CN204127195U - 双向调节式多层磁流变弹性体减振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双向调节式多层磁流变弹性体减振器，包括磁流变弹性体薄层、导磁金属薄层、永磁体以及上基座和下基座，磁流变弹性体薄层与导磁金属薄层连续胶接叠加组成多层磁流变弹性体，多层磁流变弹性体上端和下端分别胶接永磁体后安装在上基座和下基座之间，永磁体与上基座和下基座螺纹连接；还包括导磁骨架和励磁线圈，导磁骨架嵌套于或围绕在上基座和下基座之间多层磁流变弹性体内侧或外侧，其下端与下基座固定连接，其上端与上基座之间有一定空隙；多层磁流变弹性体与导磁骨架设有励磁线圈，多层磁流变弹性体与导磁骨架形成的纵截面为川字型。本实用新型结构紧凑，节省空间，同时结构简单，工作行程大，能够实现刚度的双向可调。

Description

双向调节式多层磁流变弹性体减振器

技术领域

本实用新型涉及减振器及智能材料领域，尤其涉及一种双向调节式多层磁流变弹性体减振器。

背景技术

振动会引起一系列问题，比如振动会引起机械或结构的疲劳甚至断裂，对于舒适性等也会带来不良的影响。被动式减振器是传统的减振设备，它的振动参数如刚度和阻尼不能随着外界工况变化而进行调节。随着工业的不断发展，被动式减振器己经不能满足生产生活的要求。因此可种振动参数可调式主动或半主动减振器则发展出来。

磁流变液是一大类场致流变的智能材料，在磁场作用下其流变学特性随着磁场的强弱而发生改变的智能型功能材料。磁流变液由软磁性颗粒分散于液体中构成悬浮状液体。在外加磁场作用下，会产生类似液相-固相的相位变化，从而使整个悬浮液体系的屈服应力和表观粘度发生2-3个数量级的变化。基于磁流变液主要开发的是磁流变阻尼器，其阻尼可由外界激励变化而改变。如中国专利（申请号：200710060655.8）提供了一种能产生较大阻尼力的磁流变阻尼器；中国专利（申请号：200410014703.6）提供了一种多级磁流变阻尼器。

磁流变弹性体是在磁流变液概念的基础上发展起来的一类新型材料。将软磁性颗粒散布在粘塑性态的高分子聚合物基体中，固化后形成粘弹性的复合材料即为磁流变弹性体。通过使用高分子聚合物来代替磁流变液的液态基体，磁流变弹性体解决了磁流变液易沉降、稳定性差、颗粒易磨损和难密封等缺点而又兼具磁流变液响应快（ms量级），可逆性好（撤去磁场后，恢复初始状态）等优点。如中国专利（200510094882.3）利用磁流变弹性体随外界磁场剪切模量变强的特点，开发了单层磁流变弹性体吸振器。

然而，磁流变弹性体减振器多为单层，工作行程小，且只能进行单向调节，即刚度只能向变强的方向调节。鉴于此，本专利将利用磁流变弹性体薄层和永磁体实现一种双向可调式多层磁流变弹性体减振器。

实用新型内容

本实用新型目的提供一种刚度双向可调的行程更大的多层磁流变弹性体减振器。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种刚度双向可调的行程更大的多层磁流变弹性体减振器，其特征在于：包括磁流变弹性体薄层、导磁金属薄层、永磁体以及上基座和下基座，所述磁流变弹性体薄层与导磁金属薄层连续胶接叠加组成多层磁流变弹性体，所述多层磁流变弹性体上端和下端分别胶接永磁体后安装在上基座和下基座之间，所述永磁体与上基座和下基座螺纹连接；还包括导磁骨架和励磁线圈，所述导磁骨架嵌套于或围绕在上基座和下基座之间多层磁流变弹性体内侧或外侧，其下端与下基座固定连接，其上端与上基座之间有一定空隙；所述多层磁流变弹性体与导磁骨架设有励磁线圈，所述多层磁流变弹性体与导磁骨架形成的纵截面为川字型。

所述导磁骨架嵌套于上基座和下基座之间，与基座中部相连。多层磁流变弹性体与基座相连位于导磁骨架外侧时，所述导磁骨架为实心圆柱导磁骨架，所述励磁线圈缠绕在导磁骨架上；所述导磁骨架位于上基座和下基座之间多层磁流变弹性体外侧时，所述导磁骨架为空心导磁骨架，围绕在多层磁流变弹性体外围，其内壁上缠绕有励磁线圈，所述空心导磁骨架与多层磁流变弹性体具有相同的形状。

所述的磁流变弹性体薄层和导磁金属薄层可以为环形，矩形，圆形或其它形状，形成的多层磁流变弹性体具有相应的形状。

所述磁流变弹性体薄层与导磁金属薄层连续胶接叠加是指一层磁流变弹性体薄层上面连接一层导磁金属薄层，然后再叠加一层磁流变弹性体薄层，实现反复叠加至多层。

所述上基座和下基座外侧为法兰式结构，用于被减振目标的螺纹连接。

所述的上基座可以与质量块相接，此时多层磁流变弹性体减振器的工作形式为吸振器或质量阻尼器。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型利用永磁体，多层磁流变弹性体，励磁线圈等组成一个刚度双向可调的减振器。磁流变弹性体的刚度与通过的磁场强度成正比例关系，当磁场强度增加时，磁流变弹性体的刚度增加。当磁场强度减小时，磁流变弹性体的刚度减小。当励磁线圈通过正向电流时，所产生的磁场与永磁体的磁场叠加，磁场增加，多层磁流变弹性体的刚度增加。当励磁线圈通过反向电流时，所产生的磁场与永磁体的磁场相抵消，磁场减小，多层磁流变弹性体的刚度减小。因此实现了减振器刚度双向可调的目的。

2、本实用新型采用多层式磁流变弹性体结构，能够有效的增加磁流变弹性体的位移行程。

3、该实用新型设计结构紧凑，节省空间，同时结构简单，可以广泛应用于机械结构，建筑结构等的振动控制上。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为多层磁流变弹性体位于磁路内侧的结构示意图；

其中:1为上基座，2为永磁体，3为励磁线圈，4为导磁金属薄层，5为磁流变弹性体薄层，6为导磁骨架，7为下基座。

具体实施方式

一种刚度双向可调的行程更大的多层磁流变弹性体减振器，包括磁流变弹性体薄层5、导磁金属薄层4、永磁体2以及上基座1和下基座7，所述磁流变弹性体薄层5与导磁金属薄层4连续胶接叠加组成多层磁流变弹性体8，所述多层磁流变弹性体上端和下端分别胶接永磁体2后安装在上基座1和下基座7之间，所述永磁体2与上基座1和下基座7螺纹连接；还包括导磁骨架6和励磁线圈3，所述导磁骨架6嵌套于或围绕在上基座1和下基座7之间多层磁流变弹性体8内部或外部，其下端与下基座7焊接或者螺纹连接，其上端与上基座1之间有1-2mm空隙；所述多层磁流变弹性体8与导磁骨架6设有励磁线圈3，所述多层磁流变弹性体8与导磁骨架3形成的纵截面为川字型。

如图1所示，所述导磁骨架6位于上基座1和下基座7之间多层磁流变弹性体8内部时，所述导磁骨架6为实心圆柱导磁骨架，所述励磁线圈缠绕3在缠绕在导磁骨架6上；如图2所示，所述导磁骨架6位于上基座1和下基座9之间多层磁流变弹性体8外部时，所述导磁骨架6为空心导磁骨架，围绕在多层磁流变弹性体8外围，其内壁上缠绕有励磁线圈3，所述空心导磁骨架与多层磁流变弹性体8具有相同的形状。

所述的磁流变弹性体薄层5和导磁金属薄层4可以为环形，矩形，圆形或其它形状，形成的多层磁流变弹性体8具有相应的形状。

所述磁流变弹性体薄层与导磁金属薄层连续胶接叠加是指一层磁流变弹性体薄层上面连接一层导磁金属薄层，然后再叠加一层磁流变弹性体薄层，反复叠加至多层。

所述上基座1和下基座7外侧为法兰式结构，用于被减振目标的螺纹连接。

本实用新型在工作时，如果励磁线圈3通过正向电流时，所产生的磁场与永磁体2产生的磁场叠加，通过多层磁流变弹性体的磁场增加，减振器的刚度增加；如果励磁线圈3通过反向电流时，所产生的磁场与永磁体的磁场相抵消，通过多层磁流变弹性体的磁场减小，减振器的刚度减小。因此实现了减振器刚度双向可调的目的。

所述的上基座1可以与质量块相接，此时多层磁流变弹性体减振器的工作形式为吸振器或质量阻尼器。

Claims (6)

1.一种刚度双向可调的行程更大的多层磁流变弹性体减振器，其特征在于：包括磁流变弹性体薄层、导磁金属薄层、永磁体以及上基座和下基座，所述磁流变弹性体薄层与导磁金属薄层连续胶接叠加组成多层磁流变弹性体，所述多层磁流变弹性体上端和下端分别胶接永磁体后安装在上基座和下基座之间，所述永磁体与上基座和下基座螺纹连接；还包括导磁骨架和励磁线圈，所述导磁骨架嵌套于或圈套在上基座和下基座之间的多层磁流变弹性体内侧或外侧，其下端与下基座固定连接，其上端与上基座之间有空隙；所述多层磁流变弹性体与导磁骨架之间设有励磁线圈。

2.根据权利要求1所述的一种刚度双向可调的行程更大的多层磁流变弹性体减振器，其特征在于：所述导磁骨架嵌套于上基座和下基座之间，与基座中部相连；多层磁流变弹性体与基座相连位于导磁骨架外侧时，所述导磁骨架为实心圆柱导磁骨架，所述励磁线圈缠绕在该导磁骨架上；所述导磁骨架圈套在上基座和下基座之间多层磁流变弹性体外侧时，所述导磁骨架为空心导磁骨架，围绕在多层磁流变弹性体外围，其内壁上缠绕有励磁线圈。

3.根据权利要求2所述的一种刚度双向可调的行程更大的多层磁流变弹性体减振器，其特征在于：所述的磁流变弹性体薄层和导磁金属薄层可以为环形，矩形，圆形或其它形状，形成的多层磁流变弹性体具有相应的形状。

4.根据权利要求1所述的一种刚度双向可调的行程更大的多层磁流变弹性体减振器，其特征在于：所述磁流变弹性体薄层与导磁金属薄层连续胶接叠加是指一层磁流变弹性体薄层上面连接一层导磁金属薄层，然后再叠加一层磁流变弹性体薄层，反复叠加至多层。

5.根据权利要求1所述的一种刚度双向可调的行程更大的多层磁流变弹性体减振器，其特征在于：所述上基座和下基座外侧为法兰式结构，用于被减振目标的螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种刚度双向可调的行程更大的多层磁流变弹性体减振器，其特征在于：所述的上基座可以与质量块相接，此时多层磁流变弹性体减振器的工作形式为吸振器或质量阻尼器。