CN115596795B - 一种粘滞惯性阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种粘滞惯性阻尼器,包括壳体单元、运动转换单元、磁力传动单元和惯容阻尼单元,螺杆通过滚珠轴承带动永磁转子转动,永磁转子具有永磁片,导体转子具有导体片,永磁片与导体片发生相对运动,永磁转子带动导体转子转动,滑动永磁转子即可调整调整永磁片与导体片的投影重合面积,实现调整惯性阻尼力大小的调节,惯容阻尼单元的阻尼腔内填充有电流变液,电极座上设置电极片组,外部电源能够向电极片组施加电场,电流变液的黏度发生改变,导体转子通过惯容柱体带动阻尼片转动,阻尼片利用截断孔破坏电流变液内的链结构,产生粘滞阻尼力,增强外电源施加的电场强度,能够增大电流变液的黏度,增大惯容阻尼单元的阻尼系数。

Description

一种粘滞惯性阻尼器
技术领域
本发明涉及工程结构消能减振设备及其周边配套设施技术领域,特别是涉及一种粘滞惯性阻尼器。
背景技术
众所周知,使自由振动衰减的各种摩擦和其他阻碍作用,我们称之为阻尼。而安置在结构系统上的“特殊”构件可以提供运动的阻力,耗减运动能量的装置,我们称为阻尼器。阻尼器是以提供运动的阻力,耗减运动能量的装置。在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器来减振消能。
阻尼器形式多样,包括粘滞阻尼器、空气阻尼器和摩擦阻尼器等等。其中,粘滞阻尼器是根据流体运动,特别是当流体通过节流孔时会产生节流阻力的原理而制成的,是一种与活塞运动速度相关的阻尼器,广泛应用于高层建筑、桥梁、建筑结构抗震改造、工业管道设备抗振、军工等领域,但是,传统粘滞阻尼器的阻尼作用是恒定不变的,很大程度地限制了粘滞阻尼器的应用。调谐质量阻尼器由质块、弹簧与阻尼系统组成,将振动频率调整至主结构频率附近,改变结构共振特性,以达到减震作用。调谐质量阻尼器的减震性能和自身质量与被控结构的质量比有关,但是受限于安装空间等因素,其设计质量往往局限于有限的范围内,提供的惯性阻尼力也在一定范围内,降低了调谐质量阻尼器的适用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种粘滞惯性阻尼器,以解决上述现有技术存在的问题,使阻尼器的阻尼力能够调节,提高阻尼器的适应性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种粘滞惯性阻尼器,包括:
壳体单元;
运动转换单元,所述运动转换单元包括永磁转子、滚珠轴承和螺杆,所述螺杆的一端伸入所述壳体单元内并与所述滚珠轴承螺纹连接,所述永磁转子与所述滚珠轴承相连,所述永磁转子具有永磁片,所述永磁转子可滑动地设置于所述壳体单元内;
磁力传动单元,所述磁力传动单元包括导体转子,所述导体转子可转动地设置于所述壳体单元内,所述永磁转子的一端伸入所述导体转子内,所述永磁转子相对于所述壳体单元的滑动方向平行于所述永磁转子的轴线方向,所述导体转子的内壁设置有导体片,所述导体片正对所述永磁片设置且二者之间具有间隙;
惯容阻尼单元,所述惯容阻尼单元设置于所述壳体单元内,所述惯容阻尼单元包括惯容柱体和电极座,所述惯容柱体与所述导体转子相连,所述电极座套装于所述惯容柱体的外部,所述电极座的内壁上设置有至少一组电极片组,所述电极片组与外部电源相连,每一组所述电极片组均包括正电极片和负电极片,所述惯容柱体的外壁上设置有至少一片阻尼片,所述阻尼片与所述电极片组一一对应,所述阻尼片伸入所述正电极片和所述负电极片之间,且所述阻尼片具有截断孔,所述阻尼片由绝缘材质制成,所述壳体单元的内壁与所述磁力传动单元以及所述惯容阻尼单元围成阻尼腔,所述阻尼腔内填充电流变液。
优选地,所述运动转换单元还包括调节螺母和限位盖,所述调节螺母与所述限位盖可拆卸连接,所述永磁转子远离所述永磁片的一端与所述调节螺母抵接,所述限位盖将所述永磁转子压紧在所述调节螺母上,所述调节螺母与所述壳体单元螺纹连接,所述调节螺母能够带动所述永磁转子沿轴向运动。
优选地,所述永磁转子的轴向截面为倒T形,所述所述永磁转子的侧壁底部具有多个安装槽,所述安装槽绕所述永磁转子的轴线周向均布,所述永磁片设置于所述安装槽内且二者一一对应;所述永磁片的充磁方向为平行充磁或径向充磁。
优选地,所述导体片为环状结构,所述导体片嵌装于所述导体转子的内壁上。
优选地,所述磁力传动单元还包括定位套筒和支撑隔板,所述壳体单元的内壁设置定位凸起,所述支撑隔板与所述定位凸起相抵,所述定位套筒设置于所述支撑隔板的顶部,所述定位套筒以及所述支撑隔板均套装于所述导体转子的外部。
优选地,所述电极座为分体式结构,所述电极座包括两个半环状的分座体,所述分座体与所述壳体单元可拆卸连接,所述分座体的内侧壁上设置有插槽,所述插槽沿所述电极座的轴线方向排布;所述正电极片和所述负电极片的结构相同,所述正电极片和所述负电极片均包括与所述插槽相匹配的半环电极片,所述半环电极片与所述插槽插接相连,所述半环电极片与所述外部电源相连。
优选地,所述分座体的径向截面为扇形,所述半环电极片的一端设置接线部,所述接线部具有接线孔。
优选地,所述阻尼片与所述惯容柱体螺纹连接,当所述阻尼片的数量为多片时,相邻的所述阻尼片之间设置环形块,所述惯容柱体还连接有锁紧螺母,所述锁紧螺母与所述惯容柱体螺纹连接,所述锁紧螺母能够固定所述阻尼片与所述惯容柱体的相对位置。
优选地,所述截断孔于所述阻尼片上呈阵列状排布。
优选地,所述壳体单元具有用于限制所述螺杆极限位置的限位凸台,所述螺杆能够与所述限位凸台相抵;所述阻尼腔内填充巨电流变液。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明的粘滞惯性阻尼器,运动转换单元中的螺杆通过滚珠轴承带动永磁转子转动,永磁转子具有永磁片,磁力传动单元的导体转子具有导体片,永磁转子的永磁片一端伸入导体转子内,永磁片与导体片相对设置,在电磁感应的作用下,永磁片与导体片发生相对运动,永磁转子带动导体转子转动,需要强调是,永磁转子可滑动地设置于壳体单元中,滑动永磁转子即可调整永磁转子伸入导体转子中的深度,以达到调整永磁片与导体片的投影重合面积的目的,通过调整永磁片与导体片在轴向平面内投影的重合面积,实现调整惯性阻尼力大小的调节,重合面积越大,导体转子的转速越高,产生的惯性阻尼力越大,反之,重合面积越小,导体转子的转速越低,产生的惯性阻尼力越小,本发明通过改变永磁转子的轴向位置实现了惯性阻尼力的无级调节。与此同时,惯容阻尼单元的阻尼腔内填充有电流变液,与壳体单元相连的电极座上设置电极片组,每一组电极片组均包括正电极片和负电极片,外部电源能够向电极片组施加电场,电流变液的黏度发生改变,分散相颗粒会成链排布,导体转子与惯容阻尼单元的惯容柱体相连,导体转子通过惯容柱体带动阻尼片转动,阻尼片利用截断孔破坏电流变液内的链结构,产生粘滞阻尼力,增强外电源施加的电场强度,能够增大电流变液的黏度,阻尼片对电流变液的链状结构的破坏效果增强,从而增大惯容阻尼单元的阻尼系数,本发明通过改变向电极片组施加的电压,达到调节粘滞阻尼力的目的。本发明的粘滞惯性阻尼器,结构简单,能够实现惯性阻尼力和粘滞阻尼力的无级调节,使得阻尼器能够适用于各种不同频段的减振降噪需求,提高阻尼器的适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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的附图。
图1为本发明的粘滞惯性阻尼器的轴测图;
图2为本发明的粘滞惯性阻尼器的主视示意图;
图3为图2中沿A-A向的剖切示意图;
图4为本发明的粘滞惯性阻尼器的运动转换单元的轴测图;
图5为本发明的粘滞惯性阻尼器的运动转换单元的主视示意图;
图6为图5中沿B-B向的剖切示意图;
图7为本发明的粘滞惯性阻尼器的运动转换单元和磁力传动单元的轴测图;
图8为本发明的粘滞惯性阻尼器的运动转换单元和磁力传动单元的主视示意图;
图9为图8中沿C-C向的剖切示意图;
图10为本发明的粘滞惯性阻尼器的惯容阻尼单元的轴测图;
图11为本发明的粘滞惯性阻尼器的惯容阻尼单元的主视示意图;
图12为图11中沿D-D向的剖切示意图;
图13为图12中沿E-E向的剖切示意图;
图14为本发明的粘滞惯性阻尼器的惯容阻尼单元的部分结构示意图;
图15为本发明的粘滞惯性阻尼器的惯容阻尼单元的半座体的结构示意图;
图16为本发明的粘滞惯性阻尼器的惯容阻尼单元的半环电极片的结构示意图;
图17为本发明的粘滞惯性阻尼器的惯容阻尼单元的阻尼片的结构示意图。
其中,100a为粘滞惯性阻尼器;
100为壳体单元,200为运动转换单元,300为磁力传动单元,400为惯容阻尼单元;
1为永磁转子,101为环耳,2为滚珠轴承,3为螺杆,4为永磁片,5为导体转子,6为导体片,7为惯容柱体,8为电极座,801为分座体,802为插槽,9为电极片组,901为半环电极片,902为接线部,903为接线孔,10为阻尼片,1001为截断孔,11为阻尼腔,12为上端盖,13为缸体,14为下端盖,1401为限位凸台,15为调节螺母,16为限位盖,17为定位套筒,18为支撑隔板,19为轴承,20为环形块,21为锁紧螺母,22为弹簧垫圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种粘滞惯性阻尼器,以解决上述现有技术存在的问题,使阻尼器的阻尼力能够调节,提高阻尼器的适应性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种粘滞惯性阻尼器100a,包括壳体单元100、运动转换单元 200、磁力传动单元300和惯容阻尼单元400,其中,运动转换单元200包括永磁转子1、滚珠轴承2和螺杆3,螺杆3的一端伸入壳体单元100内并与滚珠轴承2螺纹连接,永磁转子1与滚珠轴承2相连,永磁转子1具有永磁片4,永磁转子1可滑动地设置于壳体单元100内;磁力传动单元300包括导体转子 5,导体转子5可转动地设置于壳体单元100内,永磁转子1的一端伸入导体转子5内且二者同轴设置,永磁转子1相对于壳体单元100的滑动方向平行于永磁转子1的轴线方向,导体转子5的内壁设置有导体片6,导体片6正对永磁片4设置且二者之间具有间隙;惯容阻尼单元400设置于壳体单元100内,惯容阻尼单元400包括惯容柱体7和电极座8,惯容柱体7与导体转子5相连,电极座8套装于惯容柱体7的外部,电极座8的内壁上设置有至少一组电极片组9,电极片组9与外部电源相连,每一组电极片组9均包括正电极片和负电极片,惯容柱体7的外壁上设置有至少一片阻尼片10,阻尼片10与电极片组 9一一对应,阻尼片10伸入正电极片和负电极片之间,且阻尼片10具有截断孔1001,阻尼片10由绝缘材质制成,壳体单元100的内壁与磁力传动单元300 以及惯容阻尼单元400围成阻尼腔11,阻尼腔11内填充电流变液。
本发明的粘滞惯性阻尼器100a,运动转换单元200中的螺杆3通过滚珠轴承2带动永磁转子1转动,永磁转子1具有永磁片4,磁力传动单元300的导体转子5具有导体片6,永磁转子1的永磁片4一端伸入导体转子5内,永磁片4与导体片6相对设置,在电磁感应的作用下,永磁片4与导体片6发生相对运动,永磁转子1带动导体转子5转动,需要强调是,永磁转子1可滑动地设置于壳体单元100中,滑动永磁转子1即可调整永磁转子1伸入导体转子 5中的深度,以达到调整永磁片4与导体片6的投影重合面积的目的,通过调整永磁片4与导体片6在轴向平面内投影的重合面积,实现调整惯性阻尼力大小的调节,重合面积越大,导体转子5的转速越高,产生的惯性阻尼力越大,反之,重合面积越小,导体转子5的转速越低,产生的惯性阻尼力越小,本发明通过改变永磁转子1的轴向位置实现了惯性阻尼力的无级调节。与此同时,惯容阻尼单元400的阻尼腔11内填充有电流变液,与壳体单元100相连的电极座8上设置电极片组9,每一组电极片组9均包括正电极片和负电极片,外部电源能够向电极片组9施加电场,电流变液的黏度发生改变,分散相颗粒会成链排布,导体转子5与惯容阻尼单元400的惯容柱体7相连,导体转子5 通过惯容柱体7带动阻尼片10转动,阻尼片10利用截断孔1001破坏电流变液内的链结构,产生粘滞阻尼力,增强外电源施加的电场强度,能够增大电流变液的黏度,阻尼片10对电流变液的链状结构的破坏效果增强,从而增大惯容阻尼单元400的阻尼系数,本发明通过改变向电极片组9施加的电压,达到调节粘滞阻尼力的目的。本发明的粘滞惯性阻尼器100a,结构简单,能够实现惯性阻尼力和粘滞阻尼力的无级调节,使得阻尼器能够适用于各种不同频段的减振降噪需求,提高阻尼器的适用性。
需要强调的是,阻尼腔11中的电流变液可采用巨电流变液,采用巨电流变液能够进一步增大阻尼器的粘滞阻尼力的调节范围,有利于增强阻尼器的工作稳定性,提升阻尼器的响应能力。(巨电流变液是电流变液的一种,因此在其流体特性上依然是满足非牛顿流体特性的。2003年香港科技大学的温维佳等研制出了一种全新的尿素包裹的纳米颗粒电流变液,其剪切屈服应力可以达到140KPa,远远超过了传统理论的强度预测上限,被称为巨电流变液。巨电流变液为本领域技术人员所熟知的,此处不再赘述。)
在本具体实施方式中,永磁转子1套住于滚珠轴承2的外部,二者利用螺柱相连,螺杆3上下运动时,滚珠轴承2带动永磁转子1转动,利用滚珠丝杠结构将直线运动转换为旋转运动,永磁转子1作为磁力传动单元300的输入。
此处还需要解释说明的是,为了方便拆装,壳体单元100为分体式结构,具体包括上端盖12、缸体13和下端盖14,上端盖12设置于缸体13的顶部且二者利用螺栓连接,下端盖14位于缸体13的底部且二者利用螺栓连接,方便拆装维护,螺杆3的顶部由上端盖12伸出,永磁转子1可转动地与上端盖12 相连,为了提高永磁转子1的运动可靠性,在永磁转子1与上端盖12之间设置轴承19,可选择自润滑轴承。
具体地,运动转换单元200还包括调节螺母15和限位盖16,调节螺母15 与限位盖16可拆卸连接,永磁转子1远离永磁片4的一端与调节螺母15抵接,限位盖16将永磁转子1压紧在调节螺母15上,调节螺母15与上端盖12螺纹连接,调节螺母15能够带动永磁转子1沿轴向运动。永磁转子1的上部具有环耳101,方便与调节螺母15抵接,永磁转子1的环耳101与调节螺母15抵接后,利用限位盖16压紧永磁转子1,避免永磁转子1转动过程中发生轴向错位,保持运动平顺性,提高装置结构稳定性,调节螺母15与上端盖12螺纹连接,旋转调节螺母15即可带动永磁转子1轴向滑动,方便调节永磁转子1 的轴向位置,另外,调节螺母15与限位盖16同样采用螺纹连接方式,提高拆装便捷性。
在本具体实施方式中,永磁转子1的轴向截面为倒T形,永磁转子1的侧壁底部具有多个安装槽,安装槽绕永磁转子1的轴线周向均布,永磁片4设置于安装槽内且二者一一对应,永磁片4可采用粘贴的方式固定于安装槽内;永磁片4的充磁方向为平行充磁或径向充磁,永磁转子1与导体转子5之间通过电磁感应效应完成力矩传递,确保永磁转子1能够带动导体转子5转动。
相应地,导体片6为环状结构,导体片6嵌装于导体转子5的内壁上,导体片6与永磁片4之间具有间隙,改变气隙磁密完成无级调速。在实际应用中,导体片6可选择由铜材质或铝材质制成。
更具体地,磁力传动单元300还包括定位套筒17和支撑隔板18,缸体13 的内壁设置定位凸起,支撑隔板18与定位凸起相抵,定位套筒17设置于支撑隔板18的顶部,定位套筒17以及支撑隔板18均套装于导体转子5的外部,定位套筒17以及支撑隔板18为导体转子5提供了轴向定位,为导体转子5 安装提供了稳定支撑,提高了导体转子5的运动可靠性。另外,支撑隔板18 与导体转子5之间同样可设置轴承19,减少运动过程中产生的摩擦。
另外,电极座8为分体式结构,电极座8包括两个半环状的分座体801,详见图14,分座体801与缸体13可拆卸连接,可采用螺钉连接方式,方便电极座8的拆装,同时方便了电极片组9的安装和接线,分座体801的内侧壁上设置有插槽802,插槽802沿电极座8的轴线方向排布,为了插槽802相匹配,正电极片和负电极片的结构相同,正电极片和负电极片均包括与插槽802相匹配的半环电极片901,半环电极片901与插槽802插接相连,安装便捷,半环电极片901与外部电源相连,与外部电源的正极相连的半环电极片901即作为正极电极片,连接外部电源负极的即为负极电极片,电极座8、正电极片以及负电极片均设置为分体式结构,极大地方便了电极片组9的安装以及电极片组 9与外部电源的连接。
在本具体实施方式中,分座体801的径向截面为扇形,为电极片组9与外部电源相连的导线预留走线空间,扇形的张角为170°-175°,在本发明的具体实施方式中,扇形的张角还可以根据具体工况进行调整,半环电极片901 的一端设置接线部902,接线部902由插槽802中伸出,接线部902具有接线孔903,方便利用导线与外部电源相连。当设置多组电极片组9时,每相邻的两片半环电极片901的极性相反,形成多层极板结构,为了方便与外部电源相连,可将极性相同的半环电极片901的接线部902设置于同一侧,如图14所示,例如,第1、3、5片的半环电极片901的接线部902位于左侧,第2、4、 6片半环电极片901的接线部902置于右侧,方便接线,避免混淆。在实际应用中,还可以设置电极座8与外部电源相连,半环电极片901利用导线与电极座8的导线相连。
进一步地,阻尼片10与惯容柱体7螺纹连接,方便拆装以及调整阻尼片 10的位置,保证阻尼片10位于正电极片与负电极片之间;当阻尼片10的数量为多片时,相邻的阻尼片10之间设置环形块20,环形块20与惯容柱体7 同样采用螺纹连接的连接方式,惯容柱体7还连接有锁紧螺母21,锁紧螺母 21与惯容柱体7螺纹连接,锁紧螺母21能够固定阻尼片10与惯容柱体7的相对位置,在放置好阻尼片10后,利用锁紧螺母21锁定阻尼片10,提高阻尼片10的稳定性,除此之外,惯容柱体7的顶部与导体转子5连接后,利用弹簧垫圈22卡紧,与设置于惯容柱体7底部的锁紧螺母21相配合,进一步提高装置的可靠性。
与此同时,截断孔1001于阻尼片10上呈阵列状排布,可选择圆形阵列排布方式,另外,截断孔1001可选择圆孔或多边形孔等形式,在保证阻尼片10 结构强度以及安装连接的前提下,截断孔1001还可以采用在阻尼片10上设置豁口的形式,提高阻尼片10的灵活适应性。
更进一步地,壳体单元100具有用于限制螺杆3极限位置的限位凸台1401,限位凸台1401设置于下端盖14上,螺杆3能够与限位凸台1401相抵,以限制螺杆3直线运动的极限位置,提高阻尼器的工作安全系数。
本发明的粘滞惯性阻尼器100a,利用滚珠丝杠结构将螺杆3的直线运动转变为永磁转子1的旋转运动,同时配备磁力传动单元300作为无级变速器,将永磁转子1的旋转用作磁力传动单元300的输入,磁力传动单元300的输出导体转子5连接到惯容柱体7,实现惯容柱体7的无级调速,惯容柱体7上套有阻尼片10,并整体浸没在巨电流变液中,通过对巨电流变液施加不同的电压产生的巨电流变效应实现阻尼力大小在线无级调节,从而使装置能够同时产生连续可变的惯性和粘性阻尼,并提供依据频率变化的无级变化。
本发明粘滞惯性阻尼器100a结构简单,惯性阻尼力大小可通过顶部的调节螺母15实现惯性的无级调整,粘滞阻尼力大小可通过改变电压大小在线可调,从而实现惯性阻尼力与粘滞阻尼力无级调节的同时,基本不改变阻尼器的物理质量。对于装置能够实现惯性与阻尼大小的无级调节,使得该装置适用于各种不同频段的减振降噪需求,可极大扩展该装置的使用范围,显著降低系统的传递率。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种粘滞惯性阻尼器,其特征在于,包括:
壳体单元;
运动转换单元,所述运动转换单元包括永磁转子、滚珠轴承和螺杆,所述螺杆的一端伸入所述壳体单元内并与所述滚珠轴承螺纹连接,所述永磁转子与所述滚珠轴承相连,所述永磁转子具有永磁片,所述永磁转子可滑动地设置于所述壳体单元内;
磁力传动单元,所述磁力传动单元包括导体转子,所述导体转子可转动地设置于所述壳体单元内,所述永磁转子的一端伸入所述导体转子内,所述永磁转子相对于所述壳体单元的滑动方向平行于所述永磁转子的轴线方向,所述导体转子的内壁设置有导体片,所述导体片正对所述永磁片设置且二者之间具有间隙;
惯容阻尼单元,所述惯容阻尼单元设置于所述壳体单元内,所述惯容阻尼单元包括惯容柱体和电极座,所述惯容柱体与所述导体转子相连,所述电极座套装于所述惯容柱体的外部,所述电极座的内壁上设置有至少一组电极片组,所述电极片组与外部电源相连,每一组所述电极片组均包括正电极片和负电极片,所述惯容柱体的外壁上设置有至少一片阻尼片,所述阻尼片与所述电极片组一一对应,所述阻尼片伸入所述正电极片和所述负电极片之间,且所述阻尼片具有截断孔,所述阻尼片由绝缘材质制成,所述壳体单元的内壁与所述磁力传动单元以及所述惯容阻尼单元围成阻尼腔,所述阻尼腔内填充电流变液;
所述运动转换单元还包括调节螺母和限位盖,所述调节螺母与所述限位盖可拆卸连接,所述永磁转子远离所述永磁片的一端与所述调节螺母抵接,所述限位盖将所述永磁转子压紧在所述调节螺母上,所述调节螺母与所述壳体单元螺纹连接,所述调节螺母能够带动所述永磁转子沿轴向运动。
2.根据权利要求1所述的粘滞惯性阻尼器,其特征在于:所述永磁转子的轴向截面为倒T形,所述永磁转子的侧壁底部具有多个安装槽,所述安装槽绕所述永磁转子的轴线周向均布,所述永磁片设置于所述安装槽内且二者一一对应;所述永磁片的充磁方向为平行充磁或径向充磁。
3.根据权利要求1所述的粘滞惯性阻尼器,其特征在于:所述导体片为环状结构,所述导体片嵌装于所述导体转子的内壁上。
4.根据权利要求1所述的粘滞惯性阻尼器,其特征在于:所述磁力传动单元还包括定位套筒和支撑隔板,所述壳体单元的内壁设置定位凸起,所述支撑隔板与所述定位凸起相抵,所述定位套筒设置于所述支撑隔板的顶部,所述定位套筒以及所述支撑隔板均套装于所述导体转子的外部。
5.根据权利要求1所述的粘滞惯性阻尼器,其特征在于:所述电极座为分体式结构,所述电极座包括两个半环状的分座体,所述分座体与所述壳体单元可拆卸连接,所述分座体的内侧壁上设置有插槽,所述插槽沿所述电极座的轴线方向排布;所述正电极片和所述负电极片的结构相同,所述正电极片和所述负电极片均包括与所述插槽相匹配的半环电极片,所述半环电极片与所述插槽插接相连,所述半环电极片与所述外部电源相连。
6.根据权利要求5所述的粘滞惯性阻尼器,其特征在于:所述分座体的径向截面为扇形,所述半环电极片的一端设置接线部,所述接线部具有接线孔。
7.根据权利要求1所述的粘滞惯性阻尼器,其特征在于:所述阻尼片与所述惯容柱体螺纹连接,当所述阻尼片的数量为多片时,相邻的所述阻尼片之间设置环形块,所述惯容柱体还连接有锁紧螺母,所述锁紧螺母与所述惯容柱体螺纹连接,所述锁紧螺母能够固定所述阻尼片与所述惯容柱体的相对位置。
8.根据权利要求1所述的粘滞惯性阻尼器,其特征在于:所述截断孔于所述阻尼片上呈阵列状排布。
9.根据权利要求1-8任一项所述的粘滞惯性阻尼器,其特征在于:所述壳体单元具有用于限制所述螺杆极限位置的限位凸台,所述螺杆能够与所述限位凸台相抵;所述阻尼腔内填充巨电流变液。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6896109B2 (en) * 2003-04-07 2005-05-24 Csa Engineering, Inc. Magnetorheological fluid vibration isolator
US7624850B2 (en) * 2005-08-24 2009-12-01 Gm Global Technology Operations, Inc. Damping device having controllable resistive force
DE102007017589B3 (de) * 2007-04-13 2008-10-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Dämpfungsvorrichtung mit feldsteuerbarer Flüssigkeit
JP4945379B2 (ja) * 2007-09-04 2012-06-06 カヤバ工業株式会社 磁気粘性流体緩衝器
JP5925672B2 (ja) * 2012-12-27 2016-05-25 株式会社構造計画研究所 減衰装置、及び構造物の制振装置
JP6392096B2 (ja) * 2014-11-26 2018-09-19 株式会社免制震ディバイス 回転慣性質量ダンパ
CN104747652B (zh) * 2015-03-05 2016-08-17 西安交通大学 一种采用螺旋弹簧与磁性弹簧并联的准零刚度隔振器
DE102015211940B3 (de) * 2015-06-26 2016-12-01 Festo Ag & Co. Kg Vorrichtung mit Bewegungsabbremsmitteln
JP6594763B2 (ja) * 2015-12-17 2019-10-23 三和テッキ株式会社 可変慣性質量型制振装置
CN107419945B (zh) * 2017-05-31 2023-12-19 天津大学 一种惯性质量阻尼装置
CN107120378B (zh) * 2017-07-05 2018-02-13 南京林业大学 一种磁流变减振器
CN108167362B (zh) * 2018-01-03 2019-07-16 上海大学 一种采用多层挤压式磁弹簧和摆杆的准零刚度隔振器
CN108506408B (zh) * 2018-04-23 2019-08-09 上海大学 一种交错可变电极巨电流变液阻尼器
CN108533662B (zh) * 2018-04-23 2019-07-05 上海大学 一种巨电流变液阻尼器
CN109578498A (zh) * 2018-10-11 2019-04-05 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 一种旋转式磁流变阻尼器
CN109163046B (zh) * 2018-10-25 2023-06-02 华北水利水电大学 并联惯质和弹簧单元的三元减振装置、设计及装配方法
CN110219921B (zh) * 2019-07-09 2024-03-08 海南大学 一种半主动、准零刚度可调节式隔振器
CN111828523B (zh) * 2020-06-30 2021-05-25 上海大学 一种基于涡流效应的单自由度磁阻尼减振器
CN113062486B (zh) * 2021-03-26 2022-08-02 华中科技大学 一种具有电磁阻尼的调谐粘滞惯质阻尼器
CN113757285B (zh) * 2021-09-08 2022-06-21 重庆大学 负刚度生成机构及准零刚度隔振器
CN114151496A (zh) * 2021-09-17 2022-03-08 西安工业大学 电磁磁流变惯性质量阻尼器
CN217152800U (zh) * 2021-11-25 2022-08-09 华中科技大学 粘滞惯容阻尼器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李松晶 等.先进液压传动技术概论 第2版.哈尔滨工业大学出版社,2020,全文. *
阻尼间隙可调式磁流变阻尼器结构设计及动力性能分析;胡国良;童旺;喻理梵;;磁性材料及器件;20200715(第04期);全文 *

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