CN215567595U - 一种自发电式惯容电磁阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自发电式惯容电磁阻尼器，属于减震器技术领域，包括上防护筒和下防护筒，还包括活塞主杆、发电装置和支撑组件；上防护筒和下防护筒之间设置有隔板，支撑组件包括下支撑台板和上支撑台板，下支撑台板和上支撑台板之间通过固定柱连接，上支撑台板与上防护筒顶端之间连接有记忆合金丝；发电装置包括若干永磁体和卷绕在固定柱上的发电线圈，各永磁体均通过连接弹簧与下支撑台板连接；活塞主杆依次活动贯穿下防护筒、隔板和下支撑台板且端部设置有螺旋滑槽，下支撑台板的贯穿孔内设置有内螺旋槽；活塞主杆的杆身上连接有活塞侧杆，活塞侧杆自由端设置有内电极。本实用新型耗能效果好，阻尼力可调，能够实现智能控制阻尼力的大小。

Description

一种自发电式惯容电磁阻尼器

技术领域

本实用新型涉及一种自发电式惯容电磁阻尼器，属于减震器技术领域。

背景技术

惯容式阻尼器是具有新型结构的新型阻尼器，它是一种两端点加速度相关型新型结构控制元件，能够实现惯性的灵活调节和频率的调整，能够改变结构的惯性而且基本不改变结构的物理质量，从而提高惯容系统中消能器的耗能效率。然而，目前利用惯容器的阻尼器多数不具有可调性，不能针对不同的动力特性实现自身惯容可调，难以满足多级减震消能需求，基本只能达到被动控制的效果。

公开号为CN101975200B的中国发明专利中公开的液力惯容器装置，包括大液压缸、小液压缸和质量块。大液压缸内的两个腔和小液压缸内的两个腔是对应连通的，质量块与小液压缸活塞杆的端部相连。当外力沿活塞杆的轴向施加于大液压缸的活塞杆和缸体时，活塞相对于缸体做直线运动，推动油液从大液压缸流向小液压缸，使得小液压缸内的活塞两侧形成压差，压差驱动小液压缸活塞运动，最终驱动质量块运动，从而获得惯容器的特征。本发明内部有用于传递力的液体，只需在液体的通路上添加适当的阻尼机构即可兼做阻尼元件，因此不必再专门为系统增加阻尼元件。

上述参考例不具备阻尼器功能，无法减震耗能，因此急需进行改进。

实用新型内容

为了克服现有的惯容器阻尼器难以针对不同的动力特性实现自身惯容可调以及难以满足多级减震消能的需求等的缺点，本实用新型设计了一种自发电式惯容电磁阻尼器，其耗能效果好，阻尼力可调，能够实现智能控制阻尼力的大小。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自发电式惯容电磁阻尼器，包括上下相互连接的上防护筒和下防护筒，还包括活塞主杆、发电装置和支撑组件；上防护筒和下防护筒之间设置有将上防护筒内腔和下防护筒内腔隔开的隔板，支撑组件包括设置在上防护筒内腔且依次远离下防护筒设置的下支撑台板和上支撑台板，下支撑台板和上支撑台板之间通过固定柱连接，且上支撑台板与上防护筒顶端之间连接有若干根记忆合金丝；发电装置包括若干永磁体和卷绕在固定柱上的发电线圈，各永磁体均通过连接弹簧与下支撑台板靠近上支撑台板的一侧连接；活塞主杆顶端从下至上依次活动贯穿下防护筒、隔板和下支撑台板且端部设置有螺旋滑槽，下支撑台板的贯穿孔内设置有与螺旋滑槽相互配合的内螺旋槽；活塞主杆位于下防护筒内部的杆身上连接有与发电线圈相同数量的活塞侧杆，各活塞侧杆自由端均设置有内电极，下防护筒内壁上设置有与各内电极一一对应配合的外电极，各发电线圈一一对应地与各内电极电连接；下防护筒外壁上贴合套设有螺旋管，且螺旋管两端均与下防护筒内部连通，螺旋管和下防护筒内腔均填充有磁电流变液。

进一步地，各记忆合金丝均通过螺母台座分别与上支撑台板和上防护筒连接。

进一步地，上防护筒内贴合设置有内防护筒。

进一步地，永磁体和固定柱均设置有两个且均对称设置在活塞主杆顶端两侧，且永磁体和固定柱依次远离活塞主杆设置；发电线圈也设置有两匝，且一一对应地卷绕在两个固定柱上。

进一步地，活塞侧杆设置有两根且垂直对称设置在活塞主杆的两侧。

进一步地，上防护筒和下防护筒均为圆柱桶。

与现有技术相比本实用新型有以下特点和有益效果：

本实用新型通过将螺旋管缠绕在下防护筒上，并在螺旋管和下防护筒内填充磁电流变液，同时通过活塞主杆、发电装置以及支撑组件的设置，通过自发电产生电流，并通过内电极、外电极的设置，使得磁电流变液的特性发生变化，实现液压惯容器自身惯容以及阻尼力的可调节；同时，通过连接弹簧将永磁体和下支撑台板连接，使得支撑台板只要感受到微小的震动就能够让永磁体发生运动，保证装置减震耗能时的稳定性；记忆合金丝的设置，使得支撑组件的在旋转后可以复位，保证下次地震来临的时候本装置依然能够减震耗能；发电装置的设置，可以根据活塞主杆的移动速度产生相应的电流，活塞主杆移动速度越快，产生的电流越大，本装置的耗能能力就越强，符合抗震时的耗能要求，实现了智能耗能、主动控制的效果，可以满足多级减震消能的需求。

附图说明

图1是本实用新型的内部结构示意图；

图2是下支撑台板的剖视图。

其中附图标记为：1、上防护筒；11、内防护筒；111、螺母台座；2、下防护筒；3、隔板；4、活塞主杆；41、活塞侧杆；42、螺旋滑槽；5、发电装置；51、永磁体；52、连接弹簧；53、发电线圈；6、记忆合金丝；7、支撑组件；71、下支撑台板；711、内螺旋槽；72、上支撑台板；73、固定柱；8、外电极；81、内电极；9、螺旋管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行更详细的描述。

如图1至2所示，本实施例的自发电式惯容电磁阻尼器，包括上下相互连接的上防护筒1和下防护筒2，还包括活塞主杆4、发电装置5和支撑组件7；

上防护筒1和下防护筒2之间设置有将上防护筒1内腔和下防护筒2内腔隔开的隔板3，支撑组件7包括设置在上防护筒1内腔且依次远离下防护筒2 设置的下支撑台板71和上支撑台板72，下支撑台板71和上支撑台板72之间通过两根固定柱73连接，上支撑台板72与上防护筒1顶端之间连接有两根记忆合金丝6；

发电装置5包括两个永磁体51和分别卷绕两个固定柱73上的两匝发电线圈53，各永磁体51均通过连接弹簧52与下支撑台板71靠近上支撑台板72 的一侧连接；

活塞主杆4顶端从下至上依次活动贯穿下防护筒2、隔板3和下支撑台板 71且端部设置有螺旋滑槽42，下支撑台板71的贯穿孔内设置有与螺旋滑槽 42相互配合的内螺旋槽711；活塞主杆4位于下防护筒2内部的杆身上垂直连接有一对对称设置的活塞侧杆41，两根活塞侧杆41自由端均设置有内电极81，下防护筒2内壁上设置有与两个内电极81一一对应配合的外电极8，两匝发电线圈53一一对应地与两个内电极81电连接；下防护筒2外壁上贴合套设有螺旋管9，且螺旋管9两端均与下防护筒2内部连通，且螺旋管9和下防护筒 2内腔均填充有磁电流变液，磁电流变液为液晶聚合物与包裹镍和二氧化钛的玻璃颗粒的混合物，其耗能能力会随外界激励作用的大小而发生改变，磁电流变液可以发生电流变效应和磁流变效应，双重作用下可以获得更高屈服应力，提高耗能能力。

进一步地，各记忆合金丝6均通过螺母台座111分别与上支撑台板72和上防护筒1连接，螺母台座111的设置使连接记忆合金丝6与上支撑台板72 和上防护筒1之间的连接更加可靠，保证装置的复位功能能够正常进行。

进一步地，上防护筒1内贴合设置有内防护筒11，内防护筒11的设置可以增加整个装置的稳定性，对上防护筒1内部的部件起到更好的保护作用，增加装置的使用寿命。

进一步地，永磁体51和固定柱73均对称设置在活塞主杆4的两侧，且永磁体51和固定柱73依次远离活塞主杆4设置，对称设置可以让整个装置的重量分布更加均匀，在耗能减震的时候能够更好的起到作用，防止单侧受力过大而导致损坏断裂。

进一步地，上防护筒1和下防护筒2均为圆柱桶。

本实用新型的工作原理：当遭遇地震时，活塞主杆4受到震动做上下拉伸运动，运动过程中当活塞主杆4端部的螺旋滑槽42与下支撑台板71套接孔内的内螺旋槽711对上时，即可使下支撑台板71做旋转运动，与此同时，下支撑台板71通过固定柱73带动上支撑台板72共同转动，且在活塞主杆4运动的时候，通过连接弹簧52固定在下支撑台板71上的永磁体51受到下支撑台板71的震动而抖动，使永磁体51和发电线圈53发生相对运动，从而使得发电线圈53切割永磁体51的磁场的磁感线产生电流，发电线圈53所产生的电流又通过导线流转到外电极8，由于螺旋管9和下防护筒2内填充有磁电流变液，连接在活塞侧杆41上的内电极81在有电流通过的外电极8产生的磁场内运动，使磁电流变液改变性质，从而改变螺旋管9和下防护筒2内的电磁场，使磁电流变液变得更加粘稠，增加活塞主杆4推进的阻力，从而实现耗能；活塞主杆4运动时，由于螺旋管9的直径远小于下防护筒2的直径，则螺旋管9 内的流体速度相较于活塞速度得以放大，从而放大惯容系数，实现惯容可调，提高耗能效果；上支撑台板72上端通过记忆合金丝6与上防护筒1内壁顶端连接，保证支撑组件7旋转过后能够自动复位，记忆合金丝6在复位过程中，发电线圈53继续产生电流，防止复位过快，提高支撑组件7复位时的稳定性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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。

Claims (6)

1.一种自发电式惯容电磁阻尼器，其特征在于：包括上下相互连接的上防护筒(1)和下防护筒(2)，还包括活塞主杆(4)、发电装置(5)和支撑组件(7)；上防护筒(1)和下防护筒(2)之间设置有将上防护筒(1)内腔和下防护筒(2)内腔隔开的隔板(3)，支撑组件(7)包括设置在上防护筒(1)内腔且依次远离下防护筒(2)设置的下支撑台板(71)和上支撑台板(72)，下支撑台板(71)和上支撑台板(72)之间通过固定柱(73)连接，且上支撑台板(72)与上防护筒(1)顶端之间连接有若干根记忆合金丝(6)；发电装置(5)包括若干永磁体(51)和卷绕在固定柱(73)上的发电线圈(53)，各永磁体(51)均通过连接弹簧(52)与下支撑台板(71)靠近上支撑台板(72)的一侧连接；活塞主杆(4)顶端从下至上依次活动贯穿下防护筒(2)、隔板(3)和下支撑台板(71)且端部设置有螺旋滑槽(42)，下支撑台板(71)的贯穿孔内设置有与螺旋滑槽(42)相互配合的内螺旋槽(711)；活塞主杆(4)位于下防护筒(2)内部的杆身上连接有与发电线圈(53)相同数量的活塞侧杆(41)，各活塞侧杆(41)自由端均设置有内电极(81)，下防护筒(2)内壁上设置有与各内电极(81)一一对应配合的外电极(8)，各发电线圈(53)一一对应地与各内电极(81)电连接；下防护筒(2)外壁上贴合套设有螺旋管(9)，且螺旋管(9)两端均与下防护筒(2)内部连通，螺旋管(9)和下防护筒(2)内腔均填充有磁电流变液。

2.根据权利要求1所述的一种自发电式惯容电磁阻尼器，其特征在于：各记忆合金丝(6)均通过螺母台座(111)分别与上支撑台板(72)和上防护筒(1)连接。

3.根据权利要求1所述的一种自发电式惯容电磁阻尼器，其特征在于：上防护筒(1)内贴合设置有内防护筒(11)。

4.根据权利要求1所述的一种自发电式惯容电磁阻尼器，其特征在于：永磁体(51)和固定柱(73)均设置有两个且均对称设置在活塞主杆(4)顶端两侧，且永磁体(51)和固定柱(73)依次远离活塞主杆(4)设置；发电线圈(53)也设置有两匝，且一一对应地卷绕在两个固定柱(73)上。

5.根据权利要求4所述的一种自发电式惯容电磁阻尼器，其特征在于：活塞侧杆(41)设置有两根且垂直对称设置在活塞主杆(4)的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种自发电式惯容电磁阻尼器，其特征在于：上防护筒(1)和下防护筒(2)均为圆柱桶。

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