本发明专利技术公开了一种U型槽开式磁流变阻尼器，包括阻尼器铁轭、底板、阻尼器铁芯、磁流变阻尼液、线圈、左右挡板、螺栓、弹簧垫圈、螺母、线圈外接头、转接头、内六角圆柱头螺钉和铁轭挡板，所述底板、阻尼器铁芯、磁流变阻尼液、线圈、左右挡板、螺栓、弹簧垫圈、螺母、线圈外接头组成U型槽开式磁流变阻尼器的动子部分；所述动子部分通过转接头安装到直线电机驱动的工作台两侧；所述阻尼器铁轭、内六角圆柱头螺钉和铁轭挡板组成U型槽开式磁流变阻尼器的定子部分，内六角圆柱头螺钉通过连接件铁轭挡板将阻尼液密封于阻尼器铁轭内并固定于基座上。本发明专利技术磁流变阻尼器采用U型槽开式结构，该阻尼器的阻尼力较闭式略低，但结构更为简单，可显著降低阻尼器的机械加工工艺难度，散热容易，产品成本也有显著的降低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机床的研究领域，特别涉及一种U型槽开式磁流变阻尼器，可用于直线进给驱动单元驱动的高速高精密车/铣/磨加工机床用。
技术介绍
由于直线电机驱动的高速超精密气浮平台，其直线进给单元加速度变化的不连续性以及缺少中间弹性阻尼环节，易产生超调和振荡，限制了直线进给精密，难以满足超精密加工的要求；并且直线气浮系统传动阻尼小，抗干扰能力较差，并随驱动功率的增大而变得更差。因为干扰力和负载变化直接影响其动态性能，最终极大地影响了高定位稳定性和动态精度的实现。为解决直线电机及直线气浮系统以上问题，目前研究尝试完全主动控制、结构阻尼及智能材料半主动控制等方法。其中以磁流变液作为智能材料,通过调节电流来实时调节系统阻尼的半主动控制是最有效的方法之一。目前，磁流变液的主要应用领域是各种形式的主动和半主动阻尼器，磁流变阻尼器是应用磁流变体在强磁场下的快速可逆变特性而制造的一种新型振动控制装置。LORD公司设计的磁流变阻尼器由磁流变液、缸体、活塞和可控制磁场组成。工作时，活塞在工作缸内作往复直线运动，活塞与缸体发生相对运动，挤压磁流变液迫使其流过缸体与活塞间的间隙，当线圈中通过电流产生磁场时，磁流变液的屈服应力值随外加磁场强度的增加而增加，从而起到阻尼的作用。目前磁流变阻尼器有两种基本结构，一种是传统的活塞型闭式结构，它具有结构简单、工艺难度高、精度高、寿命长等特点，主要适用于汽车悬架、座椅、桥梁拉索、高层建筑和导管架式海洋平台减震等，但由于其加工难度高和精度高，且闭式结构难以使用到直线电机驱动的场合。第二种是近年来开发的U型槽开式结构，与活塞式阻尼器相比，直线开式阻尼器仅工作在剪切模式下，虽然获得的阻尼力明显较低，但与直线电机搭配，安装方便可靠，其阻尼器置于直线电机两侧，结构似“山”型，且工艺难度降低。本专利技术结合了开式和闭式磁流变阻尼器的优点，采用电磁学设计理论对磁流变阻尼器进行结构分析与优化的基础上，提出的一种新型振动控制的磁流变阻尼器结构。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种U型槽开式磁流变阻尼器，以解决传统结构的磁流变阻尼器不便于与直线电机一并使用的技术问题，同时又能克服活塞型闭式磁流变阻尼器存在的工艺难度高、成本高、散热难和维护不便等缺点。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术一种U型槽开式磁流变阻尼器，包括阻尼器铁轭(1)、底板(2)、阻尼器铁芯(3)、磁流变阻尼液(4)、线圈(5)、左右挡板(6)、螺栓(7)、弹簧垫圈(8)、螺母(9)、线圈外接头(10)、转接头(11)、内六角圆柱头螺钉(14)和铁轭挡板(15)，所述底板(2)、阻尼器铁芯(3)、磁流变阻尼液(4)、线圈(5)、左右挡板(6)、螺栓(7)、弹簧垫圈(8)、螺母(9)、线圈外接头(10)组成U型槽开式磁流变阻尼器的动子部分，左右挡板(6)在转接头(11)和阻尼器铁芯(3)之间形成磁流侧通道，底板(2)用于限定线圈高度并形成磁流底部通道，螺栓(7)、弹簧垫圈(8)和螺母(9)通过转接头(11)和阻尼器铁芯(3)的定位面将阻尼器的底板(2)～转接头(11)装配成动子部分；所述动子部分通过转接头(11)安装到直线电机驱动的工作台(12)两侧，结构似“山”型；所述阻尼器铁轭(1)、内六角圆柱头螺钉(14)和铁轭挡板(15)组成U型槽开式磁流变阻尼器的定子部分，内六角圆柱头螺钉(14)通过连接件铁轭挡板(15)将阻尼液密封于阻尼器铁轭(1)内并固定于基座上。作为优选的技术方案，所述阻尼器铁轭(1)是U型槽开式结构，通过左右挡板(6)与底板(2)和阻尼器铁轭(1)间形成磁流变通道以便阻尼液回流。作为优选的技术方案，所述左右挡板(6)和阻尼器铁轭(1)间形成的磁流通道，当阻尼器线圈通电后，阻尼器铁芯(3)中形成磁通，磁场在阻尼器铁芯(3)、磁流变阻尼液(4)和阻尼器铁轭(1)中形成环形磁路，磁流变阻尼液(4)是在阻尼器铁芯(3)与阻尼器铁轭(1)的间隙当中；阻尼器铁芯(3)与阻尼器铁轭(1)间隙的磁流变阻尼液(4)特性发生变化，由液态的牛顿流体变为类似固态的较稠的非牛顿流体，并且磁性物质按磁路形成磁链，运动时破坏磁链形成仅工作在剪切模式下的阻尼力。作为优选的技术方案，所述螺栓(7)、弹簧垫圈(8)和螺母(9)通过转接头(11)和阻尼器铁芯(3)的定位面将动子部分装配成动子一体。作为优选的技术方案，所述线圈(5)为控制对象，采用电流环数字控制器设计，磁流变阻尼线圈可视为R-L电路，控制器采用PID电流调节器。作为优选的技术方案，所述螺母(9)为M5×0.8的螺母，所述内六角圆柱头螺钉为M5×0.8的螺钉。作为优选的技术方案，所述左右挡板(6)通过转接头(11)和阻尼器铁芯(3)的定位面限制线圈宽度并形成磁流侧通道。作为优选的技术方案，还包括滚动导轨(13)，所述滚动导轨(13)是与直线电机驱动工作台(12)通过中间滑块直接相连，组成串联可动机构。作为优选的技术方案，所述线圈外接头(10)是线圈(5)的供电和控制入口。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本专利技术磁流变阻尼器采用U型槽开式结构，该阻尼器的阻尼力较闭式略低，但结构更为简单，可显著降低阻尼器的机械加工工艺难度，散热容易，产品成本也有显著的降低。附图说明图1是本专利技术的U型槽开式磁流变阻尼器的剖视图；图2是本专利技术的U型槽开式磁流变阻尼器的前视图；图3是本专利技术的U型槽开式磁流变阻尼器的上视图。附图标号说明：1－阻尼器铁轭；2－底板；3－阻尼器铁芯；4－磁流变阻尼液；5－线圈；6－左右挡板；7－螺栓；8－弹簧垫圈；9－螺母；10－线圈外接头；11－转接头；12－工作台；13－滚动导轨；14－内六角圆柱头螺钉；15－铁轭挡板。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图1-图3所示，本实施例的U型槽开式磁流变阻尼器，包括阻尼器铁轭1、底板2、阻尼器铁芯3、磁流变阻尼液4、线圈5、左右挡板6、螺栓7、弹簧垫圈8、螺母9、线圈外接头10、转接头11、内六角圆柱头螺钉14和铁轭挡板15，所述底板2、阻尼器铁芯3、磁流变阻尼液4、线圈5、左右挡板6、螺栓7、弹簧垫圈8、螺母9、线圈外接头10组成U型槽开式磁流变阻尼器的动子部分，左右挡板6在转接头11和阻尼器铁芯3之间形成磁流侧通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种U型槽开式磁流变阻尼器，其特征在于，包括阻尼器铁轭(1)、底板(2)、阻尼器铁芯(3)、磁流变阻尼液(4)、线圈(5)、左右挡板(6)、螺栓(7)、弹簧垫圈(8)、螺母(9)、线圈外接头(10)、转接头(11)、内六角圆柱头螺钉(14)和铁轭挡板(15)，所述底板(2)、阻尼器铁芯(3)、磁流变阻尼液(4)、线圈(5)、左右挡板(6)、螺栓(7)、弹簧垫圈(8)、螺母(9)、线圈外接头(10)组成U型槽开式磁流变阻尼器的动子部分，左右挡板(6)在转接头(11)和阻尼器铁芯(3)之间形成磁流侧通道，底板(2)用于限定线圈高度并形成磁流底部通道，螺栓(7)、弹簧垫圈(8)和螺母(9)通过转接头(11)和阻尼器铁芯(3)的定位面将阻尼器的底板(2)～转接头(11)装配成动子部分；所述动子部分通过转接头(11)安装到直线电机驱动的工作台(12)两侧，结构似“山”型；所述阻尼器铁轭(1)、内六角圆柱头螺钉(14)和铁轭挡板(15)组成U型槽开式磁流变阻尼器的定子部分，内六角圆柱头螺钉(14)通过连接件铁轭挡板(15)将阻尼液密封于阻尼器铁轭(1)内并固定于基座上。
【技术特征摘要】
1.一种U型槽开式磁流变阻尼器，其特征在于，包括阻尼器铁轭(1)、底
板(2)、阻尼器铁芯(3)、磁流变阻尼液(4)、线圈(5)、左右挡板(6)、螺
栓(7)、弹簧垫圈(8)、螺母(9)、线圈外接头(10)、转接头(11)、内六角
圆柱头螺钉(14)和铁轭挡板(15)，所述底板(2)、阻尼器铁芯(3)、磁流变
阻尼液(4)、线圈(5)、左右挡板(6)、螺栓(7)、弹簧垫圈(8)、螺母(9)、
线圈外接头(10)组成U型槽开式磁流变阻尼器的动子部分，左右挡板(6)在
转接头(11)和阻尼器铁芯(3)之间形成磁流侧通道，底板(2)用于限定线
圈高度并形成磁流底部通道，螺栓(7)、弹簧垫圈(8)和螺母(9)通过转接
头(11)和阻尼器铁芯(3)的定位面将阻尼器的底板(2)～转接头(11)装配
成动子部分；所述动子部分通过转接头(11)安装到直线电机驱动的工作台(12)
两侧，结构似“山”型；所述阻尼器铁轭(1)、内六角圆柱头螺钉(14)和铁
轭挡板(15)组成U型槽开式磁流变阻尼器的定子部分，内六角圆柱头螺钉(14)
通过连接件铁轭挡板(15)将阻尼液密封于阻尼器铁轭(1)内并固定于基座上。
2.根据权利要求1所述的U型槽开式磁流变阻尼器，其特征在于，所述阻
尼器铁轭(1)是U型槽开式结构，通过左右挡板(6)与底板(2)和阻尼器铁
轭(1)间形成磁流变通道以便阻尼液回流。
3.根据权利要求2所述的U型槽开式磁流变阻尼器，其特征在于，所述左
右挡板(6)和阻尼器铁轭(1)间形成的磁流通道，当阻尼器线圈通电后，阻
尼器铁芯(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：马平，刘杰，谢润恒，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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