CN115773330A - 基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，包括工作外缸筒和滑动内缸筒，工作外缸筒内设置有永磁体，滑动内缸筒的径向外表面设置有发电线圈，滑动内缸筒以可沿工作外缸筒的轴向滑动的方式设置于工作外缸筒内以使得发电线圈在永磁体的磁场中切割磁感线发电；本发明将发电线圈与激励活塞设计为内外嵌套双活塞结构以使得阻尼器在受迫振动时可以通过电磁感应将振动能量进行储存，并将储存的能量用于调节阻尼力，以达到自供电控制的效果，同时双活塞工作时会产生同向的电磁阻尼力与流体阻尼力，使其工作方式不局限于流体阻尼力的形式。

Description

基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置

技术领域

本发明属于阻尼器技术领域，涉及一种基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置。

背景技术

阻尼器是一种耗散振动能量的装置，广泛应用于航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中，传统的电磁阻尼器的阻尼力小，可调节范围低，导致难以适用于多变的复杂工况，而可控流体阻尼很大程度上的解决了阻尼力调节范围的问题，而磁流变阻尼器是一种基于磁场控制的可变阻尼器，已经广泛的应用于各个行业，其具有控制简单，可调节范围大，高鲁棒性等优点，但是其激励时需要长时间供电，具有较大的能耗，且仅具有单一电源，工作损坏则仅能作为被动阻尼进行工作，并且其仅具有流体阻尼力的形式；同时传统的混合阻尼器仍然无法克服阻尼力控制时的高能耗问题。

现有技术中，降低磁流变阻尼器能耗的方式大多数是改变其结构与其零部件材料，进而优化磁路进而减小线圈激励时的所需电流，以达到降低能耗的目的，但是这种方法难以真正的解决能耗问题，且会导致结构复杂，材料成本大幅度提高等问题。

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，本发明提供了一种基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，本发明将发电线圈与激励活塞设计为内外嵌套双活塞结构以使得阻尼器在受迫振动时可以通过电磁感应将振动能量进行储存，并将储存的能量用于调节阻尼力，以达到自供电控制的效果，同时双活塞工作时会产生同向的电磁阻尼力与流体阻尼力，使其工作方式不局限于流体阻尼力的形式。

一种基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，包括工作外缸筒和滑动内缸筒，所述工作外缸筒内设置有永磁体，所述滑动内缸筒的径向外表面设置有发电线圈，所述滑动内缸筒以可沿工作外缸筒的轴向滑动的方式设置于工作外缸筒内以使得发电线圈在永磁体的磁场中切割磁感线发电；发电线圈以顺时针或逆时针缠绕的方式设置于滑动内缸筒的径向外表面，如此设置可以保证发电线圈可以持续切割磁感线。

还包括电源模组，所述电源模组包括整流模块和蓄电模块，所述整流模块和蓄电模块与发电线圈通过电连接的方式连接，发电线圈产生的感应电流经整流模块整流后存储于蓄电模块。电连接是指通过导线连接形成回路，当然，也可以是其他可以实现电路连接的方式，此为本技术领域技术人员可以理解的技术方案，在此不赘述。

进一步，还包括工作内缸筒和激励活塞本体，所述工作内缸筒以可随滑动内缸筒滑动的方式设置于滑动内缸筒的内部；工作内缸筒具有工作腔，所述激励活塞本体安装于所述工作腔内并与所述工作外缸筒固定连接，激励活塞本体与工作内缸筒之间的径向间隙为阻尼通道，工作腔内设置有磁流变液，所述工作内缸筒滑动以使得磁流变液被挤压的流过阻尼通道并产生流体阻尼力。

进一步，还包括滑动外缸筒，所述滑动外缸筒套设于发电线圈，所述滑动内缸筒、发电线圈、滑动外缸筒和工作内缸筒构成发电活塞；所述滑动内缸筒的轴向两端沿径向向外延伸形成两处限位部，所述限位部在轴向对滑动外缸筒形成限位以使得滑动外缸筒可以随滑动内缸筒的滑动而滑动，形成限位后的滑动内缸筒和滑动外缸筒之间不会发生相对运动，而发电线圈是缠绕设置在滑动内缸筒，如此设置使得滑动内缸筒、滑动外缸筒和发电线圈转变为一个整体，可以同步滑动。

进一步，还包括前端盖和后端盖，前端盖安装于工作外缸筒的轴向前端，后端盖安装于工作外缸筒的轴向后端；滑动内缸筒的轴向前端设置有发电活塞杆A，滑动内缸筒的轴向后端设置有发电活塞杆B，所述发电活塞杆A和发电活塞杆B用于推动发电活塞滑动；前端盖的轴向开设有前安装通道，所述发电活塞杆A以可在前安装通道内滑动的方式穿设于所述前安装通道，所述后端盖的轴向开设有后安装通道，所述发电活塞杆B以可在后安装通道内滑动的方式插设于所述后安装通道的前部；所述前端盖和后端盖在轴向对滑动内缸筒的滑动形成限位；所述工作外缸筒、工作内缸筒、滑动外缸筒、滑动内缸筒、发电活塞杆A和发电活塞杆B同轴设置。

进一步，还包括激励活塞杆A和激励活塞杆B，激励活塞杆A安装于所述激励活塞本体的轴向前端，激励活塞杆B安装于所述激励活塞本体的轴向后端；发电活塞杆A沿轴向开设有支撑通道A，所述支撑通道A套设于激励活塞杆A，发电活塞杆B沿轴向开设有支撑通道B，所述支撑通道B套设于所述激励活塞杆B；所述后安装通道的后端设置有用于封闭该通道的后封盖，所述激励活塞杆B与后封盖固定连接以使得激励活塞本体与所述工作外缸筒形成固定连接；所述工作外缸筒、激励活塞本体、激励活塞杆A和激励活塞杆B同轴设置。

进一步，还包括铁芯，所述铁芯和永磁体均为径向封闭的环形结构，铁芯和永磁体沿工作外缸筒的轴向依次交替固定设置于所述工作外缸筒内，所述前端盖和后端盖位于铁芯和永磁体轴向的两端并对铁芯和永磁体在轴向形成限位，所述滑动外缸筒穿设于所述铁芯和永磁体。永磁体为径向封闭的环形结构，且滑动外缸筒穿设于所述铁芯和永磁体，可以保证发电线圈是始终在磁场内的，以提高发电线圈的发电效率。

进一步，所述激励活塞本体的径向外表面设置有激励线圈，所述电源模组还包括控制模块，所述激励线圈、控制模块和蓄电模块通过电连接的方式连接，所述控制模块用于控制进入激励线圈的电流的大小，激励线圈电流的大小调节磁流变液所产生的流体阻尼力的大小。不同大小的电流到激励线圈中，改变了阻尼通道内的磁感应强度的大小，使得该区域的磁流变液的剪切屈服应力发生改变，以实现控制阻尼性能的目的。

进一步，还包括绝缘环，所述发电线圈设置有多个，多个所述发电线圈沿滑动内缸筒的轴向均布，相邻两发电线圈之间设置有绝缘环。发电线圈设置的组数根据滑动内缸筒的长度决定，以发电线圈将滑动内缸筒径向外表面绕满为宜，以确保一次相对移动可以更多次的切割磁感线，此为本技术领域技术人员可以理解的技术手段，在此不赘述。

进一步，所述激励线圈设置有多个，多个所述激励线圈沿激励活塞本体的轴向均布。

进一步，还包括用于隔离磁场的隔离套筒和用于将发电活塞杆A与预设位置连接的安装盘，所述隔离套筒以可随工作内缸筒的滑动而滑动的方式套设于工作内缸筒；所述安装盘安装于发电活塞杆A的前侧端部。预设位置是指需要使用本发明的地方，如航天、军工领域需要减震消能的位置处，通过安装盘将发电活塞杆A与预设位置连接，使得预设位置振动产生的能量，可以经安装盘传递至发电活塞杆A，振动产生的能量作用于发电活塞杆A使得发电活塞杆A在轴向推拉发电活塞滑动。此为本技术领域技术人员可以理解，在此不赘述。

本发明的有益效果：

本发明公开了一种基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，作为一种阻尼力可调节的电磁阻尼与磁流变液阻尼混合且可收集振动能量的阻尼器，本发明将发电线圈与激励活塞设计为内外嵌套双活塞结构以使得阻尼器在受迫振动时可以通过电磁感应将振动能量转化为电能并输送至电源模组进行储存；内外嵌套的双活塞结构设计可以使得本发明受迫振动对能量进行耗散的同时，利用发电线圈与工作外缸筒的相对运动产生的电磁感应将一部分动能转换成电能进行储存，在需要控制阻尼的情况时，将储存的电能通过控制模块输出不同大小的电流到激励线圈，进而改变了阻尼通道内的磁感应强度的大小，使得磁流变液的剪切屈服应力发生改变，以达到自供电控制阻尼性能的目的，并且由于结构中存在隔离套筒，因此内外活塞结构的磁路的相互影响较小；同时发电活塞在电磁感应收集能量时会产生电磁阻尼力，由于激励活塞本体与工作外缸筒无法产生相对运动，因此发电活塞与激励活塞本体、工作外缸筒发生同向的相对运动，进而使得电磁阻尼力的方向与磁流变液产生的流体阻尼力方向一致，以形成电磁与流体混合阻尼力，其中流体阻尼具有阻尼力大与宽范围可控的特性，电磁阻尼具有可再生能量、阻尼力较小、自适应与较小范围无源控制的特性，而外活塞是发电活塞，拥有较长的电磁阻尼通道和较大的永磁体，因此该结构具有较大的感应电流与较高的能量收集效率以及较大的电磁阻尼力，同时由于内活塞是激励活塞本体，拥有较短的激励线圈组及较小的激励线圈电阻，因此该结构还具有较小的功耗，发电活塞与工作外缸筒之间的间隙可以填充其他类型流体，进而形成多种阻尼力混合式阻尼器；电源模组可以控制停止对激励线圈的供电，以到达蓄能状态；电源模组受到损坏时本发明可以作为传统被动阻尼器进行工作，并可以根据电磁阻尼的自适应与较小范围的无源控制特性起到较微弱调节的作用，因而具有良好的鲁棒性。

附图说明

图1为本发明的剖切等轴侧图；

图2为本发明的激励活塞本体的侧视图；

图3为图2中A-A的旋转剖视图；

图4为发电活塞的侧视图；

图5为图4中B-B的旋转剖视图；

图6为本发明的剖面正视图；

图7为图6中C处的局部放大图；

图8为图6中D处的局部放大图；

图9为图6中E处的局部放大图；

图10为本发明的工作原理示意图

图11为图10中F处的局部放大图。

附图标号：激励活塞本体1、激励线圈2、激励活塞杆A3、激励活塞杆B4、沉头螺钉A5、激励引线6、工作内缸筒7、隔离套筒8、发电活塞杆A9、发电活塞杆B10、发电线圈11、绝缘环12、滑动内缸筒本体13、滑动外缸筒14、线圈封盖15、沉头螺钉B16、沉头螺钉C17、发电引线18、工作外缸筒19、后端盖20、锁紧插条21、铁芯22、永磁体23、前端盖24、后封盖25、沉头螺钉D26、磁流变液27、O型密封圈A28、O型密封圈B29、O型密封圈C30、密封环A31、密封环B32、密封环C33、安装盘34、整流模块35、蓄电模块36、控制模块37、接口38。

具体实施方式

图1为本发明的剖切等轴侧图；图2为本发明的激励活塞本体的侧视图；图3为图2中A-A的旋转剖视图；图4为发电活塞的侧视图；图5为图4中B-B的旋转剖视图；图6为本发明的剖面正视图；图7为图6中C处的局部放大图；图8为图6中D处的局部放大图；图9为图6中E处的局部放大图；图10为本发明的工作原理示意图图11为图10中F处的局部放大图。附图标号：激励活塞本体1、激励线圈2、激励活塞杆A3、激励活塞杆B4、沉头螺钉A5、激励引线6、工作内缸筒7、隔离套筒8、发电活塞杆A9、发电活塞杆B10、发电线圈11、绝缘环12、滑动内缸筒本体13、滑动外缸筒14、线圈封盖15、沉头螺钉B16、沉头螺钉C17、发电引线18、工作外缸筒19、后端盖20、锁紧插条21、铁芯22、永磁体23、前端盖24、后封盖25、沉头螺钉D26、磁流变液27、O型密封圈A28、O型密封圈B29、O型密封圈C30、密封环A31、密封环B32、密封环C33、安装盘34、整流模块35、蓄电模块36、控制模块37、接口38。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“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。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；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。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。若未特别说明，套设均指套设于径向的外表面，如滑动外缸筒14套设于发电线圈11，即指滑动外缸筒14套设于发电线圈11的径向的外表面

如图所示，一种基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，包括工作外缸筒19和滑动内缸筒，所述工作外缸筒19内设置有永磁体23，所述滑动内缸筒的径向外表面设置有发电线圈11，所述滑动内缸筒以可沿工作外缸筒19的轴向滑动的方式设置于工作外缸筒19内以使得发电线圈11在永磁体23的磁场中切割磁感线发电；发电线圈11以顺时针缠绕的方式设置于滑动内缸筒的径向外表面，如此设置可以保证发电线圈11可以持续切割磁感线。

还包括电源模组，所述电源模组包括整流模块35和蓄电模块36，所述整流模块35和蓄电模块36与发电线圈11通过电连接的方式连接，发电线圈11产生的感应电流经整流模块35整流后存储于蓄电模块36。本实施例中，还设置有两根发电引线18用于连接发电线圈11和电源模组，如图所示，两根发电引线18设置于发电线圈11径向的两侧，其分别代表正极和负极，发电线圈11产生的感应电流由正极流出至电源模组，而电流又经过负极流入发电线圈11，以形成闭合回路，方可实现发电的流程。此为本技术领域技术人员可以理解的技术手段，在此不赘述。

本实施例中，还包括工作内缸筒7和激励活塞本体1，所述工作内缸筒7以可随滑动内缸筒滑动的方式设置于滑动内缸筒的内部；工作内缸筒7具有工作腔，所述激励活塞本体1安装于所述工作腔内并与所述工作外缸筒19固定连接，激励活塞本体1与工作内缸筒7之间的径向间隙为阻尼通道，工作腔内设置有磁流变液27，所述工作内缸筒滑动以使得磁流变液被挤压的流过阻尼通道并产生流体阻尼力。本实施例中工作内缸筒7的内壁围成的空间即为工作腔，激励活塞本体1与工作缸筒内壁径向的间隙为阻尼通道，激励活塞本体1与工作缸筒内壁轴向的间隙为用于存放磁流变液27的储存仓，阻尼通道与储存仓相连通，由于工作内缸筒7可滑动，而激励活塞本体1为固定设置，故储存仓的位置也是会随着工作内缸筒7的滑动发生改变的，激励活塞本体1位于工作腔轴向的前端时，储存仓是位于工作仓轴向的末端，随着工作内缸筒7的滑动，激励活塞本体1与工作内缸筒7的轴向后侧的内壁面之间的间隙逐渐减小，激励活塞本体1与工作缸筒轴向前侧的内壁面之间的间隙也在逐渐增大，此时磁流变液27由工作腔的轴向后侧经阻尼通道流动至工作腔的轴向前侧，在此过程中磁流变液27会沿轴向产生流体阻尼力，此为本技术领域技术人员可以理解的，在此不赘述。

本实施例中，所述激励活塞本体1的径向外表面设置有激励线圈2，所述电源模组还包括控制模块37，所述激励线圈2、控制模块37和蓄电模块36通过电连接的方式连接，所述控制模块37用于控制进入激励线圈2的电流的大小，激励线圈2电流的大小调节磁流变液27所产生的流体阻尼力的大小。本实施例中，还设置有两根激励引线用于连接激励线圈2和电源模组，如图所示，两根激励引线分别代表正极和负极，电源模组的电流由正极流出激励线圈2，再由负极流出激励线圈2并回到电源模组，以形成闭合回路，从而产生激励磁场，不同大小的电流到激励线圈2中，改变了激励磁场的磁感应强度，进而改变了阻尼通道内的磁感应强度的大小，使得流经阻尼通道的磁流变液27的剪切屈服应力发生改变，实现控制阻尼性能的目的。此为本技术领域技术人员可以理解的技术手段，在此不赘述。

本实施例中，还包括滑动外缸筒14，所述滑动外缸筒14套设于发电线圈11，所述滑动内缸筒、发电线圈11、滑动外缸筒14和工作内缸筒7构成发电活塞；所述滑动内缸筒的轴向两端沿径向向外延伸形成限位部，所述限位部在轴向对滑动外缸筒14形成限位以使得滑动外缸筒14可以随滑动内缸筒的滑动而滑动，形成限位后的滑动内缸筒和滑动外缸筒14之间不会发生相对运动，而发电线圈11是缠绕设置在滑动内缸筒，如此设置使得滑动内缸筒、滑动外缸筒14和发电线圈11转变为一个整体，可以同步滑动。本实施例中滑动内缸筒为分体式结构，包括滑动内缸筒本体13和设置于滑动内缸筒本体13的轴向前端的线圈封盖15，滑动内缸筒本体13的轴向前端的限位部则是由线圈封盖15代替，如此设计是为了便于发电线圈11的引出。

本实施例中，还包括前端盖24和后端盖20，前端盖24安装于工作外缸筒19的轴向前端，后端盖20安装于工作外缸筒19的轴向后端；滑动内缸筒的轴向前端设置有发电活塞杆A9，滑动内缸筒的轴向后端设置有发电活塞杆B10，所述发电活塞杆A9和发电活塞杆B10用于推动发电活塞滑动；前端盖24的轴向开设有前安装通道，所述发电活塞杆A9以可在前安装通道内滑动的方式穿设于所述前安装通道，所述后端盖20的轴向开设有后安装通道，所述发电活塞杆B10以可在后安装通道内滑动的方式插设于所述后安装通道的前部；所述前端盖24和后端盖20在轴向对滑动内缸筒的滑动形成限位；所述工作外缸筒19、工作内缸筒7、滑动外缸筒14、滑动内缸筒、发电活塞杆A9和发电活塞杆B10同轴设置。如图所示，本实施例中线圈封盖15通过沉头螺钉B16与滑动内缸筒本体13连接，所述线圈封盖15与滑动内缸筒本体13通过沉头螺钉C17分别和对应的与发电活塞杆A9与发电活塞杆B10连接，即线圈封盖15与发电活塞杆A9连接，滑动内缸筒本体13与发电活塞杆B10连接。本实施例中，前端盖24和后端盖20与工作外缸筒19之间通过螺纹连接的方式连接。

本实施例中，还包括激励活塞杆A3和激励活塞杆B4，激励活塞杆A3安装于所述激励活塞本体1的轴向前端，激励活塞杆B4安装于所述激励活塞本体1的轴向后端；发电活塞杆A9沿轴向开设有支撑通道A，所述支撑通道A套设于激励活塞杆A3，发电活塞杆B10沿轴向开设有支撑通道B，所述支撑通道B套设于所述激励活塞杆B4；所述后安装通道的后端设置有用于封闭该通道的后封盖25，所述激励活塞杆B4与后封盖25固定连接以使得激励活塞本体1与所述工作外缸筒19形成固定连接；所述工作外缸筒19、激励活塞本体1、激励活塞杆A3和激励活塞杆B4同轴设置。激励活塞杆A3与激励活塞杆B4通过沉头螺钉A5分别对应的与激励活塞本体1的轴向的前后两端进行连接，未贯通式活塞杆的设计使得磁路零件的体积减小。后封盖25通过沉头螺钉D26与后端盖20连接，激励活塞杆B4与后封盖25通过螺纹连接，必要时可采用螺纹紧固剂进行粘结，保证两组件之间无相对运动。

本实施例中，还包括铁芯22，所述铁芯22和永磁体23均为径向封闭的环形结构，铁芯22和永磁体23沿工作外缸筒19的轴向依次交替固定设置于所述工作外缸筒19内，所述前端盖24和后端盖20位于铁芯22和永磁体23轴向的两端并对铁芯22和永磁体23在轴向形成限位，所述滑动外缸筒14穿设于所述铁芯22和永磁体23。永磁体23为径向封闭的环形结构，且滑动外缸筒14穿设于所述铁芯22和永磁体23，可以保证发电线圈11是始终在磁场内的，以提高发电线圈11的发电效率。为了避免永磁体23和铁芯22发生绕轴线旋转的运动，本实施例中还设置有锁紧插条21，所述锁紧插条21设置于永磁体23和工作外缸筒19之间的位置处以填满前述两者之间的径向间隙，以使得永磁体23和铁芯22在工作内缸筒7内得到固定。装配时相邻两个永磁体23之间同极性相对，这样放置使得相邻永磁体23的磁路具有同向区域性，以增强感应电流，且每两个永磁体23之间放置一个铁芯22，为两同极性相对的永磁体23提供同向磁路的空间，永磁体23与铁芯22数量可以根据工况尺寸决定，本实施例中的同极性相对为两个永磁体23以N级面向N级或S级面向S级，此为本技术领域技术人员可以理解的技术手段在此不赘述。

本实施例中，还包括绝缘环12，所述发电线圈11设置有多个，多个所述发电线圈11沿滑动内缸筒的轴向均布，相邻两发电线圈11之间设置有绝缘环12。发电线圈11设置的组数根据滑动内缸筒的长度决定，以发电线圈11将滑动内缸筒径向外表面绕满为宜，以确保一次相对移动可以更多次的切割磁感线，此为本技术领域技术人员可以理解的技术手段，在此不赘述。

本实施例中，所述激励线圈2设置有多个，多个所述激励线圈2沿激励活塞本体1的轴向均布。本实施例中激励活塞本体1的径向开设凹槽用于绕设激励线圈2，激励线圈2的数量可以根据工况进行适当调整。

本实施例中，还包括用于隔离磁场的隔离套筒8和用于将发电活塞杆A9与预设位置连接的安装盘34，所述隔离套筒8以可随工作内缸筒7的滑动而滑动的方式套设于工作内缸筒7；所述安装盘34安装于发电活塞杆A9的前侧端部。

本实施例中，激励活塞本体1、沉头螺钉A5均采用顺磁材料，用于保证激励磁场的磁路能够顺利通过该部分零件，所述激励活塞杆A3、激励活塞杆B4均采用逆磁材料，以减少磁路从该部分零件中的漏磁；工作内缸筒7、滑动内缸筒、滑动外缸筒14、线圈封盖15、沉头螺钉B16与沉头螺钉C17均采用顺磁材料，以保证形成发电的独立磁路，所述隔离套筒8、发电活塞杆A9、发电活塞杆B10、绝缘环12均采用逆磁材料，以保证减小发电磁路与激励磁路之间的影响以及漏磁；铁芯22采用顺磁材料，以保证永磁体23的磁路能够顺利通过，工作外缸筒19、后端盖20、锁紧插条21、前端盖24、后封盖25与沉头螺钉D26均采用逆磁材料，以减少发电磁路的漏磁。

本实施例中，为保证内外气压平衡，在前端盖24和后端盖20上均设置有气孔，若需要在工作外缸筒19与发电活塞杆A9以及发电活塞杆B10之间填充其他流体使本发明变为多种阻尼力混合式阻尼器，只需要对气孔进行封闭处理即可。

为了保证本发明的阻尼器的整体密封性，本实施例中还设置有O型密封圈A28、O型密封圈B29、O型密封圈C30、密封环A31、密封环B32、密封环C33；如图所示，上述所有零件分别对应的放置于本发明的多个连接处，且连接处对应的零件上均设置有用于安装密封件的密封槽位，如此设置目的在于使得阻尼器中填充的液体不会发生泄漏。同时，安装盘34的安装孔位以及尺寸可以根据需求定制，用于满足不同的安装需求。此为本技术领域技术人员可以理解的技术方法，在此不赘述。

本实施例中，为了顺利将发电引线18和激励引线引出并接入电源模组，在发电引线18和激励引线引出的路径上相应位置开设有孔或槽，如图所示，发电引线18分成正负极两股，由发电线圈11引出，分别通过滑动内缸筒的两侧引线槽穿入发电活塞杆A9中，并沿发电活塞杆A9两侧的引线槽引出，分成两股的目的是防止正负极线路破损导致的短路危害，且所述发电引线18的线路铺设好之后均用环氧树脂填充所有的引线槽使其密封，防止其松动以及损坏；激励引线由激励线圈2引出，并通过激励活塞本体1上的引线槽穿入激励活塞杆A3中，并沿激励活塞杆A3中的引线槽引出，所述激励引线线路铺设好之后均用环氧树脂填充所有的引线槽使其密封，防止其松动以及损坏。

发电引线18由发电线圈11组中引出，并分为正负极两股通过外缸筒的两侧的引线孔穿出，之后沿隔离套筒8内部两侧的引线槽穿入激励活塞杆A316内部的引线槽后再接入电源模组；激励引线19由激励线圈2中引出，并分为正负两股沿激励活塞本体1两侧的引线槽穿入激励活塞杆A3内部的引线槽中并与发电引线18一从激励活塞杆A3顶部引出，分成两股的目的是防止正负极线路破损导致的短路危害，且所述发电引线18与激励引线19线路铺设好之后均用环氧树脂填充所有的引线槽使其密封，防止其松动以及损坏，此为本技术领域常见技术手段在此处的应用，在此不赘述。

本实施例中，激励活塞本体1采用正弦位移进行仿真，在阻尼器受迫振动对能量进行耗散的同时，发电线圈11中产生不同相位的类正弦电流^I ₀，这些电流经过整流模块35后转换为波纹较小的直流电_I对蓄电模块36进行充电，即利用发电活塞组件与阻尼器外缸筒组件的相对运动产生的电磁感应将一部分能量转换成电能进行储存，未进行放电激励时，整个阻尼器处于被动工作状态，在需要控制阻尼的情况时，将储存的电能通过控制模块37输出不同大小的电流_I1到激励活塞组件中的激励线圈2组，进而改变了磁流变液27的阻尼通道的磁感应强度(磁通密度模)，使得该流道区域的磁流变液27的剪切屈服应力发生改变，进而改变流体阻尼力以达到自供电控制阻尼性能的目的，并且由于结构中存在隔离套筒8，以及发电磁路与激励磁路分别具有独立的闭合路径，因此内外活塞结构的磁路的相互影响较小；同时发电活塞组件在电磁感应收集能量时会产生电磁阻尼力，由于激励活塞本体1与工作外缸筒19之间无法产生相对运动，因此发电活塞与激励活塞本体1、工作外缸筒19发生同向的相对运动，进而使得电磁阻尼力的方向与磁流变液27产生的阻尼力方向一致，以形成电磁与流体混合阻尼力，其中流体阻尼具有阻尼力大与宽范围可控的特性，电磁阻尼具有可再生能量、阻尼力较小、自适应与较小范围无源控制的特性，而外活塞是发电活塞，拥有较长的电磁阻尼通道和较大的永磁体23，因此该结构具有较大的感应电流与较高的能量收集效率以及较大的电磁阻尼力，同时由于内活塞是激励活塞，拥有较短的激励线圈2及较小的激励线圈2电阻，因此该结构还具有较小的功耗，发电活塞与阻尼器外缸筒之间的间隙可以填充其他类型流体，进而形成多种阻尼力混合式阻尼器；多处密封的设计使得阻尼器中的液体阻尼介质不会产生泄漏；阻尼器的安装盘34与其他位置的安装孔可以根据需求定制，以适用于多种不同的工况。电源模组可以控制在不需要的场合停止对激励线圈2组的供电，以到达蓄能状态，同时本实施例的电源模组还设置有接口38，通过接口38可以添加外部电源接口38以保证蓄电模块36损坏时的可以切换控制电源使本发明仍具有可控阻尼特性，如果两套电源系统均受到损坏则可以作为传统被动阻尼进行工作，并可以根据电磁阻尼的自适应与无源控制特性起到对阻尼性能的调节作用，因而具有良好的鲁棒性。

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 (10)

1.一种基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：包括工作外缸筒和滑动内缸筒，所述工作外缸筒内设置有永磁体，所述滑动内缸筒的径向外表面设置有发电线圈，所述滑动内缸筒以可沿工作外缸筒的轴向滑动的方式设置于工作外缸筒内以使得发电线圈在永磁体的磁场中切割磁感线发电；

还包括电源模组，所述电源模组包括整流模块和蓄电模块，所述整流模块和蓄电模块与发电线圈通过电连接的方式连接，发电线圈产生的感应电流经整流模块整流后存储于蓄电模块。

2.根据权利要求1所述的基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：还包括工作内缸筒和激励活塞本体，所述工作内缸筒以可随滑动内缸筒滑动的方式设置于滑动内缸筒的内部；工作内缸筒具有工作腔，所述激励活塞本体安装于所述工作腔内并与所述工作外缸筒固定连接，激励活塞本体与工作内缸筒之间的径向间隙为阻尼通道，工作腔内设置有磁流变液，所述工作内缸筒滑动以使得磁流变液被挤压的流过阻尼通道并产生流体阻尼力。

3.根据权利要求1所述的基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：还包括滑动外缸筒，所述滑动外缸筒套设于发电线圈，所述滑动内缸筒、发电线圈、滑动外缸筒和工作内缸筒构成了发电活塞；所述滑动内缸筒的轴向两端沿径向向外延伸形成限位部，所述限位部在轴向对滑动外缸筒形成限位以使得滑动外缸筒可以随滑动内缸筒的滑动而滑动。

4.根据权利要求3所述的基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：还包括前端盖和后端盖，前端盖安装于工作外缸筒的轴向前端，后端盖安装于工作外缸筒的轴向后端；滑动内缸筒的轴向前端设置有发电活塞杆A，滑动内缸筒的轴向后端设置有发电活塞杆B，所述发电活塞杆A和发电活塞杆B用于推动发电活塞滑动；前端盖的轴向开设有前安装通道，所述发电活塞杆A以可在前安装通道内滑动的方式穿设于所述前安装通道，所述后端盖的轴向开设有后安装通道，所述发电活塞杆B以可在后安装通道内滑动的方式插设于所述后安装通道的前部；所述前端盖和后端盖在轴向对滑动内缸筒的滑动形成限位；所述工作外缸筒、工作内缸筒、滑动外缸筒、滑动内缸筒、发电活塞杆A和发电活塞杆B同轴设置。

5.根据权利要求4所述的基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：还包括激励活塞杆A和激励活塞杆B，激励活塞杆A安装于所述激励活塞本体的轴向前端，激励活塞杆B安装于所述激励活塞本体的轴向后端；发电活塞杆A沿轴向开设有支撑通道A，所述支撑通道A套设于激励活塞杆A，发电活塞杆B沿轴向开设有支撑通道B，所述支撑通道B套设于所述激励活塞杆B；所述后安装通道的后端设置有用于封闭该通道的后封盖，所述激励活塞杆B与后封盖固定连接以使得激励活塞本体与所述工作外缸筒形成固定连接；所述工作外缸筒、激励活塞本体、激励活塞杆A和激励活塞杆B同轴设置。

6.根据权利要求4所述的基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：还包括铁芯，所述铁芯和永磁体均为径向封闭的环形结构，铁芯和永磁体沿工作外缸筒的轴向依次交替固定设置于所述工作外缸筒内，所述前端盖和后端盖位于铁芯和永磁体轴向的两端并对铁芯和永磁体在轴向形成限位，所述滑动外缸筒穿设于所述铁芯和永磁体。

7.根据权利要求2所述的基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：所述激励活塞本体的径向外表面设置有激励线圈，所述电源模组还包括控制模块，所述激励线圈、控制模块和蓄电模块通过电连接的方式连接，所述控制模块用于控制进入激励线圈的电流的大小，激励线圈电流的大小调节磁流变液所产生的流体阻尼力的大小。

8.根据权利要求1所述的基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：还包括绝缘环，所述发电线圈设置有多个，多个所述发电线圈沿滑动内缸筒的轴向均布，相邻两发电线圈之间设置有绝缘环。

9.根据权利要求3所述的基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：所述激励线圈设置有多个，多个所述激励线圈沿激励活塞本体的轴向均布。

10.根据权利要求5所述的基于外置永磁能量收集器的自供能磁流变混合阻尼装置，其特征在于：还包括用于隔离磁场的隔离套筒和用于将发电活塞杆A与预设位置连接的安装盘，所述隔离套筒以可随工作内缸筒的滑动而滑动的方式套设于工作内缸筒；所述安装盘安装于发电活塞杆A的前侧端部。

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