CN206636977U - 一种自适应磁流变弹性体阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自适应磁流变弹性体阻尼器，包括活塞压杆、套筒、弹簧、导电压板、电路芯片、柱状的压电陶瓷、导电底座、绝缘垫片、导磁铁芯及底座；所述套筒安装在底座上，活塞压杆穿过该通孔；导电压板、导电底座和压电陶瓷组成压电发电模块；导磁铁芯、励磁线圈、挤压式磁流变弹性体和剪切式磁流变弹性体组成阻尼调节模块，压电发电模块与阻尼调节模块的励磁线圈连接。本实用新型中的柱状压电陶瓷所产生的受压发电产生磁场，其电压随着外界振动的增加而变大，可以改激励线圈中的磁场强度，达到自适应调节磁流变弹性体的刚度和阻尼的目的，本实用新型还具有反应速度快、阻尼磁控性强的优点。

Description

一种自适应磁流变弹性体阻尼器

技术领域

本实用新型涉及一种阻尼器，尤其是涉及一种自适应磁流变弹性体阻尼器。

背景技术

目前，阻尼器只是一个构件，使用在不同地方或不同工作环境就有不同的阻尼作用，比如减振、防震。在机械减振方面，最常见的是液压式和弹簧式阻尼器，此种阻尼器效果虽不错，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；且液压式阻尼器泄漏出来的液压油容易造成环境污染。

近些年研究的被动式电磁阻尼器用于转子系统取得了较好的减振效果。这种阻尼器的阻尼产生机理是被动的而阻尼的大小则是随励磁电压的大小可控的。与挤压油膜阻尼器相比，被动式电磁阻尼器具有电磁轴承相对于普通轴承的大部分优点；但此种电磁阻尼器自适应能力差，需要外界提供调节控制电压，这极大的限制了此种可调阻尼器的发展。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有反应速度快、阻尼磁控性强、不需要额外的电源和相应的控制装置，且对密封性能要求不高的自适应磁流变弹性体阻尼器。

本实用新型采用的技术方案是：一种自适应磁流变弹性体阻尼器，包括活塞压杆、套筒、弹簧、导电压板、电路芯片、柱状的压电陶瓷、导电底座、绝缘垫片、导磁铁芯及底座；所述套筒安装在底座上，套筒的顶部设有一通孔，活塞压杆穿过该通孔；所述的导电压板、导电底座、压电陶瓷及导磁铁芯安装在套筒内；所述的压电陶瓷安装在导电压板和导电底座之间；活塞压杆位于导电压板的上方，活塞压杆下端与导电压板之间设有绝缘垫；导磁铁芯位于导电底座的下方，导磁铁芯与导电底座之间设有绝缘垫，导磁铁芯与底座之间设有挤压式磁流变弹性体，导磁铁芯上设有励磁线圈，励磁线圈的两端分别与导电压板和导电底座连接，导磁铁芯的外侧设有环形的剪切式磁流变弹性体，剪切式磁流变弹性体位于导磁铁芯和底座之间，导磁铁芯和底座能够对剪切式磁流变弹性体剪切。

上述的自适应磁流变弹性体阻尼器中，活塞压杆的下端处设有凸缘，凸缘与套筒顶部之间设有弹簧。

上述的自适应磁流变弹性体阻尼器中，励磁线圈与导电压板和导电底座连接的导线上设有电路芯片。

上述的自适应磁流变弹性体阻尼器中，所述的套筒顶部中心处设有通孔，下端设有与底座相连接的内螺纹。

上述的自适应磁流变弹性体阻尼器中，所述的底座上设有外螺纹，下端设有吊耳；所述的活塞压杆的上端也设有吊耳。

上述的自适应磁流变弹性体阻尼器中，所述的导磁铁芯侧面设有环形线槽，下端设有导向挤压孔，挤压式磁流变弹性体上端嵌装在导向挤压孔内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型无需外加电源及相应的控制系统，结构简单可靠；本实用新型利用的是压电发电技术和磁流变弹性体阻尼可调特性；随着的振动增大，输出的电压增加，激励线圈产生的激励磁场也就显著增强；从而磁流变弹性体的阻尼力也就越大，抑制和吸收振动的效果就越好，反之亦然；实现了本实用新型的自供能、自适应调节控制的要求。

2） 本实用新型的阻尼材料采用的是基于剪切和挤压两种模式的磁流变弹性体，能有效的避开了一种阻尼元件与外界振源共振的缺陷，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、流变特性瞬间改变和可逆、控制无级、稳定可靠、对环境无污染等优点，且结构成型方便，克服了磁流变液颗粒沉降、泄漏等不足，避免了对环境造成的污染，而使得本实用新型对密封性能要求不高。

3） 本实用新型中的柱状压电陶瓷所产生的受压发电产生磁场，不需要额外的电源和相应的控制装置；其电压随着外界振动的增加而变大，可以改激励线圈中的磁场强度，达到自适应调节磁流变弹性体的刚度和阻尼的目的，使本实用新型的可调阻尼器能更好的适应外界振动环境，实现对被减振对象的自适应抑制，具有反应速度快、阻尼磁控性强的优点。

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，本实用新型包括吊耳1、活塞压杆2、套筒3、弹簧4、导电压板5、电路芯片6、柱状的压电陶瓷7、导电底座8、励磁线圈9、剪切式磁流变弹性体10、绝缘垫片11、导磁铁芯12、挤压式磁流变弹性体13和底座14；所述套筒3底部设有内螺纹，底座14上设有外螺纹，套筒2安装在底座14上，底座14的下端设有吊耳。套筒3顶部的中心处设有一通孔，活塞压杆2穿过该通孔伸入套筒3内；活塞压杆2和套筒3的通孔之间设有密封圈。活塞压杆2的上端设有吊耳1，下端设有凸缘，凸缘与套筒3的顶部之间设有弹簧4。

所述的导电压板5、导电底座、压电陶瓷7及导磁铁芯12安装在套筒3内；所述的压电陶瓷7安装在导电压板5和导电底座之间；活塞压杆2位于导电压板5的上方，活塞压杆2下端与导电压板5之间设有绝缘垫11。导磁铁芯12位于导电底座的下方，导磁铁芯12与导电底座之间设有绝缘垫，导磁铁芯12与底座14之间设有挤压式磁流变弹性体13，导磁铁芯12侧面设有环形线槽，下端设有导向挤压孔，挤压式磁流变弹性体13的上端嵌装在导向挤压孔内。导磁铁芯12上设有励磁线圈9，励磁线圈9的两端分别与导电压板5和导电底座8连接，导线置于环形线槽内，导线上设有电路芯片6。导磁铁芯12的外侧设有环形的剪切式磁流变弹性体10，剪切式磁流变弹性体10位于导磁铁芯12和底座14之间，导磁铁芯12和底座14能够对剪切式磁流变弹性体10剪切。

本实用新型使用时，活塞压杆2通过套筒3顶部的通孔与振源相连，通过活塞压杆2将外界激力传递给压电发电模块（导电压板5、导电底座8及柱状的压电陶瓷7），由压电发电模块产生的电能通过导线传给阻尼调节模块（励磁线圈9、剪切式磁流变弹性体10、导磁铁芯12和挤压式磁流变弹性体13）。励磁线圈9得电后将产生磁场去激励两种模式的磁流变弹性体，实时改变其阻尼，以适应振动环境。柱状压电陶瓷7可承受较大压力，产生的电压大，可很好的为本实用新型的磁流变弹性体阻尼器提供较强的可调磁场，以实现本实用新型的自适应控制。阻尼元件采用的是两种模式的磁流变弹性体，磁流变弹性体兼有磁流变效应和弹性体的性能，阻尼具有磁场调节特性。

正常工作时，部分振动能通过压电模块转换成电能，在通过励磁线圈转变成磁场施加给两种模式的磁流变弹性体上，而其他的振动能则被刚度和阻尼可调的两种模式的磁流变弹性体消耗掉。

本实用新型采用了剪切式磁流变弹性体10与挤压式磁流变弹性体13，利用磁流变弹性体阻尼和刚度可磁场调节控制特性，设计自适应磁流变弹性体阻尼器，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。随着外界振动的增强，作用在柱状压电发电模块的压力增大，输出的电压变大，产生的激励磁场也就增强；进而对磁流变弹性体的激励磁场显著增强，两种模式的磁流变弹性体的减振阻尼作用也越大，对振动的抑制和吸收的作用也随之增大。反之亦然，当振动减弱时，柱状压电发电模块输出的电压低，则施加于磁流变弹性体的磁场变弱，减振阻尼减小，因此，本实用新型具有自供能和自适应调节的能力。

Claims (6)

1.一种自适应磁流变弹性体阻尼器，其特征是：包括活塞压杆、套筒、弹簧、导电压板、电路芯片、柱状的压电陶瓷、导电底座、绝缘垫片、导磁铁芯及底座；所述套筒安装在底座上，套筒的顶部设有一通孔，活塞压杆穿过该通孔；所述的导电压板、导电底座、压电陶瓷及导磁铁芯安装在套筒内；所述的压电陶瓷安装在导电压板和导电底座之间；活塞压杆位于导电压板的上方，活塞压杆下端与导电压板之间设有绝缘垫；导磁铁芯位于导电底座的下方，导磁铁芯与导电底座之间设有绝缘垫，导磁铁芯与底座之间设有挤压式磁流变弹性体，导磁铁芯上设有励磁线圈，励磁线圈的两端分别与导电压板和导电底座连接，导磁铁芯的外侧设有环形的剪切式磁流变弹性体，剪切式磁流变弹性体位于导磁铁芯和底座之间，导磁铁芯和底座能够对剪切式磁流变弹性体剪切。

2.如权利要求1所述的自适应磁流变弹性体阻尼器，其特征是：活塞压杆的下端处设有凸缘，凸缘与套筒顶部之间设有弹簧。

3.如权利要求1所述的自适应磁流变弹性体阻尼器，其特征是：励磁线圈与导电压板和导电底座连接的导线上设有电路芯片。

4.如权利要求1所述的自适应磁流变弹性体阻尼器，其特征是：所述的套筒顶部中心处设有通孔，下端设有与底座相连接的内螺纹。

5.如权利要求4所述的自适应磁流变弹性体阻尼器，其特征是：所述的底座上设有外螺纹，下端设有吊耳；所述的活塞压杆的上端也设有吊耳。

6.如权利要求1所述的自适应磁流变弹性体阻尼器，其特征是：所述的导磁铁芯侧面设有环形线槽，下端设有导向挤压孔，挤压式磁流变弹性体上端嵌装在导向挤压孔内。