自供能型电流变液阻尼隔振器制造技术

本发明专利技术公开了一种自供能型电流变液阻尼隔振器，该隔振器包括隔振器工作台面、压电层合板、密封圈、弹簧、活塞连杆、活塞、绝缘涂层、电流变液、缸体，该隔振器能够将外界的振动能量转化为电能，调节电流变液的粘度，进而调整自供能型电流变液阻尼隔振器的阻尼。本发明专利技术的隔振器无需外接控制器和电源，安装方便，其自身可以根据工作环境的变换，自适应地调整工作状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械振动力学领域，具体涉及自供能型电流变液阻尼隔振器，特别应用于精密仪器及工业设备工作过程中的减振。
技术介绍
隔振器是安置于精密仪器或工业设备和基础之间的弹性元件，用以减少和消除由设备传递到基础的作用力或由基础传递到精密仪器或设备的振动。传统的阻尼性隔振器的阻尼与刚度都是不变的，工作频带较窄，振幅较宽，隔振的效果并不十分理想，一些情况下无法满足工程实际的需要；而目前的自适应主动控制隔振器需要外接控制器、电源等因素，价格昂贵，安装复杂，使用并不方便。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种自供能型电流变液阻尼隔振器，该隔振器具有结构简单、安装方便、无需外接电源、传感器和控制器等优点，可以根据自身工作环境的变化，自适应地调整阻尼。为了解决上述问题，本专利技术提供的方案为：自供能型电流变液阻尼隔振器，其包括隔振器工作台面、压电层合板、密封圈、弹簧、活塞连杆、活塞、绝缘涂层、电流变液、缸体。所述的活塞及活塞连杆为碳纤维或与碳纤维类似的非导电材料；所述的密封圈为U型密封圈，或L型密封圈、或J型密封圈、或V型密封圈等橡胶密封圈；所述的压电层合板为锆钛酸铅压电陶瓷PZT与碳纤维制作；所述的缸体为金属材料制作。所述的隔振器工作台面用于安装需要减振的设备或者装置；所述的缸体用于安装压电层合板、活塞和弹簧；所述的活塞连杆的底端与活塞连接，活塞连杆的顶端与隔振器工作台面连接；所述的压电层合板有两块，为隔振器的产生电能单元，分别安装在缸体内部的顶端与底端，且顶端压电层合板与缸体的顶端、底端压电层合板与缸体的底端要有一定的间隙；所述的弹簧有两个，分别联接于活塞的上部与顶端压电层合板之间、活塞的下部与底端压电层合板之间，所述弹簧为隔振器的弹性单元。所述的活塞、弹簧、压电层合板安装在缸体内；所述的电流变液为隔振器的阻尼单元，充满整个缸体的间隙；所述的密封圈安装于缸体顶端与活塞连杆之间，用于防止电流变液泄露；所述的绝缘涂层均匀的涂满缸体的内部，防止电流泄露。本专利技术的自供能型电流变液阻尼隔振器工作原理为：当隔振器工作台面相对缸体运动时，隔振器工作台面通过活塞连杆带动活塞在缸体内往复运动，活塞带动电流变液在缸体内往复流动，电流变液会对顶端和底端的压电层合板产生交变的作用力；受到交变作用力的压电层合板产生交变电压，交变电压致使电流变液体内产生电流；在电流的作用下，电流变液的剪切屈服强度会增加，粘度亦会增强；从而，活塞相对缸体的相对运动的阻力会增大，整个系统的阻尼与刚度会增大。活塞相对缸体的相对运动的加速度越大，压电层合板产生的交变电压越大，电流变液内的电流越大，电流变液的粘度会越大，从而整个自供能型电流变液阻尼隔振器构成了一个自调节阻尼系统。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)能够自我提供电能，无需外部供电；(2)可以对工作环境的改变，自我调整阻尼与刚度，无需外部控制器调控；(3)结构简单、造价低廉、安装方便。附图说明图1为自供能型电流变液阻尼隔振器结构示意图。图中：1、隔振器工作台面，2、顶端压电层合板，3、密封圈，4、顶端弹簧，5、活塞连杆，6、活塞，7、绝缘涂层，8、底端弹簧，9、电流变液，10、缸体，11、底端压电层合板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方法作进一步说明。如图1所示，本专利技术的自供能型电流变液阻尼隔振器包括隔振器工作台面1、顶端压电层合板2、密封圈3、顶端弹簧4、活塞连杆5、活塞6、绝缘涂层7、底端弹簧8、电流变液9、缸体10、底端压电层合板11。活塞连杆5连接隔振器工作台面1与活塞6，构成了自供能型电流变液阻尼隔振器的运动单元，活塞连杆5与活塞6可以采用螺纹或焊接连接；活塞连杆5与隔振器工作台面1为螺纹连接。密封圈3安装在缸体10与活塞连杆5之间，其功能为防止电流变液9泄露。顶端压电层合板2安装在缸体10内部顶端，与缸体10内部顶端保留一定的间隙；底端压电层合板11安装在缸体10内部底端，与缸体10内部底端保留一定的间隙。顶端压电层合板2和底端压电层合板11为供电装置，其受外部作用力作用时会产生电能。顶端弹簧4安装在顶端压电层合板2和活塞6的顶端之间，底端弹簧8安装在底端压电层合板11和活塞6的底端之间，它们为自供能型电流变液阻尼隔振器的线性弹性单元。电流变液9充满整个缸体10，在电场的作用下，其粘度会改变，系统的阻尼亦会改变，其为自供能型电流变液阻尼隔振器的执行单元。以上实施例仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的保护范围，凡是按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
自供能型电流变液阻尼隔振器，其特征在于，包括隔振器工作台面、压电层合板、密封圈、弹簧、活塞连杆、活塞、绝缘涂层、电流变液、缸体。

【技术特征摘要】
1.自供能型电流变液阻尼隔振器，其特征在于，包括隔振器工作台面、压电层合板、密封圈、弹簧、活塞连杆、活塞、绝缘涂层、电流变液、缸体。2.根据权利要求1所述的自供能型电流变液阻尼隔振器，其特征在于，所述的活塞及活塞连杆为碳纤维或与碳纤维类似的非导电材料；所述的密封圈为U型密封圈，或L型密封圈、或J型密封圈、或V型密封圈等橡胶密封圈；所述的压电层合板为锆钛酸铅压电陶瓷PZT与碳纤维制作；所述的缸体为金属材料制作。3.根据权利要求1或2所述的自供能型电流变液阻尼隔振器，其特征在于，所述的隔振器工作台面用于安装需要减振的设备或者装置；所述的缸体用于安装压电层合板、活塞和弹簧；所述的活塞连杆的底端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延彬，姜媛媛，辛元芳，吴迪，楚军，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34