CN1865729A - 螺旋凹槽结构磁流变阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了螺旋凹槽结构磁流变阻尼器，它包括缸筒、设置在所述缸筒内部的活塞、与所述活塞相连接的活塞杆，安装在所述活塞上的励磁线圈，在所述活塞外侧壁和所述缸筒内侧壁之间设置有节流通道，在所述的活塞侧壁上设置有螺旋纹凹槽。本发明具有如下优点：通过设置微小而密集的螺旋纹凹槽，在不增加粘滞阻尼力的同时可显著提高屈服流体的库仑力，螺旋纹和螺旋纹形式可调节阻尼力峰值的大小；可以避免磁流变液的局部淤积，防止气泡产生，保证磁路的畅通和磁流变颗粒的悬浮稳定；有利于防止磁流变液沉降。

Description

螺旋凹槽结构磁流变阻尼器
技术领域
本发明涉及阻尼器件，本发明尤其涉及一种螺旋凹槽结构磁流变阻尼器，该阻尼器是一种性能良好的耗能减振装置，可普遍适用于汽车、机械、航空、桥梁以及土木工程结构中。
背景技术
磁流变阻尼器是利用磁流变液作为工作介质的耗能减振装置。磁流变液是由细小的软磁性颗粒分散于磁导率较低的载液中形成的可随外加磁场变化而具有可控流变特性的悬浮液体；在磁场作用下，磁流变液可在瞬间(10ms)内实现由液态到Bingham半固态的可逆变化，撤去磁场后，又可以变回流动性良好的牛顿流体。利用这种流变特性，在磁流变阻尼器缸筒内侧和活塞间设置节流通道，当阻尼器活塞与缸体相对运动时，则会挤压缸内的磁流变液，使其从节流通道流过，如对节流通道施加垂直流体运动方向的磁场作用，则通道内的磁性颗粒就沿磁场方向成链排列，从而导致活塞运动的阻尼力增大。通过调节磁场强度，可以改变磁流变液的屈服应力，从而调节阻尼器的出力大小。目前国内外市场的磁流变阻尼器阻尼力分析都基于平行板理论，其阻尼通道都很平滑，缺少对阻尼力的微观优化。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种可以对阻尼力微观优化的螺旋凹槽结构磁流变阻尼器，采用该阻尼器可调节阻尼力峰值的大小，保证磁路的畅通和磁流变颗粒的悬浮稳定，有利于防止磁流变液沉降。
为实现上述目的，本发明的螺旋凹槽结构磁流变阻尼器，它包括缸筒、设置在所述缸筒内部的活塞、与所述活塞相连接的活塞杆，安装在所述活塞上的励磁线圈，在所述活塞外侧壁和所述缸筒内侧壁之间设置有节流通道，在所述的活塞侧壁上设置有螺旋纹凹槽。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、通过设置微小而密集的螺旋纹凹槽，在不增加粘滞阻尼力的同时可显著提高屈服流体的库仑力，螺旋纹和螺旋纹形式可调节阻尼力峰值的大小；
2、由于凹槽为螺旋纹形式而非普通的环形，可以避免磁流变液的局部淤积，防止气泡产生，保证磁路的畅通和磁流变颗粒的悬浮稳定；
3、螺旋纹螺旋升角大于10°时，可产生较大的绕轴向扭矩，从而可带动磁流变液上下循环，有利于防止磁流变液沉降。
所以本发明具有稳定、高效、良好耐久性等优点。
附图说明
图1是螺旋凹槽结构磁流变阻尼器的结构示意图；
图2是A-A为节流通道的剖视放大示意图；
图3是具有螺纹凹槽的活塞局部俯视图；
图4是设置多线螺纹的活塞局部俯视图；
图5是活塞杆端为球头连接形式的磁流变阻尼器结构示意图；
图6是活塞杆端为耳环连接形式的磁流变阻尼器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作以详细描述。
如附图所示，为本发明的螺旋凹槽结构磁流变阻尼器设计简图，它包括缸筒3、前后端盖2、8，设置在所述缸筒内部的活塞6、与所述活塞相连接的活塞杆1，安装在所述活塞上的励磁线圈5，在所述活塞外侧壁和所述缸筒内侧壁之间设置有节流通道4，在所述的活塞侧壁上设置有螺旋纹凹槽7。所述的螺旋纹，其螺旋升角(活塞圆柱面上，螺旋纹的切线与垂直螺纹轴线平面的夹角)为5°～60°之间。
如要避免较大扭矩出现，可减小螺旋纹螺旋升角，控制在10°以内；当结构体系对附加扭矩不敏感时如杆端为球头铰接形式，可适当增加螺旋纹的螺旋升角，这时由于螺旋纹螺距的增大，可设置多线螺纹，多线螺旋升角宜相同，旋向须同为左旋或右旋，以保证较大的阻尼力。螺旋纹凹槽宜选用普通螺纹或矩形螺纹形式。为避免影响间隙通道磁路，螺旋纹凹槽深度宜小于0.5mm，一般可取0.3～0.5mm，螺旋纹凹槽宽度可在0.5mm～1mm左右。
通过设置微小而密集的螺旋纹凹槽，在不增加粘滞阻尼力的同时可显著提高屈服流体的库仑力。螺旋纹螺旋升角大于10°时，可产生较大的绕轴向扭矩，从而可带动磁流变液上下循环，有利于防止磁流变液沉降。安装时在活塞杆和缸筒之间的连接部分装上密封圈8以防止装在缸筒3内的磁流变液9泄漏。活塞杆端部根据不同需要分别采用球头10和耳环11两种形式。

Claims (4)

1.螺旋凹槽结构磁流变阻尼器，它包括缸筒、设置在所述缸筒内部的活塞、与所述活塞相连接的活塞杆，安装在所述活塞上的励磁线圈，在所述活塞外侧壁和所述缸筒内侧壁之间设置有节流通道，其特征在于：在所述的活塞侧壁上设置有螺旋纹凹槽。
2.根据权利要求1所述的螺旋凹槽结构磁流变阻尼器，其特征在于：所述的螺旋纹凹槽的螺旋升角是5°～60°。
3.根据权利要求1或2所述的螺旋凹槽结构磁流变阻尼器，其特征在于：所述的螺旋纹凹槽是普通螺纹或矩形螺纹形式。
4.根据权利要求3所述的螺旋凹槽结构磁流变阻尼器，其特征在于：所述的螺旋凹槽深度是0.3～0.5mm，凹槽宽度是0.5mm～1mm。
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