CN208831577U - 磁流变弹性体管道减振器 - Google Patents

磁流变弹性体管道减振器 Download PDF

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符昊旻
黄学功
邱如杰
别梦圆
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Nanjing University of Science and Technology
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Abstract

本实用新型公开了一种磁流变弹性体管道减振器,包括四个弯柱、线圈、磁流变弹性体、夹紧机构、连接件、夹持机构;所述夹持机构位于整个减振器的中间;所述夹持机构外部均布设有连接件,所述连接件一端与夹持机构固连;所述连接件一端外部套有线圈,连接件两侧分别与一个磁流变弹性体相连;所述磁流变弹性体另一端与弯柱相连;所述弯柱外部套有线圈;相邻的两个弯柱之间设有夹紧机构;夹紧机构将四个弯柱连接成一个环形体,同时将磁流变弹性体与连接件夹紧。本实用新型的磁流变弹性体管道减振器可根据振动的大小进行频率的改变,达到移频减振的效果,对管道具有普适性。

Description

磁流变弹性体管道减振器
技术领域
本实用新型属于管道振动减振领域,特别是一种磁流变弹性体管道减振器。
背景技术
磁流变弹性体是磁流变材料的一个新的分支,它是将微米尺度的铁磁性颗粒掺入到高分子聚合物中,在磁场环境下控制材料的力学、电学、磁学等性能连续变化,使其固化,从而基体内的颗粒具有链或柱状结构,所以具有可控性、可逆性、响应迅速等高技术特征,还具有稳定性好等独特的优点,又克服了磁流变液易沉降、稳定性差等缺点,因而近年来磁流变弹性体的制备、机理和应用受到越来越多的重视,成为磁流变材料研究的一个热点。目前磁流变弹性体已成功用于减振降噪领域,如悬挂系统、轴衬、吸振器等,显示出广阔的应用前景。
目前的管道减振器技术大多采用外加弹簧、橡胶或金属板的吸振减振技术,虽然此类减振器起到了一定减振作用,但是由于弹簧或橡胶等材料其本身的变形量具有极限值,所以对于吸收传递的振动能量是有限的,不能根据振动的大小或频率做出相应的调整,因此不具备普适性,需要根据不同管道做出调整。磁流变弹性体管道减振器基于磁流变弹性体在磁场环境下刚度改变的特点设计出了适于管道的减振器,该减振器可以根据管道振动大小和频率的不同对通过线圈的电流大小做出相应的调整,由此改变减振器内部磁场大小,磁流变弹性体根据磁场强弱做出反应,改变减振器固有频率达到移频减振的效果,对大多数管道都可适用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供磁流变弹性体管道减振器,以实现克服管道系统不易减振、现有管道减振技术不具备普适性等问题,通过新型材料磁流变弹性体的特性,达到对多数管道具有普适性的效果。
实现本实用新型目的的技术解决方案为:
一种磁流变弹性体管道减振器,包括四个弯柱、线圈、磁流变弹性体、夹紧机构、连接件、夹持机构;
所述夹持机构位于整个减振器的中间;所述夹持机构外部均布设有连接件,所述连接件一端与夹持机构固连;所述连接件一端外部套有线圈,连接件两侧分别与一个磁流变弹性体相连;所述磁流变弹性体另一端与弯柱相连;所述弯柱外部套有线圈;相邻的两个弯柱之间设有夹紧机构;夹紧机构将四个弯柱连接成一个环形体,同时将磁流变弹性体与连接件夹紧。
本实用新型与现有技术相比,其显著优点:
(1)本实用新型的磁流变弹性体管道减振器可根据振动的大小进行频率的改变,达到移频减振的效果,对管道具有普适性。
(2)本实用新型的磁流变弹性体管道减振器具有4个磁回路,对磁流变弹性体的控制更加方便且磁场利用率高。
(3)本实用新型的磁流变弹性体管道减振器对称结构,方便加工。
(4)本实用新型的磁流变弹性体管道减振器夹持机构可调,方便夹持不同管径的管道。
(5)本实用新型的磁流变弹性体管道减振器通过弹性体,扩大了减振范围。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
附图说明
图1为本实用新型磁流变弹性体管道减振器的整体结构示意图。
图2为本实用新型的连接件的结构示意图。
图3为本实用新型的夹紧机构的结构示意图。
图4为本实用新型的磁流变弹性体的结构示意图。
图5为本实用新型磁流变弹性体管道减振器内部磁路及方向。
具体实施方式
为了说明本实用新型的技术方案及技术目的,下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的介绍。
结合图1,本实用新型的一种磁流变弹性体管道减振器,包括四个弯柱4、线圈5、磁流变弹性体3、夹紧机构6、连接件2、夹持机构1;
所述夹持机构1位于整个减振器的中间,用以夹持管道;所述夹持机构1外部均布设有连接件2,所述连接件2一端与夹持机构1固连;所述连接件2一端外部套有线圈5,连接件2两侧分别与一个磁流变弹性体3相连;所述磁流变弹性体3另一端与弯柱4相连;所述弯柱4外部套有线圈5;相邻的两个弯柱4之间设有夹紧机构6;夹紧机构6将四个弯柱连接成一个环形体,同时将磁流变弹性体3与连接件2夹紧。
在一些实施方式中,所述连接件2为一传动支柱。
在另外一些实施方式中,结合图2,所述连接件2包括传动支柱10、滑动块8、弹性体9;所述传动支柱10一端外部套有线圈5,且线圈5外部套有弹性体9,传动支柱10另一端外部套有滑动块8;所述弹性体9位于滑动块8与夹持机构1之间,弹性体9处于预压缩状态;所述传动支柱10可相对滑动块8滑动;当位于夹持机构1内的管道振动时,振动通过夹持机构1传递到传动支柱10,传动支柱10相对滑动块8滑动,此时夹持机构1与滑动块8之间间距发生变化,弹性体9发生形变,起到进一步减振作用。
进一步的,所述弹性体9为弹簧或橡胶。
作为一种实施方式,结合图3,所述夹紧机构6包括夹板11、调节螺母13、螺栓12;所述弯柱4的两端均固连有夹板11;传动支柱10两侧的两个夹板11之间设有多个螺栓12相连,调节螺母13与螺栓12相连,拧紧螺母13,即可实现夹紧机构6的夹紧。
优选的,所述夹持机构1包括夹紧圆环,所述夹紧圆环上设有多个调节螺栓7,拧动调节螺栓7将夹紧圆环与管道固定,可将减振器与不同外径的管道固定。
在一些实施方式中,所述夹紧圆环由两个半圆环构成,两个半圆环通过螺栓连接形成一个圆环。
进一步的,结合图4,所述磁流变弹性体3两端设有安装孔,所述弯柱4的两端均设有连接柱,滑动块8的两端也设有连接柱,滑动块8的连接柱、弯柱4的连接柱连接在磁流变弹性体3的安装孔内,以进行安装的定位,避免振动过程中磁流变弹性体3与滑动块8、弯柱4发生相对位移,使连接更加可靠。
结合图5,使用时,将本实用新型的减振器的夹紧机构6与管道固定,流体通过管道时管道产生振动,振动通过夹持机构传递到连接件上,传递过程中一部分的振动能量转换为了弹性体的变形能,减振器根据振动的大小控制电机给线圈提供相应大小的直流信号,从而减振器内部产生四个磁回路,每个磁回路分别穿过相邻两个磁流变弹性体,由于电流大小的改变,减振器中的磁场强弱也发生了相应的变化,磁流变弹性体的刚度和阻尼都随着磁场的变化发生改变,使减振器的固有频率发生改变,从而避开管道振动中的激励信号频率共振区,起到减振降噪的作用。

Claims (7)

1.一种磁流变弹性体管道减振器,其特征在于,包括四个弯柱(4)、线圈(5)、磁流变弹性体(3)、夹紧机构(6)、连接件(2)、夹持机构(1);
所述夹持机构(1)位于整个减振器的中间;所述夹持机构(1)外部均布设有连接件(2),所述连接件(2)一端与夹持机构(1)固连;所述连接件(2)一端外部套有线圈(5),连接件(2)两侧分别与一个磁流变弹性体(3)相连;所述磁流变弹性体(3)另一端与弯柱(4)相连;所述弯柱(4)外部套有线圈(5);相邻的两个弯柱(4)之间设有夹紧机构(6);夹紧机构(6)将四个弯柱连接成一个环形体,同时将磁流变弹性体(3)与连接件(2)夹紧。
2.根据权利要求1所述的磁流变弹性体管道减振器,其特征在于,所述连接件(2)包括传动支柱(10)、滑动块(8)、弹性体(9);所述传动支柱(10)一端外部套有线圈(5),且线圈(5)外部套有弹性体(9),传动支柱(10)另一端外部套有滑动块(8);所述弹性体(9)位于滑动块(8)与夹持机构(1)之间,弹性体(9)处于预压缩状态;所述传动支柱(10)可相对滑动块(8)滑动;当位于夹持机构(1)内的管道振动时,振动通过夹持机构(1)传递到传动支柱(10),传动支柱(10)相对滑动块(8)滑动,夹持机构(1)与滑动块(8)之间间距发生变化,弹性体(9)发生形变进一步减振。
3.根据权利要求1所述的磁流变弹性体管道减振器,其特征在于,所述弹性体(9)为弹簧或橡胶。
4.根据权利要求1所述的磁流变弹性体管道减振器,其特征在于,所述夹紧机构(6)包括夹板(11)、调节螺母(13)、螺栓(12);所述弯柱(4)的两端均固连有夹板(11);传动支柱(10)两侧的两个夹板(11)之间设有多个螺栓(12)相连,调节螺母(13)与螺栓(12)相连,拧紧螺母(13)实现夹紧机构(6)的夹紧。
5.根据权利要求1所述的磁流变弹性体管道减振器,其特征在于,所述夹持机构(1)包括夹紧圆环,所述夹紧圆环上设有多个调节螺栓(7),拧动调节螺栓(7)将夹紧圆环与管道固定。
6.根据权利要求5所述的磁流变弹性体管道减振器,其特征在于,所述夹紧圆环由两个半圆环构成,两个半圆环通过螺栓连接形成一个圆环。
7.根据权利要求1所述的磁流变弹性体管道减振器,其特征在于,所述磁流变弹性体(3)两端设有安装孔,所述弯柱(4)的两端均设有连接柱,滑动块(8)的两端设有连接柱,滑动块(8)的连接柱、弯柱(4)的连接柱连接在磁流变弹性体(3)的安装孔内。
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