一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器，包括外缸筒、左端盖和右端盖，所述左端盖和右端盖的内侧设有化学反应腔室；在化学反应腔室内设有电极棒；在外缸筒内设有电解液容纳腔，在该解液容纳腔内填充有电解液；在左活塞和右活塞之间设有一中间连接杆，在中间连接杆上设有一内筒体，在内筒体的外侧设有励磁线圈；在内筒体和密封环与中间腔室之间填充有磁流变液；在外缸筒的外侧设有外接电源接头，所述励磁线圈的两端通过导线与该外接电源接头和电极棒相连。本发明专利技术能够在失电状况下自动补偿供电，继续产生阻尼；并且能有效增强磁流变液的阻尼效应，大大提高整个磁流变阻尼器的稳定性和可靠性。

A magnetorheological damper capable of recovering heat energy and converting electricity to students in the state of power failure

The invention discloses a magnetorheological damper which can recover heat energy and generate electricity chemically in the state of power loss, including an outer cylinder barrel, a left end cap and a right end cap. The inner side of the left end cap and the right end cap is provided with a chemical reaction chamber; an electrode rod is arranged in the chemical reaction chamber; and an electrolyte holding chamber is arranged in the outer cylinder barrel, in which the electrolyte is contained. An electrolyte is filled in the accommodation chamber; an intermediate connecting rod is arranged between the left piston and the right piston; an inner cylinder is arranged on the intermediate connecting rod; an excitation coil is arranged on the outer side of the inner cylinder; a magnetorheological fluid is filled between the inner cylinder and the sealing ring and the middle chamber; and an external power supply joint is arranged on the outer side of the outer cylinder. The two ends of the excitation coil are connected with the external power supply connector and the electrode bar through a conductor. The invention can automatically compensate the power supply under the condition of power loss and continue to produce damping, and can effectively enhance the damping effect of magnetorheological fluid, greatly improving the stability and reliability of the whole magnetorheological damper.

【技术实现步骤摘要】
一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器
本专利技术涉及阻尼器
，尤其涉及一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器。
技术介绍
磁流变液是一种新型多功能材料，由磁性颗粒、基础液以及相关添加剂组成。当外界无磁场存在时，磁流变液具有类似牛顿流体行为的性质，当外界有磁场存在时，其内部磁性颗粒迅速在沿磁力线方向发生链化，导致其黏塑性等流变特性变化，变化时间以毫秒为单位，磁流变液也相应地变为粘性固体行为，并且整个过程都是可逆的。根据磁流变液的流变特性等，可制成磁流变阻尼器、磁流变离合器以及磁流变制动器等等。磁流变液阻尼器是一种以磁流变液为工作介质的减振阻尼装置，利用磁流变液在磁场作用下产生的动态屈服应力和挤压效应产生的阻尼力，它是一种半主动控制装置，通过调节励磁线圈的电流大小，根据麦克斯韦电磁感应原理和磁流变液的流变特性，可以控制其动态屈服应力的大小，实现对阻尼力的控制，且电流越大，磁流变液产生的阻尼力越大。磁流变液阻尼器相比于其他液压阻尼器，具有体积小，响应速度快，阻尼力可控等优点，越来越多的应用于桥梁、汽车、航天航空等领域。目前，制约磁流变阻尼器广泛应用的最主要的原因就是其供电不稳定，导致其在失电状况下严重影响磁流变阻尼器正常工作甚至导致工作实效；因此需要给磁流变阻尼器配备稳定的供电系统。针对磁流变液磁流变液阻尼器供电不稳定的不足，国内外研究者纷纷提出自供电系统，有静电式，压电式和电磁式等等，如CN201711011483.5公开的“一种磁流变液阻尼器自感应自供电的方法及阻尼器”、CN201710845462.7公开的“一种可回收能量的自传感磁流变液阻尼器及其控制方法”、CN201711116987.3公开的“一种具有失电增阻功能的磁流变液阻尼器”、CN201710757943.2公开的“一种活塞及自适应阻尼调节的永磁式磁流变液阻尼器”、CN201710564210.7公开的“一种超声场和磁场耦合作用的旋转型圆筒式磁流变液阻尼器”、等。但上述方案都只从一个方面对失电进行补偿，使得整个磁流变阻尼器的稳定性依然较差，不能有效降低失电对整个阻尼器造成的影响。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于解决在失电情况下，对磁流变阻尼器的补偿不足，使得磁流变阻尼器的工作稳定性差，可靠性低的问题，提供一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器，能够在失电状况下通过化学反应生电和热能回收生电的两种方式供电，从而有效对失电进行补偿；并且设计了斜锯齿形磁流变液间隙，有效增强了磁流变液的阻尼效应，大大提高了整个磁流变阻尼器的稳定性和可靠性。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器，其特征在于：包括外缸筒和分别与外缸筒左右两端固定连接的左端盖和右端盖，所述左端盖和右端盖的内侧向内凸出形成凸出部，且所述凸出部的侧壁与外缸筒的内壁紧贴在一起；在凸出部的侧壁上设有一绕其一周的环形槽，在环形槽的外侧绕其一周均匀分布有数块呈弧形的挡板，且所述挡板依次相连并将环形槽封闭，形成化学反应腔室；在各挡板上均设有一组电极棒：正电极棒和负电极棒，所述电极棒的供电输出端与挡板固定连接，另一端伸入环形槽内；在外缸筒内设有左活塞和右活塞，所述左活塞和右活塞均与外缸筒滑动配合连接，并分别与左端盖和右端盖之间形成电解液容纳腔，在该解液容纳腔内填充有电解液；在环形槽靠近电解液容纳腔一侧的侧壁上，绕其一周设有数个通孔，在各通孔内均设有第一液控单向阀，使电解液仅能从电解液容纳腔流向环形槽；在左活塞与左端盖之间以及右活塞和右端盖之间分别设有一复位弹簧，该复位弹簧的两端分别与相邻的端盖和活塞相连；在左活塞和右活塞之间设有一中间连接杆，所述中间连接杆的轴心线与外缸筒的轴心线重合，其两端分别与左活塞和右活塞固定连接；在中间连接杆的中部套设有一内筒体，在内筒体与中间连接杆设有隔热环；在内筒体与左活塞之间设有左固定盖，在内筒体与右活塞之间设有右固定盖；其中，所述左固定盖外侧与外缸筒焊接在一起，在外缸筒的内侧靠近右端的部分扩大使外缸筒内侧对应右端盖的位置形成一定位台阶，所述右固定盖通过连接螺栓与该定位台阶相连，在左固定盖和右固定盖与中间连接杆之间均设有一直线轴承，使左固定盖和右固定盖之间形成一容积固定的中间腔室；在右活塞的右侧设有一伸出杆，所述伸出杆的轴心线与中间连接杆的轴心线重合，其一端与右活塞固定连接，另一端穿过右端盖，在外伸杆与右端盖之间也设有直线轴承；在内筒体的外侧设有绕其一周的线圈槽，在该线圈槽内设有励磁线圈；在线圈槽的外侧设有一密封环，该密封环与内筒体固定连接，并将励磁线圈封闭在线圈槽内；所述密封环的断面的外侧呈中间高两端低的楔形结构，且在密封环的外侧壁上设有若干绕其一周的环槽，使密封环的断面的外侧呈齿形；在内筒体和密封环与中间腔室之间的间隙内填充有磁流变液；在外缸筒的外侧的一端设有外接电源接头，所述励磁线圈的两端通过导线与该外接电源接头相连；同时，励磁线圈的一端通过导线同时与所有正电极棒的接线端相连，另一端通过导线同时与所有负电极棒的接线端相连。本方案中，在左端盖和右端盖的凸出部设置化学反应腔室，在该化学反应腔室内设有电极棒，并在外缸筒内部设置电解液容纳腔；这样，当外接电源断电后，励磁线圈所产生的磁场消失，使磁流变液恢复到液态；这时，外部构件（与外伸杆相连的构件）所产生的振动会通过外伸杆传递到右活塞，使右活塞沿外缸筒的轴向振动，同时通过中间连接杆带动带动内筒体和左活塞沿外缸筒的轴向振动；在左活塞和右活塞振动过程中，将电解液压缩到左端盖和右端盖上的化学反应腔室内，从而使电极棒与电解液接触，形成电池，并进行放电，从而使励磁线圈再次通电并产生磁场，进而使磁流变液再次固化产生阻尼，组织内筒体、中间连接杆、左活塞、右活塞以及外伸杆的振动。直至化学反应腔室内的电解液消耗完后，外伸杆会再次带动右活塞、中间连接杆、内筒体及左活塞振动，从而循环上述过程，使得阻尼器在外接电源断电后，能够快速有效地对失电进行补偿，从而继续产生阻尼，降低振动，大大提高了阻尼器的使用效果。通过上述过程，在外接电压断电状况下能够自动实现化学反应生电，并且响应速度快，从而有效降低因失电造成的影响。同时，由于密封环的外侧呈楔形，并且设有若干环槽，使密封环与中间腔室之间形成斜锯齿形磁流变液间隙，使得间隙内的磁流变液产生剪切工作模式和挤压工作模式的阻尼效应，这样不仅有效增强了磁流变液的阻尼效应，并且大大提高了整个磁流变阻尼器的稳定性和可靠性。进一步地，在左固定盖和右固定盖相向的一侧，分别绕其一周设有一容置槽；在容置槽内绕其一周设有数个热电转换器，其中，所有热电转换器的正极接线端均与正电极棒的接线端并联，所有热电转换器的负极接线端均与负电极棒的接线端并联。本方案中，通过在左固定盖和右固定盖相向的一侧设置热电转换器，从而能够对工作过程中励磁线圈产生的热量进行回收，并转换形成电能再反馈到励磁线圈上，这样一方面降低了磁流变液工作时的温度，提高了磁流变液的工作性能，另一方面将损失的热能回收利用，且转化为了电能供励磁线圈使用，不仅能够有效降低能耗，并且能够在外接电源断电后，大大延长阻尼器的工作时间，同时，节能环保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器，其特征在于：包括外缸筒和分别与外缸筒左右两端固定连接的左端盖和右端盖，所述左端盖和右端盖的内侧向内凸出形成凸出部，且所述凸出部的侧壁与外缸筒的内壁紧贴在一起；在凸出部的侧壁上设有一绕其一周的环形槽，在环形槽的外侧绕其一周均匀分布有数块呈弧形的挡板，且所述挡板依次相连并将环形槽封闭，形成化学反应腔室；在各挡板上均设有一组电极棒：正电极棒和负电极棒，所述电极棒的供电输出端与挡板固定连接，另一端伸入环形槽内；在外缸筒内设有左活塞和右活塞，所述左活塞和右活塞均与外缸筒滑动配合连接，并分别与左端盖和右端盖之间形成电解液容纳腔，在该解液容纳腔内填充有电解液；在环形槽靠近电解液容纳腔一侧的侧壁上，绕其一周设有数个通孔，在各通孔内均设有第一液控单向阀，使电解液仅能从电解液容纳腔流向环形槽；在左活塞与左端盖之间以及右活塞和右端盖之间分别设有一复位弹簧，该复位弹簧的两端分别与相邻的端盖和活塞相连；在左活塞和右活塞之间设有一中间连接杆，所述中间连接杆的轴心线与外缸筒的轴心线重合，其两端分别与左活塞和右活塞固定连接；在中间连接杆的中部套设有一内筒体，在内筒体与中间连接杆设有隔热环；在内筒体与左活塞之间设有左固定盖，在内筒体与右活塞之间设有右固定盖；其中，所述左固定盖外侧与外缸筒焊接在一起，在外缸筒的内侧靠近右端的部分扩大使外缸筒内侧对应右端盖的位置形成一定位台阶，所述右固定盖通过连接螺栓与该定位台阶相连，在左固定盖和右固定盖与中间连接杆之间均设有一直线轴承，使左固定盖和右固定盖之间形成一容积固定的中间腔室；在右活塞的右侧设有一伸出杆，所述伸出杆的轴心线与中间连接杆的轴心线重合，其一端与右活塞固定连接，另一端穿过右端盖，在外伸杆与右端盖之间也设有直线轴承；在内筒体的外侧设有绕其一周的线圈槽，在该线圈槽内设有励磁线圈；在线圈槽的外侧设有一密封环，该密封环与内筒体固定连接，并将励磁线圈封闭在线圈槽内；所述密封环的断面的外侧呈中间高两端低的楔形结构，且在密封环的外侧壁上设有若干绕其一周的环槽，使密封环的断面的外侧呈齿形；在内筒体和密封环与中间腔室之间的间隙内填充有磁流变液；在外缸筒的外侧的一端设有外接电源接头，所述励磁线圈的两端通过导线与该外接电源接头相连；同时，励磁线圈的一端通过导线同时与所有正电极棒的接线端相连，另一端通过导线同时与所有负电极棒的接线端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器，其特征在于：包括外缸筒和分别与外缸筒左右两端固定连接的左端盖和右端盖，所述左端盖和右端盖的内侧向内凸出形成凸出部，且所述凸出部的侧壁与外缸筒的内壁紧贴在一起；在凸出部的侧壁上设有一绕其一周的环形槽，在环形槽的外侧绕其一周均匀分布有数块呈弧形的挡板，且所述挡板依次相连并将环形槽封闭，形成化学反应腔室；在各挡板上均设有一组电极棒：正电极棒和负电极棒，所述电极棒的供电输出端与挡板固定连接，另一端伸入环形槽内；在外缸筒内设有左活塞和右活塞，所述左活塞和右活塞均与外缸筒滑动配合连接，并分别与左端盖和右端盖之间形成电解液容纳腔，在该解液容纳腔内填充有电解液；在环形槽靠近电解液容纳腔一侧的侧壁上，绕其一周设有数个通孔，在各通孔内均设有第一液控单向阀，使电解液仅能从电解液容纳腔流向环形槽；在左活塞与左端盖之间以及右活塞和右端盖之间分别设有一复位弹簧，该复位弹簧的两端分别与相邻的端盖和活塞相连；在左活塞和右活塞之间设有一中间连接杆，所述中间连接杆的轴心线与外缸筒的轴心线重合，其两端分别与左活塞和右活塞固定连接；在中间连接杆的中部套设有一内筒体，在内筒体与中间连接杆设有隔热环；在内筒体与左活塞之间设有左固定盖，在内筒体与右活塞之间设有右固定盖；其中，所述左固定盖外侧与外缸筒焊接在一起，在外缸筒的内侧靠近右端的部分扩大使外缸筒内侧对应右端盖的位置形成一定位台阶，所述右固定盖通过连接螺栓与该定位台阶相连，在左固定盖和右固定盖与中间连接杆之间均设有一直线轴承，使左固定盖和右固定盖之间形成一容积固定的中间腔室；在右活塞的右侧设有一伸出杆，所述伸出杆的轴心线与中间连接杆的轴心线重合，其一端与右活塞固定连接，另一端穿过右端盖，在外伸杆与右端盖之间也设有直线轴承；在内筒体的外侧设有绕其一周的线圈槽，在该线圈槽内设有励磁线圈；在线圈槽的外侧设有一密封环，该密封环与内筒体固定连接，并将励磁线圈封闭在线圈槽内；所述密封环的断面的外侧呈中间高两端低的楔形结构，且在密封环的外侧壁上设有若干绕其一周的环槽，使密封环的断面的外侧呈齿形；在内筒体和密封环与中间腔室之间的间隙内填充有磁流变液；在外缸筒的外侧的一端设有外接电源接头，所述励磁线圈的两端通过导线与该外接电源接头相连；同时，励磁线圈的一端通过导线同时与所有正电极棒的接线端相连，另一端通过导线同时与所有负电极棒的接线端相连。2.根据权利要求1所述的一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器，其特征在于：在左固定盖和右固定盖相向的一侧，分别绕其一周设有一容置槽；在容置槽内绕其一周设有数个热电转换器，其中，所有热电转换器的正极接线端均与正电极棒的接线端并联，所有热电转换器的负极接线端均与负电极棒的接线端并联。3.根据权利要求2所述的一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器，其特征在于：在左固定盖和右固定盖之间设有数根导热棒，所述导热棒的一端与左固定盖固定连接，另一端贯穿内筒体后与右固定盖固定连接。4.根据权利要求2所述的一种能回收热能并在失电状态下化学生电的磁流变阻尼器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，杨晶，黄金，谢勇，罗春梅，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50