CN207975177U - 一种压力自平衡磁流变阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种压力自平衡磁流变阻尼器，主活塞将主缸筒的内部空腔分隔成两个密封空腔，内部填充磁流变阻尼液，活塞杆组件包括：第一活塞杆和第二活塞杆，第一活塞杆与第二活塞杆的连接端固定连接，在第二活塞杆的内部空腔内设有副活塞，副活塞将第二活塞杆的内部空腔分隔成两个密封空腔，一侧与第一活塞杆上的第一空隙通道相连通，另一侧加入一定压力，副活塞在压力作用下可沿第二活塞杆的内壁自由滑动。本实用新型在实现阻尼力可调节的同时可以避免阻尼器在极限工况下的出力过大，又可以避免结构或者阻尼器本身的损坏，适应不同使用环境。

Description

一种压力自平衡磁流变阻尼器

技术领域

本实用新型涉及建筑领域，具体涉及一种压力自平衡磁流变阻尼器。

背景技术

自20世纪70年代工程师将磁流变阻尼器引入到建筑、桥梁、铁路等结构工程中以来，经过三十多年的发展，在国外的机构工程界已经具备相当的规模。其中以美国LORD公司设计生产的阻尼器在世界范围内应用最为广泛。

缸式磁流变阻尼器的结构构造主要沿用机械用液压缸的结构，主要由缸体、活塞、填充液体组成。当活塞与缸筒发生相对运动时，受到挤压的填充液体经过活塞上的阻尼通道，从压力大的腔体进入压力小的腔体，产生阻尼力并消耗外界输入的振动能量。

现有的技术中，磁流变阻尼器的出力是按照一定的技术规范进行设计的，但是实际的荷载条件往往会超过规范的所规定的范围。因此在地震或强风等灾害中，当振动条件超过设计条件时，会出现磁流变阻尼器出力过大导致阻尼器损坏或者连接部件损坏的情况。进而使磁流变阻尼器失去保护结构的作用。另外内部压力过大会导致磁流变阻尼器泄漏的风险增加，这在一定程度上也限制了阻尼器的应用推广。

因此开发一种能够防止阻尼器出力过大的阻尼器对于加速推广阻尼器的应用、保护人民生命财产损失具有重要的实际意义。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种压力自平衡磁流变阻尼器。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种压力自平衡磁流变阻尼器，包括：主缸筒、设置于所述主缸筒内部的主活塞以及穿过所述主缸筒和所述主活塞的活塞杆组件，所述主活塞将所述主缸筒的内部空腔分隔成两个密封空腔，在该两个密封空腔内填充有磁流变阻尼液，其特征在于，所述活塞杆组件包括：第一活塞杆，其与第二活塞杆的连接端固定连接，所述第一活塞杆上设有第一空隙通道，所述第一空隙通道与所述主缸筒的内部空腔相连通；还设有第二空隙通道，导线通过该空隙通道与主活塞上缠绕的电磁线圈相连；所述第二活塞杆的内部空腔内设有副活塞，所述副活塞将所述第二活塞杆的内部空腔分隔成两个密封空腔，一侧密封空腔与所述第一活塞杆上的第一空隙通道相连通，另一侧密封空腔内加入一定压力，所述副活塞在压力作用下可沿所述第二活塞杆的内壁自由滑动。

本实用新型的进一步改进方案是，主活塞设置于第一活塞杆和第二活塞杆的连接处；主活塞与活塞杆组件同心设置；第一活塞杆和第二活塞杆通过螺纹固定连接。

本实用新型的进一步改进方案是，在第一活塞杆和/或第二活塞杆的连接端设有定位组件，定位组件包括：定位键和定位键槽，所述定位组件和第一活塞杆和/或第二活塞杆同向布置。

本实用新型的进一步改进方案是，在第一活塞杆的连接端上设有单向阀组，单向阀组由两个通断方向相反的单向阀组成。

本实用新型的进一步改进方案是，第二活塞杆与连接端相对端为密封端，所述密封与端盖固定连接；所述端盖内部设有单向阀。

本实用新型的进一步改进方案是，主缸筒的前端与副缸筒固定连接，所述主缸筒与副缸筒通过螺纹固定连接，所述第二活塞杆的密封端设置于副缸筒的内部空腔内。

本实用新型的进一步改进方案是，主缸筒尾端通过密封装置密封，且在主缸筒内部设有两个导向套，一个导向套设置于密封装置侧，另一个导向套设置于主缸筒与副缸筒的连接侧，密封装置可由动密封和静密封组成。

本实用新型的进一步改进方案是，副缸筒的一端与主缸筒固定连接，另一端与第一连接件固定连接，第一活塞杆的传动端与第二连接件固定连接，第一活塞杆的传动端与连接端为第一活塞杆的相对两端。

本实用新型的进一步改进方案是，第一连接件和第二连接件均采用具有自润滑功能的关节轴承。

本实用新型的进一步改进方案是，第一活塞杆上的第一空隙通道为油孔。

本实用新型的进一步改进方案是，主活塞和副活塞的外表面为凹凸状。

本实用新型有益效果如下：

一、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，所述活塞杆组件采用两段分体式结构，在第二活塞杆内设置副活塞，并在第二活塞杆的一侧密封空腔中加入一定压力，在保证磁流变阻尼器耗能能力及阻尼力可调节的同时，既可以避免阻尼器在极限工况下的出力、又可以避免结构或者阻尼器本身的损坏；还可以通过调节第二活塞杆密封空腔中的压力来控制磁流变阻尼器的最大出力，以适应不同使用环境。

二、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，第二活塞杆为中空结构，使磁流变阻尼器具备压力自动调节功能的同时结构更加紧凑。

三、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，副活塞置于第二活塞杆的内部空腔内，在压力作用下可自由滑动，使得磁流变阻尼器的压力调节范围更大，结构更加小巧。

四、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，第一活塞杆内部设有第一空隙通道，该空隙通道一端与主缸筒的内部空腔相连通；另一端与第二活塞杆的内部空腔相连，使得阻尼器压力调节更加灵敏，同时使阻尼器外形更加紧凑。

五、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，主活塞的位置设置的密封效果更好。

六、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，主活塞与活塞杆组件同心设置，阻尼器的效果更佳。

七、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，定位键和定位键槽的设置，组装更方便、安装精度更高；定位组件与第一活塞杆和/或第二活塞杆同向布置，组装更便捷，安装效果更佳。

八、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，第一活塞杆的连接端上设有单向阀组，阻尼器的效果更佳。

九、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，利用端盖对第二活塞杆进行密封。

十、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，端盖内部设有单向阀，更便于控制磁流变阻尼器内部的压力，从而保证阻尼器、连接件及其相连的结构在超出规范规定的荷载作用下不发生破坏。

十一、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，第二活塞杆的密封端设置于副缸筒的内部空腔内，有助于对第二活塞杆的密封端进行保护。

十二、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，主缸筒通过密封装置密封，前后端设有导向套，密封效果更佳。其中，密封装置可由动密封和静密封组成。

十三、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，第一连接件和第二连接件均采用具有自润滑功能的关节轴承，磁流变阻尼能够在多方向上发挥作用，减振效果更好，同时可以避免磁流变阻尼器在在面外弯矩作用下发生破坏。

十四、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，主活塞和副活塞的外表面为凹凸状，其可以有效提高密封效果。

十五、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，第一活塞杆和第二活塞杆通过螺纹固定连接；所述主缸筒与副缸筒通过螺纹固定连接，螺纹连接结构更加稳固。

十六、本实用新型提供的一种压力自平衡磁流变阻尼器，第一活塞杆上的第一空隙通道为油孔，进一步确保压力平衡。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的压力自平衡磁流变阻尼器的剖视图。

图2为本实用新型实施例提供的第一活塞杆的结构示意图

图3为本实用新型实施例的提供的第二活塞杆的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的主活塞的结构示意图。

图5为本实用新型实施例提供的副活塞的结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的端盖的结构示意图。

图7为本实用新型实施例提供的导向套的结构示意图。

图8为本实用新型实施例提供的第一安装步骤后的组装示意图。

图9为本实用新型实施例提供的第二安装步骤后的组装示意图。

图10为本实用新型实施例提供的第三安装步骤后的组装示意图。

其中：主缸筒1、主活塞2、电磁线圈21、第一活塞杆31、第二活塞杆32、副活塞4、油孔5、定位键61、端盖7、单向阀8、副缸筒9、密封装置10、导向套11、第一连接件12、第二连接件13、第二空隙通道14。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

为了达到本实用新型的目的，一种压力自平衡磁流变阻尼器的其中一些实施例中，如图1-7所示，一种压力自平衡磁流变阻尼器包括：主缸筒1、设置于主缸筒1内部的主活塞2以及穿过主缸筒1和主活塞2的活塞杆组件，主活塞2将主缸筒1的内部空腔分隔成两个密封空腔，在该两个密封空腔内填充有磁流变阻尼液；活塞杆组件包括：第一活塞杆31，其与第二活塞杆32的连接端固定连接，所述第一活塞杆31上设有第一空隙通道，所述第一空隙通道与所述主缸筒1的内部空腔相连通；还设有第二空隙通道14，导线通过该空隙通道与主活塞2上缠绕的电磁线圈21相连；所述第二活塞杆32的内部空腔内设有副活塞4，副活塞4将第二活塞杆32的内部空腔分隔成两个密封空腔，一侧密封空腔与第一活塞杆31上的第一空隙通道相连通，另一侧密封空腔内加入一定压力，副活塞4在压力作用下可沿第二活塞杆32的内壁自由滑动。第一活塞杆31上的第一空隙通道为油孔5；主活塞2和副活塞4的外表面为凹凸状；第一活塞杆31和第二活塞杆32通过螺纹固定连接。主活塞2设置于第一活塞杆31和第二活塞杆32的连接处，主活塞2与活塞杆组件3同心设置，在第一活塞杆31和/或第二活塞杆32的连接端设有定位组件，定位组件包括：定位键61和定位键槽；定位组件与第一活塞杆31和/或第二活塞杆32同向布置；在第一活塞杆31的连接端上设有单向阀组，单向阀组由两个通断方向相反的单向阀组成；第二活塞杆32与连接端相对端为密封端，所述密封端与端盖7固定连接；在端盖7内部设有单向阀8；主缸筒1的前端与副缸筒9固定连接，第二活塞杆32的密封端设置于副缸筒9的内部空腔内；主缸筒1与副缸筒9可通过螺纹固定连接。主缸筒1尾端通过密封装置10密封，且在主缸筒1内部设有两个导向套11，一个导向套11设置于密封装置10侧，另一个导向套11设置于主缸筒1与副缸筒的连接侧；密封装置10可由动密封和静密封组成；副缸筒9的一端与主缸筒1固定连接，另一端与第一连接件12固定连接，第一活塞杆31的传动端与第二连接件13固定连接，第一活塞杆31的传动端与连接端为第一活塞杆31的相对两端。第一连接件12和第二连接件13均采用具有自润滑功能的关节轴承。

如图8-10所示，本实用新型压力自平衡磁流变阻尼器的安装流程如下：

第一，首先将主活塞2与第一活塞杆31固定连接，然后将第二活塞杆32与第一活塞杆31相连接，安装后如图8所示。

第二，如图9所示，将副活塞4装入第二活塞杆32的空腔中，对第二活塞杆32进行封闭处理，再向第二活塞杆32的内部空腔中加入一定压力，安装后如图9所示。

第三，将主缸筒1进行一端密封安装后，将图9所示的组装完成的活塞杆组件穿过主缸筒1，安装后如图10所示。

第四，对主缸筒1进行另一端的密封安装，安装后如图1所示。

本实用新型的主活塞2将主缸筒1的内部空腔分隔呈两个密封空腔，在该密封空腔内填充有磁流变阻尼液，其工作过程如下：

主活塞2运动时，主缸筒1压缩侧密封空腔内的磁流变阻尼液由于挤压作用，通过阻尼通道流向拉伸侧密封空腔内，从而产生阻尼力，耗散振动能量。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种压力自平衡磁流变阻尼器，包括：主缸筒、设置于所述主缸筒内部的主活塞以及穿过所述主缸筒和所述主活塞的活塞杆组件，所述主活塞将所述主缸筒的内部空腔分隔成两个密封空腔，在该两个密封空腔内填充有磁流变阻尼液，其特征在于，所述活塞杆组件包括：

第一活塞杆，其与第二活塞杆的连接端固定连接，所述第一活塞杆上设有第一空隙通道，所述第一空隙通道与所述主缸筒的内部空腔相连通；还设有第二空隙通道，导线通过该空隙通道与主活塞上缠绕的电磁线圈相连；

所述第二活塞杆的内部空腔内设有副活塞，所述副活塞将所述第二活塞杆的内部空腔分隔成两个密封空腔，一侧密封空腔与所述第一活塞杆上的第一空隙通道相连通，另一侧密封空腔内加入一定压力，所述副活塞在压力作用下可沿所述第二活塞杆的内壁自由滑动。

2.根据权利要求1所述的压力自平衡磁流变阻尼器，其特征在于，所述主活塞设置于第一活塞杆和第二活塞杆的连接处；所述主活塞与所述活塞杆组件同心设置；第一活塞杆和第二活塞杆通过螺纹固定连接。

3.根据权利要求1所述的压力自平衡磁流变阻尼器，其特征在于，在所述第一活塞杆和/或第二活塞杆的连接端设有定位组件，所述定位组件包括：定位键和定位键槽，所述定位组件和第一活塞杆和/或第二活塞杆同向布置。

4.根据权利要求1所述的压力自平衡磁流变阻尼器，其特征在于，在所述第一活塞杆的连接端上设有单向阀组，所述单向阀组由两个通断方向相反的单向阀组成。

5.根据权利要求1所述的压力自平衡磁流变阻尼器，其特征在于，所述第二活塞杆与连接端相对端为密封端，所述密封端与端盖固定连接；在所述端盖内部设有单向阀。

6.根据权利要求1-5任一项所述的压力自平衡磁流变阻尼器，其特征在于，所述主缸筒的前端与副缸筒固定连接，所述主缸筒与副缸筒通过螺纹固定连接，所述第二活塞杆的密封端设置于所述副缸筒的内部空腔内。

7.根据权利要求6所述的压力自平衡磁流变阻尼器，其特征在于，所述主缸筒尾端通过密封装置密封，且在所述主缸筒内部设有两个导向套，一个所述导向套设置于所述密封装置侧，另一个所述导向套设置于所述主缸筒与所述副缸筒的连接侧，密封装置可由动密封和静密封组成。

8.根据权利要求6所述的压力自平衡磁流变阻尼器，其特征在于，所述副缸筒的一端与所述主缸筒固定连接，另一端与第一连接件固定连接，所述第一活塞杆的传动端与第二连接件固定连接，所述第一活塞杆的传动端与连接端为所述第一活塞杆的相对两端。

9.根据权利要求8所述的压力自平衡磁流变阻尼器，其特征在于，第一连接件和第二连接件均采用具有自润滑功能的关节轴承。

10.根据权利要求1所述的压力自平衡磁流变阻尼器，其特征在于，所述主活塞和副活塞的外表面为凹凸状。