CN105065558A

CN105065558A - 单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器

Info

Publication number: CN105065558A
Application number: CN201510427469.8A
Authority: CN
Inventors: 班书昊; 李晓艳; 胡爱萍; 蒋学东; 谭邹卿; 席仁强
Original assignee: Changzhou University
Current assignee: Changzhou University
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2015-07-20
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明公开了单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器，涉及变阻尼磁流变液仪器领域。它包括流变液缸体模块、左端盖、右端盖、活塞模块、电源；活塞模块装设于流变液缸体模块的内部；流变液缸体模块包括缸体本体、装设于缸体本体外壁凹槽内的主控线圈、线圈屏蔽层；活塞模块包括活塞本体、活塞杆、开设于活塞本体上的锥形节流孔、装设于活塞本体外壁凹槽内的辅助线圈、线圈保护层、装设于左端盖上的节流柱；锥形节流孔左端内径最大，右端内径最小，中部内径线性变化；节流柱的直径等于锥形节流孔的最小内径。本发明是一种结构简单合理、变工作间隙和双线圈控制阻尼、大阻尼高精度控制的磁流变阻尼器。

Description

单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器

技术领域

本发明涉及变阻尼磁流变液仪器领域，特指一种单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器。

背景技术

在磁场作用下，磁流变液可在毫秒级别的时间内实现由牛顿流体到Bingham流体的相互转化，因此采用磁流变液制作的磁流变阻尼器具有出力大、体积小、响应快、阻尼力可调等特点。现有技术的磁流变阻尼器利用励磁线圈产生的磁场改变在恒定工作间隙中流动的磁流变液的剪切屈服强度，实现阻尼力的控制。现有技术的磁流变阻尼器实现了变阻尼，但仍存在着一定的缺陷：采用恒定的工作间隙，零电流状态下阻尼力太小；通电状态下，单个励磁线圈对磁流变液的阻尼力控制效果不佳。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的阻尼力太小等技术问题，本发明提供一种结构简单合理、变工作间隙和双线圈控制阻尼、大阻尼高精度控制的磁流变阻尼器。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器，它包括流变液缸体模块、左端盖、右端盖、活塞模块、电源；所述左端盖、所述右端盖分别装设于所述流变液缸体模块的左、右两端；所述活塞模块装设于所述流变液缸体模块的内部。

本发明的流变液缸体模块包括缸体本体、装设于所述缸体本体外壁凹槽内的主控线圈、装设于所述主控线圈外部的线圈屏蔽层；所述右端盖包括右端盖本体、设于所述右端盖本体中心处的轴承孔、装设于所述轴承孔内的轴承、装设于所述轴承一侧的密封装置；所述活塞模块包括活塞本体、一端装设有所述活塞本体另一端通过所述密封装置和轴承伸到所述右端盖外部的活塞杆、开设于所述活塞本体上的锥形节流孔、装设于所述活塞本体外壁凹槽内的辅助线圈、装设于所述辅助线圈之外的线圈保护层、装设于所述左端盖上的节流柱。

本发明的锥形节流孔左端内径最大，右端内径最小，中部内径线性变化；所述节流柱平行于所述活塞杆，其直径等于所述锥形节流孔的最小内径；所述节流柱的轴线与所述锥形节流孔的轴线重合；所述活塞模块将所述流变液缸体模块内部空间分为流变液左室和流变液右室；所述流变液左室、所述流变液右室充满磁流变液，并通过工作间隙自由流动；所述工作间隙是由所述锥形节流孔的内周壁与所述节流柱的外周壁组成的间隙。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器设有主控线圈和辅助线圈，对阻尼力可以实现精确的控制；本发明的锥形节流孔内径是线性变化的，且最小内径等于节流柱的外径，可以在零电流情况下产生极大的阻尼力。由此可知，本发明结构简单合理、相比现有的技术，实现了零电流大阻尼力和更高精度的阻尼调控。

附图说明

图1是本发明的单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器的结构示意图。

图2是本发明的单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器的横截面A-A剖面图。

图中，1—流变液缸体模块；11—缸体本体；12—主控线圈；13—线圈屏蔽层；2—左端盖；3—右端盖；31—右端盖本体；32—密封装置；33—轴承；34—轴承孔；4—活塞模块；41—活塞本体；42—活塞杆；43—线圈保护层；44—辅助线圈；45—节流柱；46—锥形节流孔；51—流变液左室；52—流变液右室；53—工作间隙；6—电源。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明的单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器，包括流变液缸体模块1、左端盖2、右端盖3、活塞模块4、电源6；左端盖2、右端盖3分别装设于流变液缸体模块1的左、右两端；活塞模块4装设于流变液缸体模块1的内部；流变液缸体模块1包括缸体本体11、装设于缸体本体11外壁凹槽内的主控线圈12、装设于主控线圈12外部的线圈屏蔽层13。

参见图1和图2所示，右端盖3包括右端盖本体31、设于右端盖本体31中心处的轴承孔34、装设于轴承孔34内的轴承33、装设于轴承33一侧的密封装置32；活塞模块4包括活塞本体41、一端装设有活塞本体41另一端通过密封装置32和轴承33伸到右端盖3外部的活塞杆42、开设于活塞本体31上的锥形节流孔46、装设于活塞本体31外壁凹槽内的辅助线圈44、装设于辅助线圈44之外的线圈保护层43、装设于左端盖2上的节流柱45；锥形节流孔46左端内径最大，右端内径最小，中部内径线性变化；节流柱45平行于活塞杆42，其直径等于锥形节流孔46的最小内径；节流柱45的轴线与锥形节流孔46的轴线重合。

活塞模块4将流变液缸体模块1内部空间分为流变液左室51和流变液右室52；流变液左室51、流变液右室52充满磁流变液，并通过工作间隙53自由流动；工作间隙53是由锥形节流孔46的内周壁与节流柱45的外周壁组成的间隙。

变阻尼原理：活塞模块4向左运动时，工作间隙53逐渐减小，阻尼力显著增加；活塞模块4向右运动时，工作间隙53逐渐变大，阻尼力显著减小；主控线圈12和辅助线圈44改变电流使得磁场强度增加时，磁流变液的黏度变大，阻尼力相应地增加；主控线圈12和辅助线圈44改变电流使得磁场强度减小时，磁流变液的黏度变小，阻尼力相应地减小。

Claims

1.单杆变节流孔有源双控变阻尼磁流变阻尼器，其特征在于：包括流变液缸体模块（1）、左端盖（2）、右端盖（3）、活塞模块（4）和电源（6）；所述左端盖（2）、所述右端盖（3）分别装设于所述流变液缸体模块（1）的左、右两端；所述活塞模块（4）装设于所述流变液缸体模块（1）的内部；所述流变液缸体模块（1）包括缸体本体（11）、装设于所述缸体本体（11）外壁凹槽内的主控线圈（12）、装设于所述主控线圈（12）外部的线圈屏蔽层（13）；所述右端盖（3）包括右端盖本体（31）、设于所述右端盖本体（31）中心处的轴承孔（34）、装设于所述轴承孔（34）内的轴承（33）、装设于所述轴承（33）一侧的密封装置（32）；所述活塞模块（4）包括活塞本体（41）、一端装设有所述活塞本体（41）另一端通过所述密封装置（32）和轴承（33）伸到所述右端盖（3）外部的活塞杆（42）、开设于所述活塞本体（31）上的锥形节流孔（46）、装设于所述活塞本体（31）外壁凹槽内的辅助线圈（44）、装设于所述辅助线圈（44）之外的线圈保护层（43）、装设于所述左端盖（2）上的节流柱（45）；所述锥形节流孔（46）左端内径最大，右端内径最小，中部内径线性变化；所述节流柱（45）平行于所述活塞杆（42），其直径等于所述锥形节流孔（46）的最小内径；所述节流柱（45）的轴线与所述锥形节流孔（46）的轴线重合；所述活塞模块（4）将所述流变液缸体模块（1）内部空间分为流变液左室（51）和流变液右室（52）；所述流变液左室（51）、所述流变液右室（52）充满磁流变液，并通过工作间隙（53）自由流动；所述工作间隙（53）是由所述锥形节流孔（46）的内周壁与所述节流柱（45）的外周壁组成的间隙。