CN114017459A - 一种弧状交变场磁流变液阻尼器 - Google Patents

一种弧状交变场磁流变液阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN114017459A
CN114017459A CN202111242050.7A CN202111242050A CN114017459A CN 114017459 A CN114017459 A CN 114017459A CN 202111242050 A CN202111242050 A CN 202111242050A CN 114017459 A CN114017459 A CN 114017459A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetorheological fluid
fluid damper
piston head
magnetic
arc
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
CN202111242050.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王虎军
张永昌
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.)
China Institute Of Industrial Relations
Original Assignee
China Institute Of Industrial Relations
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 China Institute Of Industrial Relations filed Critical China Institute Of Industrial Relations
Priority to CN202111242050.7A priority Critical patent/CN114017459A/zh
Publication of CN114017459A publication Critical patent/CN114017459A/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
    • F16F9/3207—Constructional features
    • 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
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F16F9/3214—Constructional features of pistons
    • 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
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F16F9/3221—Constructional features of piston rods

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种弧状交变场磁流变液阻尼器，包括活塞杆、活塞头、以及导磁缸筒，其中，所述活塞头中部的周向凹槽中设有励磁线圈，所述导磁缸筒内充满磁流变液，所述柱状活塞头圆周面上设有使阻尼通道中磁场交叉分布的结构，用于增大磁链密度，以提升磁流变液阻尼器的可控库伦阻尼力。该结构为在所述柱状活塞头圆周面上开设的轴截面呈弧形的环形凹槽。与现有磁流变液阻尼器阻尼通道中磁场的单一分布模式相比，本发明通过环形弧状凹槽使磁场呈交叉分布，增大了磁流变液的磁链密度，有效提升了磁流变液阻尼器的最大可控库伦阻尼力。本磁流变液阻尼器具有设计简单、稳定性高等减振性能。

Description

一种弧状交变场磁流变液阻尼器
技术领域
本发明涉及磁流变液阻尼减振技术，尤其涉及一种弧状交变场磁流变液阻尼器。
背景技术
磁流变液是一种能够在外加磁场作用下瞬间从自由流动的液体转变为类固体，呈现出强烈可控流变特性的智能材料。基于这种流变效应，多种磁流变执行器件相继被开发出来，如缓冲器、制动器、密封装置。
磁流变缓冲器为一种半主动控制装置，兼具被动控制的可靠性和主动控制的适应性，且相比主动控制能耗较低，具有动态范围宽、响应速度快、功耗低、结构简单等突出优点，已在航空航天器、武器系统、大型土建结构和运载车辆中得到了广泛地应用。
磁流变液阻尼器的组成部分通常有活塞杆、活塞头、导磁缸筒、磁流变液及其它组件。在导磁缸筒里充有磁流变液，活塞杆与活塞头相连，活塞头可以在导磁缸筒里随活塞杆一起沿着导磁缸筒轴线做线性往复运动。当活塞杆带动活塞头运动时，磁流变液流过活塞头与导磁缸筒间的一个环形阻尼通道。活塞头上的励磁线圈会产生电磁场，进而在活塞头、阻尼通道中磁流变液、导磁缸筒间形成磁路，通过控制活塞头上励磁线圈电流，来改变阻尼通道中磁场的大小，流经阻尼通道的磁流变液在磁场作用下磁粘特性发生变化，使得磁流变液阻尼器的可控库伦阻尼力发生改变，进行有效可控减振。
目前，磁流变液阻尼器活塞头采用常见的圆柱式，对应活塞头圆周面为光滑的表面，此光滑表面对应的磁场方向为圆柱活塞头径向方向，磁流变液在该磁场方向下形成的磁链虽然均匀分散，但不够紧密，磁链密度相对较小，使得磁流变液阻尼器的可控阻尼力相对较小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弧状交变场磁流变液阻尼器，以增强磁流变液阻尼器的最大可控库伦阻尼力。
为此，本发明提供了一种弧状交变场磁流变液阻尼器，包括活塞杆、活塞头、以及导磁缸筒，其中，所述活塞头中部的周向凹槽中设有励磁线圈，所述导磁缸筒内充满磁流变液，所述柱状活塞头圆周面上设有使阻尼通道中磁场交叉分布的结构，用于增大磁链密度，以提升磁流变液阻尼器的可控库伦阻尼力。
进一步地，上述结构为在所述柱状活塞头圆周面上开设的轴截面呈弧形的环形凹槽，记为环形弧状凹槽。
进一步地，上述活塞头中部周向凹槽两侧的圆周面上均设有等间距地分布的三个环形弧状凹槽。
进一步地，上述环形弧状凹槽的轴截面圆弧所对应的圆心角小于150°。
进一步地，上述活塞头的中部具有周向矩形凹槽，所述励磁线圈设置在所述周向矩形凹槽中。
进一步地，上述弧状交变场磁流变液阻尼器还包括电源，所述励磁线圈与的电源通过励磁导线电连接，其中，所述励磁导线经由所述活塞杆的内孔引至所述导磁缸筒外。
与现有磁流变液阻尼器阻尼通道中磁场的单一分布模式相比，本发明通过环形弧状凹槽使其呈交叉分布，使得阻尼通道中磁流变液形成交叉磁链，交叉磁场能够增强磁链的聚集性，进而增大磁流变液的磁链密度，有效提升磁流变液的屈服强度，增大磁流变液阻尼器的最大可控库伦阻尼力，进行有效减振。本弧状交变场磁流变液阻尼器无需附加模块，仅对活塞头的结构进行优化设计即可达到预期效果，具有设计简单、稳定性高等减振性能。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的弧状交变场磁流变液阻尼器的结构原理图。
附图标记说明
1-电源，2-活塞杆，3-励磁导线；4-活塞头；5-环形凹槽；6-励磁线圈；7-磁力线；8-磁流变液；9-导磁缸筒。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1为本发明的结构原理图，如图1所示，本发明涉及弧状交变场磁流变液阻尼器，其包括电源1、活塞杆2、励磁导线3、活塞头4、环形凹槽5、励磁线圈6、磁力线7、磁流变液8、以及导磁缸筒9。
所述柱状活塞头4与柱状活塞杆2共轴固结，且柱状活塞杆2带动活塞头4沿轴线往复运动，柱状活塞杆2与柱状导磁缸筒9共轴连接，活塞杆2在导磁缸筒9内，且活塞杆2两端伸出导磁缸筒9两端面。所述活塞杆2与导磁缸筒9端面滑动配合。
导磁缸筒9内充满磁流变液，活塞杆2一端开内孔，励磁导线3通过活塞杆2内孔缠绕在活塞头4的中部周向矩形凹槽中，形成励磁线圈6，励磁导线3另一端与电源1相连。
所述柱状活塞头4圆周面上开有环形弧状凹槽，该环形弧状凹槽为轴截面为弧形的环形凹槽。活塞头4上的环形弧状凹槽的轴截面对应的圆弧所对应的圆心角小于150°。
所述活塞头4圆周面上的环形弧状凹槽能够有效改变磁流变液阻尼器阻尼通道中磁场的分布，能够使磁场交叉分布，增粗磁流变液8中磁性颗粒形成的磁链，增加磁链密度，有效提升磁流变液8的屈服强度，提高磁流变液阻尼器的可控库伦阻尼力，进行有效减振。
本弧状交变场磁流变液阻尼器无需附加模块，通过增大有效磁链的含量，提升磁流变液8的剪切屈服强度。
在本发明中，还可以使用其他结构使阻尼通道中磁场交叉分布，例如由环形弧状凹槽变型的结构例如多个凹球面来实现阻尼通道中磁场交叉分布、由多个环形弧状凹槽变型的环形锯齿面来实现阻尼通道中磁场交叉分布等。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种弧状交变场磁流变液阻尼器，包括活塞杆(2)、活塞头(4)、以及导磁缸筒(9)，其中，所述活塞头(4)中部的周向凹槽中设有励磁线圈(6)，所述导磁缸筒(9)内充满磁流变液(8)，其特征在于，
所述柱状活塞头(4)圆周面上设有使阻尼通道中磁场交叉分布的结构，用于增大磁链密度，以提升磁流变液阻尼器的可控库伦阻尼力。
2.根据权利要求1所述的弧状交变场磁流变液阻尼器，其特征在于，所述结构为在所述柱状活塞头(4)圆周面上开设的轴截面呈弧形的环形凹槽(5)。
3.根据权利要求2所述的弧状交变场磁流变液阻尼器，其特征在于，所述活塞头(4)中部周向凹槽两侧的圆周面上均设有等间距地分布的三个环形凹槽(5)。
4.根据权利要求2所述的弧状交变场磁流变液阻尼器，其特征在于，所述环形凹槽(5)的轴截面圆弧所对应的圆心角小于150°。
5.根据权利要求1所述的弧状交变场磁流变液阻尼器，其特征在于，所述活塞头(4)的中部具有周向矩形凹槽，所述励磁线圈(6)设置在所述周向矩形凹槽中。
6.根据权利要求5所述的弧状交变场磁流变液阻尼器，其特征在于，还包括电源(1)，所述励磁线圈(6)与的电源(1)通过励磁导线(3)电连接，其中，所述励磁导线(3)经由所述活塞杆(2)的内孔引至所述导磁缸筒(9)外。
CN202111242050.7A 2021-10-25 2021-10-25 一种弧状交变场磁流变液阻尼器 Pending CN114017459A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111242050.7A CN114017459A (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种弧状交变场磁流变液阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111242050.7A CN114017459A (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种弧状交变场磁流变液阻尼器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114017459A true CN114017459A (zh) 2022-02-08

Family

ID=80057821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111242050.7A Pending CN114017459A (zh) 2021-10-25 2021-10-25 一种弧状交变场磁流变液阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114017459A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6386343B1 (en) * 2001-04-30 2002-05-14 Delphi Technologies, Inc. Temperature compensating flux ring
US6637556B1 (en) * 2002-08-05 2003-10-28 Delphi Technologies, Inc. Magneto-rheological damper with grooved fluid passages
CN1871447A (zh) * 2003-10-22 2006-11-29 通用汽车公司 磁流变流体阻尼器
CN101435479A (zh) * 2003-10-22 2009-05-20 通用汽车公司 磁流变流体阻尼器
CN104595407A (zh) * 2015-01-09 2015-05-06 宁波大学 一种磁流变减振器
CN108386476A (zh) * 2018-03-09 2018-08-10 盐城工学院 一种汽车磁流变减震器
CN109073030A (zh) * 2016-03-31 2018-12-21 因文图斯工程有限公司 训练器材和方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6386343B1 (en) * 2001-04-30 2002-05-14 Delphi Technologies, Inc. Temperature compensating flux ring
US6637556B1 (en) * 2002-08-05 2003-10-28 Delphi Technologies, Inc. Magneto-rheological damper with grooved fluid passages
CN1871447A (zh) * 2003-10-22 2006-11-29 通用汽车公司 磁流变流体阻尼器
CN101435479A (zh) * 2003-10-22 2009-05-20 通用汽车公司 磁流变流体阻尼器
CN104595407A (zh) * 2015-01-09 2015-05-06 宁波大学 一种磁流变减振器
CN109073030A (zh) * 2016-03-31 2018-12-21 因文图斯工程有限公司 训练器材和方法
CN108386476A (zh) * 2018-03-09 2018-08-10 盐城工学院 一种汽车磁流变减震器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100089711A1 (en) Magnetorheological devices with permanent magnet field bias
CN109630596B (zh) 一种旋转式阻尼可调的硅油-磁流变扭振减振器
CN108561486A (zh) 一种新型抗沉降磁流变液阻尼器
CN108302152B (zh) 一种具有复杂液流通道结构的磁流变阻尼器
CN109973580B (zh) 一种适用于高速冲击的磁流变阻尼器
US20020179145A1 (en) Magnetorheological fluid device
CN105780958B (zh) 一种采用stf和mrf组合式抗冲减振耗能阻尼器进行抗冲减振的方法
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
CN108458031B (zh) 一种超磁致挤压式磁流变阻尼器自适应方法及阻尼器
CN113027974A (zh) 一种多模式的磁流变剪切增稠液阻尼器
Aydar et al. A low force magneto-rheological (MR) fluid damper: design, fabrication and characterization
CN106015436B (zh) 一种阶变永磁流变阻尼器
CN101619752A (zh) 一种磁控流体阻尼器
CN110159689B (zh) 一种磁场可控的颗粒阻尼器
CN109236936B (zh) 一种采用弹性金属波纹管进行密封的磁流变阻尼器
CN114017459A (zh) 一种弧状交变场磁流变液阻尼器
CN110878807B (zh) 内置型混合模式的磁流变阻尼器
CN102108743A (zh) 一种限位型输电杆塔减振阻尼器
CN108533662B (zh) 一种巨电流变液阻尼器
Yang et al. A rotary magnetorheological damper for a tracked vehicle
CN208041042U (zh) 一种具有复杂液流通道结构的磁流变阻尼器
US11585404B1 (en) Vibration damping actuator
CN107327533B (zh) 一种磁流变泥阻尼器
CN108869616A (zh) 一种多层极板巨电流变液阻尼器
CN112923001A (zh) 一种圆周周向励磁的磁流变减振器

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