一个舵机工作，舵机控制旋转调控装置旋转180度，另一个散热通道与旋转调控装置中的通气孔连通，进行散热；依据温度传感器检测到的温度，通过单片机，可单独控制舵机的工作数量，使旋转调控装置中的通气孔与散热通道连通；即本发明有8个单独的空气循环控制装置，位于每个工作腔内，可根据实际温度情况，通过单片机来控制舵机的工作数量，每个工作腔内实现空气循环，达到了对阻尼器内温度的控制。

当温度传感器检测到温度下降，需关闭散热，通过单片机，控制舵机，使旋转调控装置中的通气孔与不散热通道连通。

Claims (6)

1.温度可控的磁流变阻尼器，其特征在于包括外缸体、内缸体、旋转轴、密封板、惯性块、舵机、旋转调控装置和曲柄滑块装置；所述旋转轴穿过所述的外缸体和内缸体；所述的惯性块位于内缸体内；所述的内缸体上开有通道；所述惯性块与内缸体的内壁之间形成间隙，间隙为磁流变阻尼间隙，磁流变阻尼间隙内有磁流变液；所述的外缸体和所述的内缸体之间形成上下两个空腔；所述的密封板安装在空腔内，与外缸体和内缸体连接，将上下两个空腔分成上下共八个工作腔；密封板上安装有固定壳体，固定壳体上开有若干个安装孔，每个安装孔上固定舵机，舵机与单片机相连接；固定壳体上还开有轨道；所述的舵机连接所述的旋转调控装置；

所述的磁流变阻尼间隙的外侧固定有线圈，线圈一侧安装有温度传感器，温度传感器连接单片机；

外缸体的侧壁开有排气孔，与线圈相联通；

所述的曲柄滑块装置，包括曲柄和滑块；曲柄连接滑块；曲柄与所述的旋转轴连接；曲柄安装在固定壳体的上方，穿过固定壳体，与滑块相连接；滑块沿着所述的固定壳体的轨道上，在空腔内水平滑动；

所述的通道，均匀分布在内缸体四周，且分别分布在八个工作腔内；通道包括散热通道和不散热通道；散热通道和不散热通道相平行；其中的散热通道一端与线圈相连通，另一端与空腔连通；不散热通道一端与空腔相连通，另一端与排气孔连通；

所述的旋转调控装置，与舵机相连接，位于所述的通道上方；旋转调控装置上开有一个通气孔。

2.根据权利要求1所述的温度可控的磁流变阻尼器，其特征在于所述的固定壳体上开有四个安装孔，每个安装孔内固定有舵机。

3.根据权利要求1所述的温度可控的磁流变阻尼器，其特征在于所述的舵机均匀分布在8个工作腔内，每个舵机连接一个旋转控制装置。

4.根据权利要求1所述的温度可控的磁流变阻尼器，其特征在于所述的舵机和旋转控制装置通过转轴连接，舵机控制旋转控制装置水平旋转。

5.温度可控的磁流变阻尼器的控制方法，其特征在于：

正常工作时：当滑块在径向上做远离旋转轴的运动时，旋转调控装置上的通气孔与不散热通道相连通，空腔内空气进入不散热通道；滑块在径向上做靠近旋转轴的运动时，不散热通道内空气进入空腔，滑块的往复运动带动了磁流变阻尼器的空气循环；

当温度传感器检测到温度升高，传送温度信号给单片机，通过单片机控制其中一个舵机工作，舵机控制旋转调控装置旋转180度，将旋转调控制装置上的通气孔与内缸体上的散热通道连通；滑块在径向上做远离旋转轴的运动时，通过散热通道将空腔内空气传递至线圈，再通过排气孔，实现了空气流通；

滑块在径向上做靠近旋转轴的运动时，通过排气孔，将线圈内空气通过散热通道进入空腔，滑块的往复运动带动了线圈内的空气循环，即实现了对磁流变阻尼器散热的调控；

当温度传感器仍然检测到温度升高，单片机再控制另一个舵机工作，舵机控制旋转调控装置旋转180度，另一个散热通道与另一旋转调控装置中的通气孔连通，进行散热；依据温度传感器检测到的温度，通过单片机，实时控制舵机的工作数量，即旋转调控装置中的通气孔与散热通道连通的数量增加，加大磁流变阻尼器内部的空气循环；

当温度传感器检测到温度下降，关闭散热，通过单片机，控制舵机，使旋转调控装置中的通气孔与不散热通道连通。

6.根据权利要求5所述的温度可控的磁流变阻尼器的控制方法，其特征在于所述的单片机能对8个舵机进行单独控制。

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