一种巨电流变液阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种巨电流变液阻尼器，包括活塞筒、活塞杆、活塞和定极板，活塞为两个，两个活塞均设置在活塞杆下端，活塞杆和活塞位于活塞筒内，活塞筒上端与上端盖密封连接，活塞筒下端与下端盖密封连接，活塞杆上端穿过上端盖且与上端盖密封连接，活塞筒内充满巨电流变液，定极板穿过活塞，定极板的上端与上端盖连接，定极板的下端与下端盖连接，活塞能够与定极板相对滑动，活塞杆接电源正极或负极，环形电极板接电源负极或正极，活塞杆、活塞和定极板均由导电材料制成。本发明专利技术双活塞使电极的相对面积增大，阻尼效果更加明显；采用巨电流变液作为活塞筒内的填充液体，阻尼器的稳定性高、响应快，产生的阻尼力可调节范围大。

A giant electro rheological fluid damper

The invention discloses a giant electrorheological fluid damper, which comprises a piston cylinder, a piston rod, a piston and a fixed plate. The piston is two, both pistons are arranged at the lower end of the piston rod, the piston rod and the piston are located in the piston cylinder, the upper end of the piston cylinder is sealed with the upper end cover, the lower end of the piston cylinder is sealed with the lower end cover, and the piston rod is The end passes through the upper end cover and is sealed with the upper end cover. The piston cylinder is filled with giant electrorheological fluid. The fixed plate passes through the piston. The upper end of the fixed plate is connected with the upper end cover. The lower end of the fixed plate is connected with the lower end cover. The piston can slide relative to the fixed plate. The piston rod is connected with the positive or negative pole of the power supply. Poles, piston rods, pistons and fixed plates are made of conductive materials. The double piston of the invention enlarges the relative area of the electrode, and the damping effect is more obvious; adopting the giant electrorheological fluid as the filling liquid in the piston cylinder, the damper has high stability, fast response and large adjustable range of damping force.

【技术实现步骤摘要】
一种巨电流变液阻尼器
本专利技术涉及阻尼器的
，特别是涉及一种巨电流变液阻尼器。
技术介绍
电流变体是由高介电常数的小颗粒分散在低介电常数的溶剂中形成的悬浮液体。这种悬浮液体在外加电场作用下可以在毫秒级的瞬间使固体颗粒极化而相互作用，形成平行于电场的链状或者柱状结构，从而使液体表现为具有一定屈服应力的类似固体的本构状态，使表观粘度增大几个数量级，这种使流体改变状态的效应叫做电流变效应。电流变阻尼器是一种应用非常广泛的消能减振控制装置，可用于机械、建筑等领域。其控制机理是通过对阻尼器中的电流变效应，将结构的部分振动能量通过阻尼材料耗散掉，达到缓解外载的冲击、减小结构振动、保护结构安全的目的。巨电流变液是由可极化介电微粒均匀分散于巨电流变液的基液中形成的一种悬浮液，当对其施加电场时，其粘度、剪切强度等能瞬时变化，粘度、强度等大小随电场调节，可连续大范围内调节，可达到几个数量级，由低粘度流体可转换为高粘度流体，甚至固体。当外加电场撤去以后，可以在毫秒时间内恢复到流体状态，这种介于液体和固体的属性瞬间可控、可逆、可连续的转变，能通过电场实现力矩的可控传递和机构的在线无级、可逆控制，能替代传统的电极机械转换元器件，在机电一体化的自适应控制机构工业领域有着广泛的应用前景，特别在国防建设、交通工具、液压设备、机械制造业、传感器技术等领域具有更为广阔的应用基础和应用需求，是阻尼减振领域发展急需的关键材料之一。根据香港科技大学温维佳教授所做的研究工作，目前研制的新型巨电流变液在5KV/mm的电场强度下可以达到130kPa以上的屈服强度，完全可以满足工程需要。但是，这种新型的巨电流变液的粘滞系数仅为普通电流变液的1/10，仅仅为0.1Pa·s，而一般的电流变液的粘滞系数为1Pa·s。因此，同样条件下，普通电流变液提供的粘滞阻尼力远远大于新型巨电流变液提供的粘性阻尼力。各种建筑或机械结构在服役过程中，振动或冲击载荷会严重影响其安全性及使用寿命。在上述结构上安装可以耗能减振的阻尼器件是减小其振动或冲击响应、增加其安全性和稳定性的有效手段。传统的被动控制阻尼器(如液压阻尼器)仅能提供不可调节的阻尼力，其振动控制效果不理想。采用电/磁流变体制备的智能阻尼器，可以通过对电/磁场强度的调节来根据工况实时连续地调节阻尼力，从而实现结构振动或冲击的主动及半主动控制，更好地防止结构的失效破坏。相对于磁流变阻尼器，以巨电流变体为核心材料的电流变阻尼器具有稳定性高、结构简单、阻尼力调节范围大、响应快等优点。根据工作原理，电流变阻尼器分为剪切模式、流动模式和复合模式。在实际工程中，通常要求电流变阻尼器能提供较大的阻尼力，这使得采用传统结构设计的电流变阻尼器体积和质量较大。此外，电流变液与阻尼器电极板之间的滑移制约了电流变体性能的充分发挥，导致实际阻尼力小于理论阻尼力。因此，急需开发一种体积较小、阻尼力较大、极板处无滑移、结构简单的新型电流变阻尼器，以满足工业发展的需要。理论和实验表明：在实际工程中，我们更需要一种既能在被动控制(零场、满场)，还能在半主动和主动控制领域发挥较好效果的阻尼器，这就要求这种阻尼器无论是在被动控制还是在半主动/主动控制中均具有较适宜的粘滞阻尼力，并提供较大的屈服应力。然而，目前关于阻尼器的结构设计与应用的研究比较少，其进展滞后于巨电流变液材料本身特性的研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种巨电流变液阻尼器，以解决上述现有技术存在的问题，使阻尼通道的面积增加，降低巨电流变液与极板表面间的滑移，具有构造简单、响应速度快、质量轻、体积小、阻尼力大等优点。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供了一种巨电流变液阻尼器，包括活塞筒、活塞杆、活塞和定极板，所述活塞为两个，两个所述活塞均设置在所述活塞杆下端，所述活塞杆和所述活塞位于所述活塞筒内，所述活塞筒上端与上端盖密封连接，所述活塞筒下端与下端盖密封连接，所述活塞杆上端穿过所述上端盖且与所述上端盖密封连接，所述活塞筒内充满巨电流变液，所述定极板穿过所述活塞，所述定极板的上端与所述上端盖连接，所述定极板的下端与所述下端盖连接，所述活塞能够与所述定极板相对滑动，所述活塞杆接电源正极或负极，所述环形电极板接电源负极或正极，所述活塞杆、所述活塞和所述定极板均由导电材料制成。优选的，所述定极板为至少两个截面成劣弧状的电极板，所述活塞上设有与所述定极板相匹配的穿板孔。优选的，所述定极板以所述活塞杆为中心均布，所有所述定极板彼此独立。优选的，所述定极板的外壁与所述穿板孔的内壁之间留有1mm-3mm的间隙。优选的，所述活塞杆上设有一凸台，其中一个所述活塞设置于所述凸台一侧，另一个所述活塞设置于所述凸台另一侧，两个所述活塞分别通过一螺母进行固定。优选的，所述活塞杆的上端还贯穿一轴承组件，所述轴承组件包括轴承座、轴承和轴承端盖，所述轴承座通过螺栓固定于所述上端盖上，所述活塞杆通过所述轴承与所述轴承座滑动连接，所述轴承端盖与所述轴承座密封连接。优选的，所述上端盖上设置有一进液孔和一导线孔，所述进液孔用橡胶塞封堵，所述导线孔用穿线塞封堵。优选的，所述定极板的表面设有若干个微孔凹坑。优选的，所述下端盖上设置有一与所述定极板相匹配的凸起，所述定极板底部通过螺栓与所述凸起连接，所述定极板上部与所述上端盖卡接。优选的，所述上端盖和下端盖与所述活塞筒之间以及所述活塞杆与所述上端盖之间均设置有密封圈。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：1.本专利技术双活塞使电极的相对面积增大，阻尼效果更加明显。2.本专利技术采用巨电流变液作为活塞筒内的填充液体，阻尼器的稳定性高、响应快，产生的阻尼力可调节范围大。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术巨电流变液阻尼的结构示意图；图2为本专利技术巨电流变液阻尼器的三维结构示意图；图3为本专利技术图1中A-A的剖视图；图4为本专利技术图1中B-B的剖视图；图5为本专利技术巨电流变液阻尼器活塞和定极板的结构示意图；图6为本专利技术巨电流变液阻尼器上端盖的结构示意图；其中：1-活塞杆，2-活塞，3-下端盖，4-密封圈，5-定极板，6-螺栓，7-螺母，8-活塞筒，9-垫片，10-上端盖，11-轴承座，12-橡胶垫圈，13-橡胶塞，14-穿线塞，15-轴承端盖，16-轴承。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种巨电流变液阻尼器，以解决现有技术存在的问题，使阻尼通道的面积增加，降低巨电流变液与极板表面间的滑移，具有构造简单、响应速度快、质量轻、体积小、阻尼力大等优点。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1-图6所示：本实施例提供了一种巨电流变液阻尼器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种巨电流变液阻尼器，其特征在于：包括活塞筒、活塞杆、活塞和定极板，所述活塞为两个，两个所述活塞均设置在所述活塞杆下端，所述活塞杆和所述活塞位于所述活塞筒内，所述活塞筒上端与上端盖密封连接，所述活塞筒下端与下端盖密封连接，所述活塞杆上端穿过所述上端盖且与所述上端盖密封连接，所述活塞筒内充满巨电流变液，所述定极板穿过所述活塞，所述定极板的上端与所述上端盖连接，所述定极板的下端与所述下端盖连接，所述活塞能够与所述定极板相对滑动，所述活塞杆接电源正极或负极，所述环形电极板接电源负极或正极，所述活塞杆、所述活塞和所述定极板均由导电材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种巨电流变液阻尼器，其特征在于：包括活塞筒、活塞杆、活塞和定极板，所述活塞为两个，两个所述活塞均设置在所述活塞杆下端，所述活塞杆和所述活塞位于所述活塞筒内，所述活塞筒上端与上端盖密封连接，所述活塞筒下端与下端盖密封连接，所述活塞杆上端穿过所述上端盖且与所述上端盖密封连接，所述活塞筒内充满巨电流变液，所述定极板穿过所述活塞，所述定极板的上端与所述上端盖连接，所述定极板的下端与所述下端盖连接，所述活塞能够与所述定极板相对滑动，所述活塞杆接电源正极或负极，所述环形电极板接电源负极或正极，所述活塞杆、所述活塞和所述定极板均由导电材料制成。2.根据权利要求1所述的巨电流变液阻尼器，其特征在于：所述定极板为至少两个截面成劣弧状的电极板，所述活塞上设有与所述定极板相匹配的穿板孔。3.根据权利要求2所述的巨电流变液阻尼器，其特征在于：所述定极板以所述活塞杆为中心均布，所有所述定极板彼此独立。4.根据权利要求3所述的巨电流变液阻尼器，其特征在于：所述定极板的外壁与所述穿板孔的内壁之间留有1mm-3mm的间隙。5.根据权利要求1所述的巨电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙翊，楚刘峰，蒲华燕，罗均，彭艳，汪小帆，谢少荣，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31