CN210859645U - 一种磁流变液阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种磁流变液阻尼器，包括工作缸体,工作缸体内设有导磁活塞组件和活塞杆，工作缸体的两端分别通过上缸体密封盖和下缸体密封盖密封，活塞杆依次穿过上缸体密封盖、导磁活塞组件以及下缸体密封盖，活塞杆的外周壁套设有卡块和螺母，导磁活塞组件固定在卡块和螺母之间，工作腔体内密封有磁流变液。导磁活塞组件包括活塞，活塞的外部缠绕有线圈，活塞的两侧分别贴设有第一活塞端座和第二活塞端座，第一活塞端座和第二活塞端座的外圆周面与工作缸体的内壁相贴，活塞的外圆周面套设有导磁套筒，导磁套筒固定在第一活塞端座和第二活塞端座之间，活塞杆依次穿过第一活塞端座、活塞、第二活塞端座。

Description

一种磁流变液阻尼器

技术领域

本实用新型属于阻尼器技术领域，涉及一种磁流变液阻尼器。

背景技术

磁流变液由可磁化粒子和基液组成，是一种新型智能材料，在不同的磁感应强度下，具有不同的剪切屈服应力，磁流变液阻尼器是磁流变液的一种具体应用，当输入不同的电流时，会产生不同大小的阻尼力。

通过控制电流大小的方式调节阻尼力的大小，是一种典型的半主动式控制阻尼器，电流产生磁场，通过磁场大小的调节改变磁流变液的剪切屈服强度，间接的调节阻尼力的大小，磁流变液阻尼器在较小的输入能量的情况下，就能产生很大的阻尼力，所以广泛应用于大型建筑结构的减振领域。

磁流变液阻尼器的设计要点主要为密封性设计和磁路优化设计。即以较小的电流产生尽量大的磁场，并且在长期使用中磁流变液不发生泄露。目前的现有的磁流变液阻尼器结构主要由缸体、活塞、活塞杆、线圈等组成，磁路为从活塞、磁流变液、缸体、磁流变液、活塞，现有大部分的磁流变液阻尼器设计都是这样，以缸体为其中一个导磁环节，但缸体实际结构复杂，并且与外界环境直接接触，所以导磁效果易受外界影响。

现有的磁流变液阻尼器活塞与缸体之间留有几毫米的间距供磁流变液通过，但在实际使用中，活塞沿缸体轴向移动过程，由于径向存在的间隙，活塞容易发生偏移。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种磁流变液阻尼器，解决了现有技术中存在的活塞沿缸体轴向移动过程，由于径向存在的间隙，活塞容易发生较大偏移的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种磁流变液阻尼器，包括工作缸体, 工作缸体内设有导磁活塞组件和活塞杆，工作缸体的两端分别通过上缸体密封盖和下缸体密封盖密封，活塞杆依次穿过上缸体密封盖、导磁活塞组件以及下缸体密封盖，活塞杆的外周壁套设有卡块和螺母，导磁活塞组件固定在卡块和螺母之间，工作缸体内密封有磁流变液。

导磁活塞组件包括活塞，活塞的外部缠绕有线圈，活塞的两侧分别贴设有第一活塞端座和第二活塞端座，第一活塞端座和第二活塞端座的外圆周面与工作缸体的内壁相贴，活塞的外圆周面套设有导磁套筒，导磁套筒固定在第一活塞端座和第二活塞端座之间，活塞杆依次穿过第一活塞端座、活塞、第二活塞端座。

第一活塞端座包括圆形挡板，圆形挡板的一侧板面设有圆形凸台，圆形凸台的轴线与圆形挡板的轴线重合，圆形凸台的外圆周固设有若干凸块，圆形挡板和圆形凸台的中心均设有用于穿过活塞杆的通孔a，圆形凸台的台面与活塞靠近上缸体密封盖的一侧相贴，圆形挡板设置圆形凸台的一侧与导磁套筒靠近上缸体密封盖的一侧相贴，若干凸块与导磁套筒的内壁相贴，相邻两个凸块之间设有若干通孔b，第二活塞端座的结构与第一活塞端座的结构相同。

活塞杆靠近上缸体密封盖的一端为第一端，活塞杆靠近下缸体密封盖的一端为第二端，活塞杆的第一端端部固定连接有活塞套筒。

下缸体密封盖所在的一端还连接有副缸，副缸的缸体与下缸体密封盖连接形成密封的腔体，活塞杆的第二端位于腔体内。

上缸体密封盖包括固定板和密封塞，固定板的一侧板面与密封塞的一端紧固连接，密封塞的外周壁与工作缸体的内壁相贴，密封塞的外周壁上还设有若干环形槽a，环形槽内套设有密封圈，密封圈的内壁与环形槽相贴，密封圈的外周壁与工作缸体的内壁紧密贴合，固定板上设有若干螺栓孔，工作缸体两端的外周壁分别固定连接第一外缸筒和第二外缸筒，固定板贴近密封塞的一侧与第一外缸筒通过螺栓紧密连接，固定板和密封塞的轴向中心均设有用于穿过活塞杆的通孔c，密封塞的通孔c的周壁设有若干环形槽b，若干环形槽b内放置有斯特封，若干斯特封的内壁与活塞杆紧密贴合。

下缸体密封盖的结构与上缸体密封盖的结构相同，下缸体密封盖通过长螺栓分别于副缸和二外缸筒连接。

圆形凸台外周壁上的凸块为扇形凸块。

活塞的外圆周面设有螺旋状环形凹槽。

导磁套筒的内圆周面设有螺旋状环形凹槽。

本实用新型的有益效果是本发明的一种磁流变液阻尼器，导磁套筒与活塞端部通过活塞端座连接在一起，导磁效果好，环形缝隙处的磁感应强度大，在相同的电流下，能产生更大的阻尼力；导磁套筒与外缸筒为间歇配合，所以活塞在工作缸体中运动时，径向偏移小；上缸体密封盖、下缸体密封盖与活塞杆的密封采用多层斯特封，能达到良好的动密封效果；上缸体密封盖、下缸体密封盖与外缸筒采用多层密封圈，能达到良好的静密封效果，防止磁流变液的泄露。

附图说明

图1是本实用新型一种磁流变液阻尼器的结构示意图；

图2是本实用新型一种磁流变液阻尼器第一活塞端座示意图；

图3是本实用新型一种磁流变液阻尼器的上缸体密封盖结构示意图；

图4是本实用新型一种磁流变液阻尼器导磁活塞组件局部放大示意图；

图中，1.工作缸体，2.螺母，3.螺栓，4.上缸体密封盖，5.斯特封，6. 活塞杆，7.导磁套筒，8.线圈，9.活塞，10-1.第一活塞端座，10-2.第二活塞端座，11.螺母，12.密封圈，13-1.第一外缸筒，13-2.第二外缸筒，14.长螺栓， 15.下缸体密封盖，16.副缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种磁流变液阻尼器，如图1所示，包括工作缸体1, 工作缸体1内设有导磁活塞组件和活塞杆6，工作缸体1的两端分别通过上缸体密封盖4和下缸体密封盖15密封，活塞杆6依次穿过上缸体密封盖4、导磁活塞组件以及下缸体密封盖15，活塞杆6的外周壁套设有卡块和螺母 11，导磁活塞组件固定在卡块和螺母11之间，工作缸体1内密封有磁流变液。

导磁活塞组件包括活塞9，活塞9的外部缠绕有线圈8，活塞9的两侧分别贴设有第一活塞端座10-1和第二活塞端座10-2，第一活塞端座10-1和第二活塞端座10-2的外圆周面与工作缸体1的内壁相贴，活塞9的外圆周面套设有导磁套筒7，导磁套筒7固定在第一活塞端座10-1和第二活塞端座 10-2之间，活塞杆6依次穿过第一活塞端座10-1、活塞9、第二活塞端座10-2。

如图2所示，第一活塞端座10-1包括圆形挡板，圆形挡板的一侧板面设有圆形凸台，圆形凸台的轴线与圆形挡板的轴线重合，圆形凸台的外圆周固设有若干凸块，圆形挡板和圆形凸台的中心均设有用于穿过活塞杆6的通孔a，圆形凸台的台面与活塞9靠近上缸体密封盖4的一侧相贴，圆形挡板设置圆形凸台的一侧与导磁套筒7靠近上缸体密封盖4的一侧相贴，若干凸块与导磁套筒7的内壁相贴，为确保凸块能够与导磁套筒7的内壁充分贴合，凸块的形状优先设置为扇形，相邻两个凸块之间设有若干通孔b，用于使工作腔体内的磁流变液通过通孔b流通，第二活塞端座10-2的结构与第一活塞端座10-1的结构相同。

如图1所示，活塞杆6靠近上缸体密封盖4的一端为第一端，活塞杆6 靠近下缸体密封盖15的一端为第二端，活塞杆6的第一端端部固定连接有活塞套筒1。下缸体密封盖15所在的一端还连接有副缸16，副缸16的缸体与下缸体密封盖15连接形成密封的腔体，活塞杆6的第二端位于腔体内。

如图3所示，上缸体密封盖4包括固定板和密封塞，固定板的一侧板面与密封塞的一端紧固连接，密封塞的外周壁与工作缸体1的内壁相贴，密封塞的外周壁上还设有若干环形槽a，环形槽内套设有密封圈12，密封圈12 的内壁与环形槽相贴，密封圈12的外周壁与工作缸体1的内壁紧密贴合，固定板上设有若干螺栓孔，工作缸体1两端的外周壁分别固定连接第一外缸筒13-1和第二外缸筒13-2，固定板贴近密封塞的一侧与第一外缸筒13-1通过螺栓3紧密连接，固定板和密封塞的轴向中心均设有用于穿过活塞杆6的通孔c，密封塞的通孔c的周壁设有若干环形槽b，若干环形槽b内放置有斯特封5，若干斯特封5的内壁与活塞杆6紧密贴合，下缸体密封盖15的结构与上缸体密封盖4的结构相同，下缸体密封盖通过长螺栓14分别于副缸 16和二外缸筒13-2连接。通过设置密封圈12，实现上缸体密封盖4、下缸体密封盖15与外缸筒13和工作缸体1的静密封效果，通过设置斯特封5，实现活塞杆6与上缸体密封盖4和下缸体密封盖15之间的动密封要求，防止磁流变液泄露。

活塞9和导磁套筒7间接的通过活塞端座10连接，其中活塞端部9和导磁套筒7均为高磁导率材料，如纯铁、硅钢、透磁合金45、镍铁铜铬合金、镍铁钼超导磁合金等。活塞端座10采用低磁导率材料，如铜、铝等。这样的分离式设计，提高了环形缝隙处的磁感应强度，环形缝隙宽度稳定，不易改变，导磁套筒7与外缸筒13的内圆周面为间隙配合，使得活塞在运动过程中径向偏移减小。

如图4所示，活塞端部9的外圆周面和导磁套筒7的内圆周面也可以设计有螺旋形环形凹槽，螺旋形环形槽可以使环形缝隙处存储更多的磁流变液，相应的缝隙处的磁感应强度也是整个磁流变液区域中最大的区域，因此螺旋形环形凹槽的设计可以提供更大的阻尼力。

本实用新型一种磁流变液阻尼器的工作流程：

在活塞9沿着工作缸体1的移动过程中，工作缸体1内的磁流变液穿过第一活塞端座10-1和第二活塞端座10-2上的若干通孔b，沿着活塞9和导磁套筒7之间的环形缝隙从一个腔移动到另一个腔内，活塞9、活塞杆6和活塞套筒1内均开有孔道，通过改变线圈8中电流的大小，可以改变活塞9 和导磁套筒1之间的环形缝隙中的磁感应强度的大小，随着磁感应强度的变大，磁流变液的剪切屈服强度也在变大，因此可以提供更大的阻尼力。

Claims (10)

1.一种磁流变液阻尼器，其特征在于，包括工作缸体(1),所述工作缸体(1)内设有导磁活塞组件和活塞杆(6)，所述工作缸体(1)的两端分别通过上缸体密封盖(4)和下缸体密封盖(15)密封，所述活塞杆(6)依次穿过上缸体密封盖(4)、导磁活塞组件以及下缸体密封盖(15)，所述活塞杆(6)的外周壁套设有卡块和螺母(11)，所述导磁活塞组件固定在卡块和螺母(11)之间，所述工作缸体(1)内密封有磁流变液。

2.如权利要求1所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，所述导磁活塞组件包括活塞(9)，所述活塞(9)的外部缠绕有线圈(8)，所述活塞(9)的两侧分别贴设有第一活塞端座(10-1)和第二活塞端座(10-2)，所述第一活塞端座(10-1)和第二活塞端座(10-2)的外圆周面与工作缸体(1)的内壁相贴，所述活塞(9)的外圆周面套设有导磁套筒(7)，所述导磁套筒(7)固定在第一活塞端座(10-1)和第二活塞端座(10-2)之间，所述活塞杆(6)依次穿过第一活塞端座(10-1)、活塞(9)、第二活塞端座(10-2)。

3.如权利要求2所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，所述第一活塞端座(10-1)包括圆形挡板，所述圆形挡板的一侧板面设有圆形凸台，所述圆形凸台的轴线与圆形挡板的轴线重合，所述圆形凸台的外圆周固设有若干凸块，所述圆形挡板和圆形凸台的中心均设有用于穿过活塞杆(6)的通孔a，所述圆形凸台的台面与活塞(9)靠近上缸体密封盖(4)的一侧相贴，所述圆形挡板设置圆形凸台的一侧与导磁套筒(7)靠近上缸体密封盖(4)的一侧相贴，若干所述凸块与导磁套筒(7)的内壁相贴，相邻两个凸块之间设有若干通孔b，所述第二活塞端座(10-2)的结构与第一活塞端座(10-1)的结构相同。

4.如权利要求3所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，所述活塞杆(6)靠近上缸体密封盖(4)的一端为第一端，所述活塞杆(6)靠近下缸体密封盖(15)的一端为第二端，所述活塞杆(6)的第一端端部固定连接有工作缸体(1)。

5.如权利要求4所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，所述下缸体密封盖(15)所在的一端还连接有副缸(16)，所述副缸(16)的缸体与下缸体密封盖(15)连接形成密封的腔体，所述活塞杆(6)的第二端位于腔体内。

6.如权利要求2至5中任一项所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，所述上缸体密封盖(4)包括固定板和密封塞，所述固定板的一侧板面与密封塞的一端紧固连接，所述密封塞的外周壁与工作缸体(1)的内壁相贴，密封塞的外周壁上还设有若干环形槽a，所述环形槽内套设有密封圈(12)，所述密封圈(12)的内壁与环形槽相贴，所述密封圈(12)的外周壁与工作缸体(1)的内壁紧密贴合，所述固定板上设有若干螺栓孔，所述工作缸体(1)两端的外周壁分别固定连接第一外缸筒(13-1)和第二外缸筒(13-2)，所述固定板贴近密封塞的一侧与第一外缸筒(13-1)通过螺栓(3)紧密连接，所述固定板和密封塞的轴向中心均设有用于穿过活塞杆(6)的通孔c，所述密封塞的通孔c的周壁设有若干环形槽b，若干所述环形槽b内放置有斯特封(5)，若干所述斯特封(5)的内壁与活塞杆(6)紧密贴合。

7.如权利要求6所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，所述下缸体密封盖(15)的结构与上缸体密封盖(4)的结构相同，所述下缸体密封盖通过长螺栓(14)分别于副缸(16)和二外缸筒(13-2)连接。

8.如权利要求3所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，所述圆形凸台外周壁上的凸块为扇形凸块。

9.如权利要求7所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，所述活塞(9)的外圆周面设有螺旋状环形凹槽。

10.如权利要求9所述的一种磁流变液阻尼器，其特征在于，所述导磁套筒(7)的内圆周面设有螺旋状环形凹槽。

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