一种自适应变阻尼剪切增稠液减振器制造技术

根据本发明专利技术所涉及的一种自适应变阻尼剪切增稠液减振器，包括活塞组件、缸体以及封盖组件，上内盖、下内盖、缸体以及活塞杆共同形成封闭的腔体，该腔体内盛装有剪切增稠液，活塞杆与上下内盖之间设有Y型密封圈；缸体与上下内盖之间有O型密封圈。活塞杆与被控结构连接，随着被控结构的振动，活塞杆带动活塞在缸体内运动，剪切增稠液随着加载频率和幅值的变化输出可变阻尼力，从而实现自适应阻尼减振的作用，同时，上内盖上开有溢流小孔以防止卡死现象发生。所以，本发明专利技术的自适应变阻尼剪切增稠液减振器具有无源、自适应、结构简单的优点，非常适用于机械振动控制简单化要求。

An Adaptive Variable Damping Shear Thickening Fluid Shock Absorber

According to the invention, an adaptive variable damping shear thickening fluid shock absorber includes piston assembly, cylinder block and sealing assembly. The upper inner cover, lower inner cover, cylinder block and piston rod form a closed cavity together. The cavity is filled with shear thickening fluid, Y-type sealing ring is arranged between piston rod and upper and lower inner cover, and O-type sealing ring is arranged between cylinder block and upper and lower inner cover. The piston rod is connected with the controlled structure. With the vibration of the controlled structure, the piston rod drives the piston to move in the cylinder. The shearing thickening fluid outputs variable damping force with the change of loading frequency and amplitude, thus realizing the effect of adaptive damping. At the same time, an overflow orifice is opened on the upper inner cover to prevent the occurrence of stuck phenomenon. Therefore, the self-adaptive variable damping shear thickening fluid shock absorber of the invention has the advantages of passivity, self-adaptation and simple structure, and is very suitable for simplification requirements of mechanical vibration control.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应变阻尼剪切增稠液减振器
本专利技术属于振动控制
，具体涉及一种自适应变阻尼剪切增稠液减振器。
技术介绍
振动是自然界一种普遍存在的现象，并且对于动力机械来说，大部分振动是有害的，会引起动态变形和动应力，造成结构的疲劳破坏、影响加工精度、缩短使用寿命、造成环境噪声污染等等；过大的振动会对机器的稳定运行带来不良影响，严重时可致使机器停机甚至发生破坏性事故。因此如何减小和控制振动，成为保证机器安全稳定运行的重要环节。可变阻尼控制技术是结构振动控制的常用方法，如采用电/磁流变液制成可控动力特性的智能流体阻尼器，通过改变电/磁流变液阻尼器的控制电流，调节输出阻尼力对结构振动进行动态控制，在振动控制领域有了大量的研究和应用，并取得了良好的阻尼减振效果。但电/磁流变液由于分别采用介电微粒、铁磁性固体颗粒制成，长时间使用容易发生沉淀，抗沉降性较差，导致其流变可控性发生改变，性能不稳定；其次在应用中也存在着耗电功率大、磁路结构复杂等缺陷，会增加结构的复杂性。因此，人们期望获得一种结构更为简单、性能优良，能够利用可变阻尼控制结构振动的方法。
技术实现思路
本专利技术是为了解决目前可控阻尼减振器结构复杂、性能不稳定的缺陷和问题而进行的，目的在于提供一种自适应变阻尼剪切增稠液减振器，能够随着加载频率和幅值的变化输出可变阻尼力，达到自适应阻尼减振的效果。本专利技术提供了一种自适应变阻尼剪切增稠液减振器，具有这样的特征，包括：活塞组件、缸体以及封盖组件，其中，活塞组件包括活塞杆以及活塞，活塞杆的一端位于缸体内，另一端位于缸体外，活塞套接在活塞杆上，缸体呈中空的圆筒状，用于盛装剪切增稠液，封盖组件包括上端盖、上内盖、下端盖以及下内盖，上内盖为具有中空的圆柱体，设置在缸体内部的上端，下端盖为具有中空的圆柱体，设置在缸体内部的下端，上内盖以及下内盖的外圆表面均设有第一密封槽，用于安装O型密封圈，上内盖以及下内盖的内圆表面均设有第二密封槽，用于安装Y型密封圈，上端盖设置在缸体外部的上端且盖在上内盖上，下端盖设置在缸体外部的下端且盖在下内盖上，活塞杆穿过上端盖、上内盖以及下内盖且能够带动活塞在缸体内自如运动，上内盖上设有至少一个溢流孔，下内盖上设有至少一个溢流孔。在本专利技术提供的自适应变阻尼剪切增稠液减振器中，还可以具有这样的特征：其中，缸体的上端的内表面设置有凹槽，该凹槽与上内盖所具有的凸台相配合，缸体的下端的内表面设置有凹槽，该凹槽与下内盖所具有的凸台相配合，上内盖与缸体为过渡配合，下内盖与缸体为过渡配合。在本专利技术提供的自适应变阻尼剪切增稠液减振器中，还可以具有这样的特征：其中，上端盖的内表面具有螺纹，缸体的上端的外表面具有和上端盖相配合的螺纹，下端盖的内表面具有螺纹，缸体的下端的外表面具有和下端盖相配合的螺纹。在本专利技术提供的自适应变阻尼剪切增稠液减振器中，还可以具有这样的特征：其中，溢流孔为沉头孔，数量为1-2个。在本专利技术提供的自适应变阻尼剪切增稠液减振器中，还可以具有这样的特征：其中，活塞呈中空的圆柱形，位于缸体的中间，该活塞的厚度为上内盖与下内盖之间的距离的1/7-1/5。在本专利技术提供的自适应变阻尼剪切增稠液减振器中，还可以具有这样的特征：其中，缸体的内径小于等于100mm，活塞与缸体之间的间隙为1-4mm。在本专利技术提供的自适应变阻尼剪切增稠液减振器中，还可以具有这样的特征：其中，活塞杆和活塞通过螺纹连接。在本专利技术提供的自适应变阻尼剪切增稠液减振器中，还可以具有这样的特征：其中，剪切增稠液为由纳米二氧化硅与液态聚乙二醇配制而成的高粘度流体。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的自适应变阻尼剪切增稠液减振器，上内盖、下内盖、缸体以及活塞杆共同形成封闭的腔体，该腔体内充满剪切增稠液。因活塞杆与上内盖以及下内盖之间存在相对运动，故需设置动密封，且上内盖的两端仅有一端有液体，下内盖的两端仅有一端有液体，所以采用具有单向动密封作用的Y型密封圈；而缸体与上内盖以及下内盖之间不存在相对运动，因此设置为静密封，采用O型密封圈即可。剪切增稠液具有在剪切速率增大时粘度和阻尼迅速增大的特性，是一种新型的率相关性场响应智能材料，不需要外界能源。在常态下，剪切增稠液十分柔软，一旦遇到高速剪切力，材料瞬间粘度改变而消化外力；外力消失后又会恢复柔软状态，因此有着极强的吸收振动冲击的能力。活塞杆的位于缸体外的一端与被控结构连接，随着被控结构的振动，活塞杆带动活塞在缸体内运动，从而活塞与剪切增稠液之间产生相对运动，剪切增稠液随着加载频率和幅值的变化输出可变阻尼力，该可变阻尼力通过活塞杆作用到被控结构上，从而实现自适应阻尼减振的作用。同时，上内盖和下内盖上开有溢流孔以防止卡死现象发生。所以，本专利技术的自适应变阻尼剪切增稠液减振器具有无源、自适应、结构简单的优点，非常适用于机械振动控制简单化要求。附图说明图1是本专利技术的实施例中的自适应变阻尼剪切增稠液减振器的结构示意图；图2是图1中A部分的放大图；图3是本专利技术的实施例中的上内盖的结构示意图；图4是本专利技术的实施例中的上内盖的俯视结构示意图；图5是本专利技术的实施例中的上端盖的结构示意图；图6是本专利技术的实施例中的活塞的结构示意图；以及图7是本专利技术的实施例中的缸体与活塞之间的流动速度梯度示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术自适应变阻尼剪切增稠液减振器作具体阐述。图1是本专利技术的实施例中的自适应变阻尼剪切增稠液减振器的结构示意图。图2是图1中A部分的放大图。如图1和图2所示，自适应变阻尼剪切增稠液减振器具有活塞杆1、上端盖2、上内盖3、缸体4、活塞5、下内盖6、O型密封圈7、Y型密封圈8以及下端盖9。活塞杆1呈圆柱状，一端位于缸体4外，另一端穿过上端盖2以及上内盖3位于腔体内。活塞杆1位于缸体4外的一端具有螺纹，用于与被控结构相连接。活塞5呈中空的圆柱状，内壁有螺纹，与活塞杆1表面的螺纹相配合从而固定到一起，随着活塞杆1的运动在缸体4内往复运动。初始状态时，活塞5位于上内盖3与下内盖6的中间部位。工作状态时，随着活塞杆1的运动，活塞5在上内盖3和下内盖6之间往复运动，活塞运动位移取决于被控结构的振幅的大小，最大位移量不超过活塞杆1的行程。缸体4呈中空的圆筒状，上下两端的内圆表面均设置有凹槽41，上下两端的外圆表面均设置有螺纹。上内盖3具有凸台31，通过与缸体4的上端的凹槽41相配合，可拆卸的固定在缸体4的内圆的上端。上内盖3与缸体4之间为过渡配合，两者之间不存在相对运动。下内盖6具有凸台61，通过与缸体4的下端的凹槽41相配合，可拆卸的固定在缸体4的内圆的下端。下内盖6与缸体4之间为过渡配合，两者之间不存在相对运动。凸台31与凸台61结构相同。上内盖3、下内盖6以及活塞杆1与缸体4与形成封闭的腔体，该腔体内充满剪切增稠液。在本实施例中，剪切增稠液由纳米二氧化硅与液态聚乙二醇配制而成，属于高粘度流体，在高速冲击下变成类固体。上端盖2呈中空的圆柱状，设置在缸体4的外圆表面的上端且盖在上内盖3上。上端盖2的内表面具有和缸体4上端的外圆表面的螺纹相配合从而实现上端盖2与缸体4的固定连接。下端盖9呈一端封闭的中空的圆柱状，设置在缸体4的外圆表面的下端且盖在下内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应变阻尼剪切增稠液减振器，其特征在于，包括：活塞组件；缸体；以及封盖组件，其中，所述活塞组件包括活塞杆以及活塞，所述活塞杆的一端位于所述缸体内，另一端位于所述缸体外，所述活塞套接在所述活塞杆上，所述缸体呈中空的圆筒状，用于盛装剪切增稠液，所述封盖组件包括上端盖、上内盖、下端盖以及下内盖，所述上内盖为具有中空的圆柱体，设置在所述缸体内部的上端，所述下端盖为具有中空的圆柱体，设置在所述缸体内部的下端，所述上内盖以及所述下内盖的外圆表面均设有第一密封槽，用于安装O型密封圈，所述上内盖以及所述下内盖的内圆表面均设有第二密封槽，用于安装Y型密封圈，所述上端盖设置在所述缸体外部的上端且盖在所述上内盖上，所述下端盖设置在所述缸体外部的下端且盖在所述下内盖上，所述活塞杆穿过所述上端盖、所述上内盖以及所述下内盖且能够带动所述活塞在所述缸体内自如运动，所述上内盖上设有至少一个溢流孔，所述下内盖上设有至少一个溢流孔。

【技术特征摘要】
1.一种自适应变阻尼剪切增稠液减振器，其特征在于，包括：活塞组件；缸体；以及封盖组件，其中，所述活塞组件包括活塞杆以及活塞，所述活塞杆的一端位于所述缸体内，另一端位于所述缸体外，所述活塞套接在所述活塞杆上，所述缸体呈中空的圆筒状，用于盛装剪切增稠液，所述封盖组件包括上端盖、上内盖、下端盖以及下内盖，所述上内盖为具有中空的圆柱体，设置在所述缸体内部的上端，所述下端盖为具有中空的圆柱体，设置在所述缸体内部的下端，所述上内盖以及所述下内盖的外圆表面均设有第一密封槽，用于安装O型密封圈，所述上内盖以及所述下内盖的内圆表面均设有第二密封槽，用于安装Y型密封圈，所述上端盖设置在所述缸体外部的上端且盖在所述上内盖上，所述下端盖设置在所述缸体外部的下端且盖在所述下内盖上，所述活塞杆穿过所述上端盖、所述上内盖以及所述下内盖且能够带动所述活塞在所述缸体内自如运动，所述上内盖上设有至少一个溢流孔，所述下内盖上设有至少一个溢流孔。2.根据权利要求1所述的自适应变阻尼剪切增稠液减振器，其特征在于：其中，所述缸体的上端的内表面设置有凹槽，该凹槽与所述上内盖所具有的凸台相配合，所述缸体的下端的内表面设置有凹槽，该凹槽与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵倩，汪中厚，蒋会明，袁静，钱炜，李郝林，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31