CN214007877U - 一种串并联结构的磁流变缓冲器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种串并联结构的磁流变缓冲器，主要由套筒、刚性连接块、上端盖、缸体、线圈、下端盖、并联缓冲组件等组成。磁流变缓冲器中三个磁流变弹性体为串联安装，通过控制其横截面积呈梯度变化，可以应对不同大小的冲击载荷，遇到小冲击载荷时面积较小的磁流变弹性体发生变形，遇到大冲击载荷时面积较小与面积较大的磁流变弹性体同时发生弹性变形缓冲吸能容量相应增大，同时并联缓冲组件通过特殊结构使其活塞受力状态呈并联状态，可以有效的增大磁流变缓冲器的输出阻尼力，并且并联缓冲组件可以根据工况进行增加或者减少，使其阻尼力可调范围不仅仅局限于电流调节，可以同时应对不同的使用工况。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁流变应用技术领域，具体为以一种串并联结构的磁流变缓冲器。
背景技术
磁流变缓冲器是一种安装在机械设备上缓冲吸能装置，在汽车行业、航天航空、矿山机械等领域应用非常广泛，他可以减少设备在受到冲击时所受的冲击力，增加设备的可靠性、安全性和使用寿命。
而现在的磁流变缓冲器还存在一些不足，比如普通的剪切阀式磁流变缓冲器，由于其结构以及磁路设计的原因导致其有效磁场利用率非常低，所以设计出来的磁流变阻尼器输出阻尼力相对较小，所以无法在矿山机械等大型设备上使用，并且磁流变缓冲器制造出来后，其阻尼可调范围仅可以通过控制电流来调节，其调节范围有限，所以针对磁流变缓冲器输出阻尼力较小以及可调节范围较小等情况，需要进行相关创新设计。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种串并联结构的磁流变缓冲器，以解决上述背景技术中提出的普通的磁流变缓冲器输出阻尼力较小以及可调节范围较小等情况。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种串并联结构的磁流变缓冲器，包括套筒、刚性连接块、上端盖、缸体、线圈、下端盖、并联缓冲组件、一级活塞、一级磁流变弹性体、二级活塞隔板、二级磁流变弹性体、三级活塞隔板、三级磁流变弹性体，所述并联缓冲组件与刚性连接块上表面接触，所述并联缓冲组件活塞杆下端面与一级活塞上端面想接触，所述线圈缠绕安装在缸体与套筒之间，所述一级磁流变弹性体安装在一级活塞与二级活塞隔板之间，所述二级磁流变弹性体安装在二级活塞隔板与三级活塞隔板之间，所述三级磁流变弹性体安装在三级活塞隔板与下端盖之间，所述并联缓冲组件一级磁流变弹性体安装在并联缓冲组件一级活塞与并联缓冲组件二级活塞隔板之间，所述并联缓冲组件二级磁流变弹性体安装在并联缓冲组件二级活塞隔板与并联缓冲组件三级活塞隔板之间，所述并联缓冲组件三级磁流变弹性体安装在并联缓冲组件三级活塞隔板与并联缓冲组件下端盖之间.
优选的，所述并联缓冲组件可以串联安装多组
优选的，所述一级磁流变弹性体、二级磁流变弹性体、三级磁流变弹性体面积由小到大，并且与之配合安装的一级活塞、二级活塞隔板、三级活塞隔板的面积由小到大。
优选的，所述缸体内径呈梯形分布，内径尺寸从上到下依次增大。
优选的，所述一级磁流变弹性体的横截面积小于一级活塞的横截面积，二级磁流变弹性体的横截面积小于二级活塞隔板的横截面积，三级磁流变弹性体的横截面积小于三级活塞隔板的横截面积。
优选的，所述并联缓冲组件一级磁流变弹性体的横截面积小于并联缓冲组件一级活塞的横截面积，并联缓冲组件二级磁流变弹性体的横截面积小于并联缓冲组件二级活塞隔板的横截面积，并联缓冲组件三级磁流变弹性体的横截面积小于并联缓冲组件三级活塞隔板的横截面积。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该磁流变缓冲器中三个磁流变弹性体为串联安装，通过控制其横截面积呈梯度变化，可以应对不同大小的冲击载荷，遇到小冲击载荷时面积较小的磁流变弹性体发生变形，遇到大冲击载荷时面积较小与面积较大的磁流变弹性体同时发生弹性变形缓冲吸能容量相应增大，同时并联缓冲组件通过特殊结构使其活塞受力状态呈并联状态，可以有效的增大磁流变缓冲器的输出阻尼力，并且并联缓冲组件可以根据工况进行增加或者减少，使其阻尼力可调范围不仅仅局限于电流调节，可以同时应对不同的使用工况。
附图说明
图1为本实用新型剖面示意图；
图2为本实用新型并联缓冲组件剖面示意图；
图3为本实用新型多工况应用剖面示意图；
图4为本实用新型多工况应用剖面示意图；
图5为本实用新型多工况应用剖面示意图；
图中：1、包括套筒，2、刚性连接块，3、上端盖，4、缸体，5、线圈， 6、下端盖，7、并联缓冲组件，8、一级活塞，9、一级磁流变弹性体，10、二级活塞隔板，11、二级磁流变弹性体，12、三级活塞隔板，13、三级磁流变弹性体，71、并联缓冲组件活塞杆，72、并联缓冲组件一级活塞，73、并联缓冲组件二级活塞隔板，74、并联缓冲组件三级活塞隔板，75、并联缓冲组件下端盖，76、并联缓冲组件上端盖，77、并联缓冲组件一级磁流变弹性体，78、并联缓冲组件二级磁流变弹性体，79、并联缓冲组件三级磁流变弹性体。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种串并联结构的磁流变缓冲器，一种串并联结构的磁流变缓冲器，包括套筒1、刚性连接块2、上端盖3、缸体4、线圈5、下端盖6、并联缓冲组件7、一级活塞8、一级磁流变弹性体9、二级活塞隔板10、二级磁流变弹性体11、三级活塞隔板12、三级磁流变弹性体13，缸体4内径呈梯形分布，内径尺寸从上到下依次增大，并联缓冲组件7与刚性连接块2上表面接触，并联缓冲组件活塞杆71下端面与一级活塞8上端面想接触，并联缓冲组件7可以串联安装多组，线圈5缠绕安装在缸体4与套筒1之间，一级磁流变弹性体9安装在一级活塞8与二级活塞隔板10之间，二级磁流变弹性体11安装在二级活塞隔板10与三级活塞隔板12之间，三级磁流变弹性体13安装在三级活塞隔板12与下端盖6之间，一级磁流变弹性体9、二级磁流变弹性体11三级磁流变弹性体13面积由小到大，并且与之配合安装的一级活塞8、二级活塞隔板10、三级活塞隔板12的面积由小到大，一级磁流变弹性体9的横截面积小于一级活塞8的横截面积，二级磁流变弹性体11的横截面积小于二级活塞隔板10的横截面积，三级磁流变弹性体13的横截面积小于三级活塞隔板12的横截面积，并联缓冲组件一级磁流变弹性体77安装在并联缓冲组件一级活塞72与并联缓冲组件二级活塞隔板73之间，并联缓冲组件二级磁流变弹性体78安装在并联缓冲组件二级活塞隔板73与并联缓冲组件三级活塞隔板74之间，并联缓冲组件三级磁流变弹性体79安装在并联缓冲组件三级活塞隔板74与并联缓冲组件下端盖75之间，并联缓冲组件一级磁流变弹性体77的横截面积小于并联缓冲组件一级活塞72的横截面积，并联缓冲组件二级磁流变弹性体78的横截面积小于并联缓冲组件二级活塞隔板73的横截面积，并联缓冲组件三级磁流变弹性体79的横截面积小于并联缓冲组件三级活塞隔板74的横截面积。
工作原理：根据磁流变缓冲器应用工况确定其结构，这里选择使用单个并联缓冲组件7进行说明(如图1)，线圈5接入直流电源，通过控制电流大小可以控制磁流变弹性的刚度，磁流变缓冲器受到较小载荷冲击时，并联缓冲组件活塞杆71受到冲击后往下位移，同时通过面接触带动一级活塞8与并联缓冲组件一级活塞72往下运动，一级活塞8与并联缓冲组件一级活塞72同时压缩磁流变弹性体，磁流变弹性体受压发生塑性变形吸收冲击能量，冲击较小时，横截面积较小的磁流变弹性体发生变形，相应的受到大载荷冲击时，面积相对较大的磁流变弹性体也会发生塑性变形来增大缓冲容量吸收冲击能量，另外并联缓冲组件7下端面与一级活塞8的上端面接触，受冲击动作时或承受静载时两者呈并联状态，可以同时输出阻尼力作用在被保护装置上，如果被保护装置冲击能量较大或者承受静载较大，可以并联多个并联缓冲组件7来实现设计的静载支撑力或输出阻尼力，这就是整个磁流变缓冲器的工作流程。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种串并联结构的磁流变缓冲器，包括套筒(1)、刚性连接块(2)、上端盖(3)、缸体(4)、线圈(5)、下端盖(6)、并联缓冲组件(7)、一级活塞(8)、一级磁流变弹性体(9)、二级活塞隔板(10)、二级磁流变弹性体(11)、三级活塞隔板(12)、三级磁流变弹性体(13)、并联缓冲组件活塞杆(71)、并联缓冲组件一级活塞(72)、并联缓冲组件二级活塞隔板(73)、并联缓冲组件三级活塞隔板(74)、并联缓冲组件下端盖(75)、并联缓冲组件上端盖(76)、并联缓冲组件一级磁流变弹性体(77)、并联缓冲组件二级磁流变弹性体(78)、并联缓冲组件三级磁流变弹性体(79)，其特征在于：所述并联缓冲组件(7)与刚性连接块(2)上表面接触，所述线圈(5)缠绕安装在缸体(4)与套筒(1)之间，所述一级磁流变弹性体(9)安装在一级活塞(8)与二级活塞隔板(10)之间，所述二级磁流变弹性体(11)安装在二级活塞隔板(10)与三级活塞隔板(12)之间，所述三级磁流变弹性体(13)安装在三级活塞隔板(12)与下端盖(6)之间，所述并联缓冲组件一级磁流变弹性体(77)安装在并联缓冲组件一级活塞(72)与并联缓冲组件二级活塞隔板(73)之间，所述并联缓冲组件二级磁流变弹性体(78)安装在并联缓冲组件二级活塞隔板(73)与并联缓冲组件三级活塞隔板(74)之间，所述并联缓冲组件三级磁流变弹性体(79)安装在并联缓冲组件三级活塞隔板(74)与并联缓冲组件下端盖(75)之间。
2.根据权利要求1所述的一种串并联结构的磁流变缓冲器，其特征在于：所述并联缓冲组件(7)可以串联安装多组。
3.根据权利要求1所述的一种串并联结构的磁流变缓冲器，其特征在于：所述一级磁流变弹性体(9)、二级磁流变弹性体(11)、三级磁流变弹性体(13)面积由小到大，并且与之配合安装的一级活塞(8)、二级活塞隔板(10)、三级活塞隔板(12)的面积由小到大。
4.根据权利要求1所述的一种串并联结构的磁流变缓冲器，其特征在于：所述缸体(4)内径呈梯形分布，内径尺寸从上到下依次增大。
5.根据权利要求1所述的一种串并联结构的磁流变缓冲器，其特征在于：所述一级磁流变弹性体(9)的横截面积小于一级活塞(8)的横截面积，二级磁流变弹性体(11)的横截面积小于二级活塞隔板(10)的横截面积，三级磁流变弹性体(13)的横截面积小于三级活塞隔板(12)的横截面积。
6.根据权利要求1所述的一种串并联结构的磁流变缓冲器，其特征在于：所述并联缓冲组件一级磁流变弹性体(77)的横截面积小于并联缓冲组件一级活塞(72)的横截面积，并联缓冲组件二级磁流变弹性体(78)的横截面积小于并联缓冲组件二级活塞隔板(73)的横截面积，并联缓冲组件三级磁流变弹性体(79)的横截面积小于并联缓冲组件三级活塞隔板(74)的横截面积。
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| CN114017468A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-08 | 南京理工大学 | 一种可实现多方向振动控制的复合式磁流变弹性体隔振器 |
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2020
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| CN114017468A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-08 | 南京理工大学 | 一种可实现多方向振动控制的复合式磁流变弹性体隔振器 |
| CN114017468B (zh) * | 2021-11-16 | 2023-08-18 | 南京理工大学 | 一种可实现多方向振动控制的复合式磁流变弹性体隔振器 |
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