CN205207525U - 自供能磁流变弹性体减振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自供能磁流变弹性体减振器，包括外套筒、减振压杆、复位弹簧、压电堆叠、磁流变弹性体、电磁线圈及安装底座；所述的外套筒底部与底座连接，外套筒内设有导磁内套筒；外套筒的顶部设有通孔，减振压杆穿过通孔伸入外套筒；减振压杆与外套筒之间设有复位弹簧；所述的压电堆叠设置在导磁内套筒的底部，导磁内套筒内压电堆叠的上方设有多块永磁体，相邻的永磁体之间设有磁流变弹性体；对应于磁流变弹性体，导磁内套筒的外侧壁上设有电磁线圈，电磁线圈的两端分别通过导线与压电堆叠的正负级相连。本实用新型实现了自适应调节控制，无需外加电源及相应的控制系统，结构简单可靠，而且本实用新型可以避免对环境造成的污染。

Description

自供能磁流变弹性体减振器

技术领域

本实用新型涉及一种减振器，尤其是涉及一种自供能磁流变弹性体减振器。

背景技术

目前，在机械减振方面，最常见的是液压式和充气式减振器，此种减振器效果虽不错，但不足的是阻尼固定不变，密封性能要求极高，对零部件的加工工艺要求苛刻；且液压式减振器泄漏出来的液压油容易造成环境污染。

近些年研究的阻尼可调的电/磁流变减振器，具有反应迅速、可调性强的阻尼力，但不足的是所配置的电/磁流变液易沉降，且该种结构的减震器，由于电/磁流变液的存在，对密封性要求高，而且需外加电源装置和相应的控制系统给电/磁流变液提供电/磁能，结构复杂、成本高且自适应能力差，极大的限制了此种可调阻尼电/磁流变减振器的发展。

如申请专利号为CN201310174535.6的中国专利公开的一种双筒高压磁流变减振器，此实用新型专利的气囊对磁流变液有缓冲作用，振动时，复原电磁圈和复原电磁圈产生电场，电磁流穿过磁流变液，磁流变液的粘度升高，流动性降低，增加减振效果。但此减振器不足的是：其对密封性能要求过高，且其磁流变液易泄露，用的时间久后易沉降，且需要外加电源及相应的控制系统等。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单可靠、反应速度快、阻尼磁控性强的自供能磁流变弹性体减振器，它不需要额外的电源和相应的控制系统，且对密封性能要求不高。

本实用新型采用的技术方案是：包括外套筒、减振压杆、复位弹簧、压电堆叠、磁流变弹性体、电磁线圈及安装底座；所述的外套筒底部与底座连接，外套筒内设有导磁内套筒；外套筒的顶部设有通孔，减振压杆穿过通孔伸入外套筒；减振压杆与外套筒之间设有复位弹簧；所述的压电堆叠设置在导磁内套筒的底部，导磁内套筒内压电堆叠的上方设有多块永磁体，相邻的永磁体之间设有磁流变弹性体；对应于磁流变弹性体，导磁内套筒的外侧壁上设有电磁线圈，电磁线圈的两端分别通过导线与压电堆叠的正负级相连。

上述的新型自供能磁流变弹性体减振器中，所述的减振压杆的上端安装有连接端盖，连接端盖与底座之间设有预紧弹簧。

上述的新型自供能磁流变弹性体减振器中，所述的压电堆叠由多片压电片组成。

上述的新型自供能磁流变弹性体减振器中，所述的导磁内套筒的外侧壁上设有环形线圈凹槽，电磁线圈设置在环形线圈凹槽中；内侧壁上设有导线接线槽，导线设在导线接线槽内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型设有压电堆叠，通过振动过程中减振压杆挤压永磁体，进而挤压压电堆叠产生电能，给电磁线圈供能，可以很好的为本实用新型的新型自供能减振器中的磁流变弹性体提供稳定而又可调的磁场，实现了本实用新型的自适应调节控制，无需外加电源及相应的控制系统，结构简单可靠。

2）本实用新型的减振弹性体材料采用的是磁流变弹性体，磁流变弹性体兼有磁流变效应和弹性体的性能，阻尼可采用磁场调节、流变特性瞬间改变，而且流变特性可逆，可以实现无级控制，稳定可靠，且对环境无污染，克服了电/磁流变液颗粒沉降、泄漏等不足，避免了对环境造成的污染。

3）本实用新型中的压电堆叠所产生的电流随着外加激励幅值的增加而变大，可以改变金属内套筒中的磁场强度，达到实时调节磁流变弹性体的刚度和阻尼的目的，使本实用新型的新型减振器能更好的适应外界振动环境，实现对被减振对象的实时抑制。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型包括连接端盖1、外套筒2、导磁内套筒3、永磁体4、磁流变弹性体5、压电堆叠6、铜导线7、安装底座8、电磁线圈9、减振压杆10、预紧弹簧11及复位弹簧12；所述的外套筒2底部与底座8连接，外套筒2内设有导磁内套筒3。外套筒2的顶部设有通孔，减振压杆10穿过通孔伸入外套筒2，减振压杆10与外套筒2之间设有复位弹簧12，避免相互刚性接触以及防止导磁内套筒3中的其它构件错位。所述的减振压杆10的上端安装有连接端盖1，连接端盖1与底座8之间设有预紧弹簧11。连接端盖1和安装底座8设有安装孔，通过螺栓可与其它构件连接。

导磁内套筒3的底部与底座8接触，所述的压电堆叠6设置在导磁内套筒的底部，由多片压电片组成，其作用是在减振压杆10受到外界激励时，为电磁线圈9供能。导磁内套筒3内压电堆叠6的上方设有三块永磁体4，相邻的永磁体4之间设有磁流变弹性体5，相邻的永磁体4同极相对。对应于磁流变弹性体4，导磁内套筒3的外侧壁上设有环形线圈凹槽，环形线圈凹槽内安装有电磁线圈9，电磁线圈9的两端分别通过铜导线7与压电堆叠6的正负级相连。导磁内套筒3的内侧壁上设有导线接线槽，铜导线7设在导线接线槽内。

使用时，本实用新型通过连接端盖1与被减振对象相接，通过减振压杆10将外界激力传递给压电堆叠6，使得压电堆叠6发电，由导磁内套筒3、永磁体4、磁流变弹性体5和电磁线圈9组成的阻尼可调的减振模块。永磁体4可为磁流变弹性体5提供稳定的磁场，同时，压电堆叠6因形变产生的实时电流，由铜导线7传递到电磁线圈9，可为磁流变弹性体5提供可变磁场，永磁体4具体的磁极分布见图1。压电堆叠6可承受较大压力，产生的电流大，可很好的为本实用新型的磁流变弹性体5提供较强的可调磁场，以实现本实用新型的自适应控制。减振体采用的是磁流变弹性体，磁流变弹性体5兼有磁流变效应和弹性体的性能，阻尼可采用磁场调节，使得本实用新型更好的适应振动环境。底座8与连接端盖1之间的预紧弹簧11可为减振器供预紧力，而复位弹簧12可防止导磁内套筒3中其它构件的错位。

本实用新型正常工作时，部分振动能通过压电堆叠6转换成电能，在通过电磁线圈9转变成磁场施加给磁流变弹性体5上，而其他的振动能则被刚度和阻尼可调的磁流变弹性体5消耗掉。

本实用新型采用永磁体4与电磁线圈9相结合的方式给磁流变弹性体5提供磁场，利用磁流变弹性体5阻尼和刚度可通过外加磁场控制的特性而设计，这种工作原理实现了从外界振动激励到控制的闭环控制过程。随着外界振动增强，作用在压电堆叠6上的压力增大，输出的电流变大，产生的激励磁场也就增强；且因永磁体4之间的距离减小，相邻两永磁体4之间的磁场强度显著增大；进而对磁流变弹性体5的综合激励磁场显著增强，磁流变弹性体5的减震阻尼作用也越大，对振动的抑制作用也随之增大。反之亦然，当振动减弱时，压电堆叠6输出的电压低，则施加于磁流变弹性体5的综合磁场较弱，减震阻尼减弱，使得本实用新型具有自适应调节能力，实现了自适应控制。

Claims (4)

1.一种自供能磁流变弹性体减振器，包括外套筒、减振压杆、复位弹簧、压电堆叠、磁流变弹性体、电磁线圈及安装底座；所述的外套筒底部与底座连接，外套筒内设有导磁内套筒；外套筒的顶部设有通孔，减振压杆穿过通孔伸入外套筒；减振压杆与外套筒之间设有复位弹簧；其特征是：所述的压电堆叠设置在导磁内套筒的底部，导磁内套筒内压电堆叠的上方设有多块永磁体，相邻的永磁体之间设有磁流变弹性体；对应于磁流变弹性体，导磁内套筒的外侧壁上设有电磁线圈，电磁线圈的两端分别通过导线与压电堆叠的正负级相连。

2.如权利要求1所述的自供能磁流变弹性体减振器，其特征是：所述的减振压杆的上端安装有连接端盖，连接端盖与底座之间设有预紧弹簧。

3.如权利要求1所述的自供能磁流变弹性体减振器，其特征是：所述的压电堆叠由多片压电片组成。

4.如权利要求1所述的自供能磁流变弹性体减振器，其特征是：所述的导磁内套筒的外侧壁上设有环形线圈凹槽，电磁线圈设置在环形线圈凹槽中；内侧壁上设有导线接线槽，导线设在导线接线槽内。