CN112984031B - 基于旋转磁场的磁流变液阻尼器 - Google Patents

基于旋转磁场的磁流变液阻尼器 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种基于旋转磁场的磁流变液阻尼器，包括内缸筒、活塞、活塞杆以及弹簧；所述活塞同轴设置于内缸筒内并可沿内缸筒轴线往复运动，所述活塞杆的一端与活塞固定连接，所述活塞杆的另一端伸出内缸筒，所述内缸筒内填充有磁流变介质，所述弹簧外套于内缸筒，所述活塞设置有励磁线圈；所述内缸筒设置有多个用于防止磁流变介质沉降的防沉降线圈，能够在磁流变阻尼器静置时产生旋转磁场，通过磁力带动磁流变液的磁性颗粒运动而达到对磁流变液的搅拌效果，从而能够有效防止磁流变阻尼器在长时间静置时发生沉降，确保磁流变阻尼器的稳定性和可靠性。

Description

基于旋转磁场的磁流变液阻尼器
技术领域
本发明涉及一种阻尼器，尤其涉及一种基于旋转磁场的磁流变液阻尼器。
背景技术
磁流变阻尼器(MRD)是基于磁流变效应的一种减振装置，其广泛应用于车辆、建筑、体育器械、医疗假肢等领域。由于其阻尼力可调，能够进行半主动控制，因而很受科研人员关注。然而由于磁流变液的沉降问题，使得磁流变阻尼器的研发和应用受到了很大的限制。
现有技术中，通过对磁流变液本身的改进和减振器结构的改进这两种方向来解决磁流变液沉降问题，但磁流变液本身的改进仅可以延缓磁流变液沉降的速度，并不能解决长时间放置时所产生的磁流变液沉降问题。
因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于旋转磁场的磁流变液阻尼器，能够在磁流变阻尼器静置时产生旋转磁场，通过磁力带动磁流变液的磁性颗粒运动而达到对磁流变液的搅拌效果，从而能够有效防止磁流变阻尼器在长时间静置时发生沉降，确保磁流变阻尼器的稳定性和可靠性。
本发明提供的一种基于旋转磁场的磁流变液阻尼器，包括内缸筒、活塞、活塞杆以及弹簧；
所述活塞同轴设置于内缸筒内并可沿内缸筒轴线往复运动，所述活塞杆的一端与活塞固定连接，所述活塞杆的另一端伸出内缸筒，所述内缸筒内填充有磁流变介质，所述弹簧外套于内缸筒，所述活塞设置有励磁线圈；
所述内缸筒设置有多个用于防止磁流变介质沉降的防沉降线圈。
进一步，在内缸筒周向上相邻两个防沉降线圈的之间的连线形成螺旋结构，所述螺旋结构的轴线与内缸筒同轴。
进一步，在内缸筒轴向上相邻两个防沉降线圈的间距相等。
进一步，所述内缸筒外侧壁下端固定设置有多个绕线块，所述防沉降线圈设置于绕线块且防沉降线圈与绕线块一一对应。
进一步，所述内缸筒外侧壁固定设置有用于对防沉降线圈进行防护的外缸筒。
进一步，所述内缸筒的内侧底部设置有浮动活塞，所述浮动活塞与内缸筒底部形成密闭腔体，所述密闭腔体内填充有稳定性气体。
本发明的有益效果：通过本发明，能够在磁流变阻尼器静置时产生旋转磁场，通过磁力带动磁流变液的磁性颗粒运动而达到对磁流变液的搅拌效果，从而能够有效防止磁流变阻尼器在长时间静置时发生沉降，确保磁流变阻尼器的稳定性和可靠性。
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。
图2为图1中的轴侧图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步详细说明：
本发明提供的一种基于旋转磁场的磁流变液阻尼器，包括内缸筒1、活塞9、活塞杆7以及弹簧6；
所述活塞9同轴设置于内缸筒1内并可沿内缸筒1轴线往复运动，所述活塞杆7的一端与活塞9固定连接，所述活塞杆7的另一端伸出内缸筒1，所述内缸筒内填充有磁流变介质，所述弹簧6外套于内缸筒，所述活塞9设置有励磁线圈5；
所述内缸筒1设置有多个用于防止磁流变介质沉降的防沉降线圈4；通过上述结构，能够在磁流变阻尼器静置时产生旋转磁场，通过磁力带动磁流变液的磁性颗粒运动而达到对磁流变液的搅拌效果，从而能够有效防止磁流变阻尼器在长时间静置时发生沉降，确保磁流变阻尼器的稳定性和可靠性。
本实施例中，在内缸筒1周向上相邻两个防沉降线圈4的之间的连线形成螺旋结构，所述螺旋结构的轴线与内缸筒1同轴；在内缸筒1轴向上相邻两个防沉降线圈4的间距相等，磁流变阻尼器在静置时，无论磁流变介质的材料如何改进，其中的导磁颗粒(或称为磁性颗粒)均会发生沉降，进而影响到阻尼器的阻尼性能；上述中的防沉降线圈在工作时，按照设定的时间沿螺旋结构的方向依次交替工作，比如：如图1，从内缸筒的底部至顶部(图1中的从下到上)，首先第一防沉降线圈工作设定时间，即通电设定时间，然后相邻的第二防沉降线圈工作设定时间，第一防沉降线圈停止工作，以此类推，当最后一个防沉降线圈工作后，又在任意防沉降线圈工作时，均会产生磁场，由磁场牵引磁流变介质中的导磁颗粒(比如铁钴镍任一种或者混合颗粒)运动，而各个防沉降线圈在螺旋方向上依次工作，从而形成一个螺旋式的旋转磁场，进而对磁流变介质进行充分搅拌，达到良好的防沉降效果。
本实施例中，所述内缸筒1外侧壁下端固定设置有多个绕线块3，所述防沉降线圈4设置于绕线块且防沉降线圈4与绕线块3一一对应，通过上述结构，利于对防沉降线圈进行布置，其中，各防沉降线圈的绕线方向相同，从而确保各防沉降线圈在依次工作过程中磁场的有序性，确保能够形成连续的螺旋性旋转磁场。
本实施例中，所述内缸筒1外侧壁固定设置有用于对防沉降线圈进行防护的外缸筒2，通过上述结构，能够有效对防沉降线圈进行防护，外缸筒采用现有的隔磁材料，能够有效防止外部磁场干扰。
本实施例中，所述内缸筒1的内侧底部设置有浮动活塞11，所述浮动活塞11与内缸筒1底部形成密闭腔体，所述密闭腔体内填充有稳定性气体，其中，稳定性气体指在常态下化学性质稳定的气体，比如氮气，还比如氦气、氖气等稀有气体，通过上述结构，能够有效提升阻尼器的阻尼性能。
本实施例中，所述内缸筒1外侧壁固定设置有连接盘10，所述活塞杆伸出内缸筒的一端设置有连接板8，所述弹簧位于连接盘和连接板之间，通过上述结构，能够方便对弹簧进行布置，而且确保整个阻尼器的性能。
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 (5)

1.一种基于旋转磁场的磁流变液阻尼器，其特征在于：包括内缸筒、活塞、活塞杆以及弹簧；
所述活塞同轴设置于内缸筒内并可沿内缸筒轴线往复运动，所述活塞杆的一端与活塞固定连接，所述活塞杆的另一端伸出内缸筒，所述内缸筒内填充有磁流变介质，所述弹簧外套于内缸筒，所述活塞设置有励磁线圈；
所述内缸筒设置有多个用于防止磁流变介质沉降的防沉降线圈；
在内缸筒周向上相邻两个防沉降线圈的之间的连线形成螺旋结构，所述螺旋结构的轴线与内缸筒同轴；
防沉降线圈按照设定的时间沿螺旋结构的方向依次交替工作。
2.根据权利要求1所述基于旋转磁场的磁流变液阻尼器，其特征在于：在内缸筒轴向上相邻两个防沉降线圈的间距相等。
3.根据权利要求1所述基于旋转磁场的磁流变液阻尼器，其特征在于：所述内缸筒外侧壁下端固定设置有多个绕线块，所述防沉降线圈设置于绕线块且防沉降线圈与绕线块一一对应。
4.根据权利要求1所述基于旋转磁场的磁流变液阻尼器，其特征在于：所述内缸筒外侧壁固定设置有用于对防沉降线圈进行防护的外缸筒。
5.根据权利要求1所述基于旋转磁场的磁流变液阻尼器，其特征在于：所述内缸筒的内侧底部设置有浮动活塞，所述浮动活塞与内缸筒底部形成密闭腔体，所述密闭腔体内填充有稳定性气体。
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