CN105156574A - 单杆变缸体无源单控变阻尼磁流变阻尼器 - Google Patents

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班书昊
李晓艳
华同曙
蒋学东
何云松
席仁强
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Abstract

本发明公开了单杆变缸体无源单控变阻尼磁流变阻尼器，变阻尼磁流变液减振仪器领域。它包括流变液梯度缸体、装设于流变液梯度缸体左端的左端盖模块、装设于流变液梯度缸体右端的右端盖模块、装设于流变液梯度缸体内部的活塞模块、工作间隙、磁流变液；左端盖模块包括左端盖本体、端盖磁铁、端盖保护层；活塞模块包括活塞本体、活塞杆、活塞磁铁、活塞保护层；流变液梯度缸体为中部内径最大，两端部内径最小，其余部分内径线性变化的空心圆柱体；活塞本体的直径等于流变液梯度缸体的最小内径。本发明是一种结构简单合理、阻尼力随工作间隙显著增大、磁流变液性能稳定的流变阻尼器。

Description

单杆变缸体无源单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减振仪器领域，特指一种单杆变缸体无源单控变阻尼磁流变阻尼器。
背景技术
磁流变阻尼器是一种半主动减振仪器，广泛应用于汽车、桥梁、建筑等结构减振控制领域。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。现有的磁流变阻尼器工作原理基本相同，即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。现有的磁流变阻尼器实现了变阻尼，但仍存在着一定的缺陷：(1)采用恒定的工作间隙，在切断能源状态下阻尼力太小；(2)励磁线圈使得阻尼器结构复杂，通电时耗能大，零电流又导致磁流变液中的悬浮颗粒沉降。
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偏小和磁流变液中颗粒沉降等技术问题，本发明提供一种结构简单合理、阻尼力随工作间隙显著增大、磁流变液性能稳定的流变阻尼器。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：单杆变缸体无源单控变阻尼磁流变阻尼器，它包括流变液梯度缸体、装设于所述流变液梯度缸体左端的左端盖模块、装设于所述流变液梯度缸体右端的右端盖模块、装设于所述流变液梯度缸体内部的活塞模块、工作间隙、磁流变液。
本发明的流变液梯度缸体为中部内径最大，两端部内径最小，其余部分内径线性变化的空心圆柱体；所述左端盖模块包括左端盖本体、装设于所述左端盖本体凹槽内的端盖磁铁、装设于所述端盖磁铁右侧的端盖保护层；所述右端盖模块包括右端盖本体、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直线轴承、装设于所述直线轴承左侧密封所述轴承孔的密封装置。
本发明的活塞模块包括活塞本体、一端设有所述活塞本体另一端通过所述密封装置和直线轴承伸到所述流变液梯度缸体外部的活塞杆、装设于所述活塞本体左侧凹槽内的活塞磁铁、装设于所述活塞磁铁左侧的活塞保护层。
本发明的活塞本体的直径等于所述流变液梯度缸体的最小内径；所述活塞模块将所述流变液梯度缸体的内部空间分割为流变液左室和流变液右室；在所述流变液左室的所述磁流变液处于永久磁场中；所述活塞本体的外周壁与所述流变液梯度缸体的内周壁之间的间隙构成所述磁流变液流动的工作间隙。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的单杆变缸体无源单控变阻尼磁流变阻尼器设有流变液梯度缸体和活塞本体，活塞运动时，磁流变液的工作间隙从某个定值逐渐减小为零，相应的阻尼力逐渐增加至无穷大；本发明还设有端盖磁铁和活塞磁铁，防止颗粒沉降。由此可知，本发明结构简单合理、实现了变工作间隙大阻尼力，改善了磁流变液的稳定性。
附图说明
图1是本发明的单杆变缸体无源单控变阻尼磁流变阻尼器的结构原理示意图。
图中，1—流变液梯度缸体；2—左端盖模块；21—左端盖本体；22—端盖磁铁；23—端盖保护层；3—右端盖模块；31—右端盖本体；32—密封装置；33—轴承孔；34—直线轴承；4—活塞模块；41—活塞本体；42—活塞杆；43—活塞磁铁；44—活塞保护层；51—磁流变液左室；52—磁流变液右室；53—工作间隙；6—磁流变液。
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，本发明的单杆变缸体无源单控变阻尼磁流变阻尼器，包括流变液梯度缸体1、装设于流变液梯度缸体1左端的左端盖模块2、装设于流变液梯度缸体1右端的右端盖模块3、装设于流变液梯度缸体1内部的活塞模块4、工作间隙53、磁流变液6。
参见图1所示，流变液梯度缸体1为中部内径最大，两端部内径最小，其余部分内径线性变化的空心圆柱体；左端盖模块2包括左端盖本体21、装设于左端盖本体1凹槽内的端盖磁铁22、装设于端盖磁铁22右侧的端盖保护层23；右端盖模块3包括右端盖本体31、设于右端盖本体31中心处的轴承孔33、装设于轴承孔33内的直线轴承34、装设于直线轴承34左侧密封轴承孔33的密封装置32；活塞模块4包括活塞本体41、一端设有活塞本体41另一端通过密封装置32和直线轴承34伸到流变液梯度缸体1外部的活塞杆42、装设于活塞本体41左侧凹槽内的活塞磁铁43、装设于活塞磁铁43左侧的活塞保护层44。
参见图1所示，活塞本体41的直径等于流变液梯度缸体1的最小内径；活塞模块4将流变液梯度缸体1的内部空间分割为流变液左室51和流变液右室52；流变液左室51内的磁流变液6处于永久磁场中；活塞本体41的外周壁与流变液梯度缸体1的内周壁之间的间隙构成磁流变液6流动的工作间隙53；活塞模块4由中部向左或右运动时，工作间隙53逐渐减小至零，阻尼力显著增加至无穷大；活塞模块4由左端部或右端部向中部运动时，工作间隙53逐渐增大，阻尼力逐渐减小至最小值。

Claims (1)

1.单杆变缸体无源单控变阻尼磁流变阻尼器，其特征在于：包括流变液梯度缸体(1)、装设于所述流变液梯度缸体(1)左端的左端盖模块(2)、装设于所述流变液梯度缸体(1)右端的右端盖模块(3)、装设于所述流变液梯度缸体(1)内部的活塞模块(4)、工作间隙(53)和磁流变液(6)；所述流变液梯度缸体(1)为中部内径最大，两端部内径最小，其余部分内径线性变化的空心圆柱体；所述左端盖模块(2)包括左端盖本体(21)、装设于所述左端盖本体(1)凹槽内的端盖磁铁(22)、装设于所述端盖磁铁(22)右侧的端盖保护层(23)；所述右端盖模块(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(33)、装设于所述轴承孔(33)内的直线轴承(34)、装设于所述直线轴承(34)左侧密封所述轴承孔(33)的密封装置(32)；所述活塞模块(4)包括活塞本体(41)、一端设有所述活塞本体(41)另一端通过所述密封装置(32)和直线轴承(34)伸到所述流变液梯度缸体(1)外部的活塞杆(42)、装设于所述活塞本体(41)左侧凹槽内的活塞磁铁(43)、装设于所述活塞磁铁(43)左侧的活塞保护层(44)；所述活塞本体(41)的直径等于所述流变液梯度缸体(1)的最小内径；所述活塞模块(4)将所述流变液梯度缸体(1)的内部空间分割为流变液左室(51)和流变液右室(52)；所述流变液左室(51)内的磁流变液(6)处于永久磁场中；所述活塞本体(41)的外周壁与所述流变液梯度缸体(1)的内周壁之间的间隙构成所述磁流变液(6)流动的工作间隙(53)。
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