结构可变的直动式磁流变液阻尼器制造技术

一种结构可变的直动式磁流变液阻尼器，主要包括密封盖（１），导磁外筒（２），电磁线圈（３），密封材料（４），活塞及连杆（５），磁流变液（６），导磁内筒（７），其特征在于还包括止推销（８），可拆活塞（９），导磁外筒（２）和导磁内筒（７）均是由导磁材料制成的圆筒体；其中，导磁内筒（７）增加了圆盘形的限位结构，该结构中心开有供活塞及连杆（５）运动的圆孔，活塞及连杆（５）的活塞与可拆活塞（９）均加工有供磁流变液（６）流过的小孔，活塞及连杆（５）穿过导磁内筒（７）后，通过止推销（８）与可拆活塞（９）连接；电磁线圈（３）附在导磁外筒（２）壳体内，其导线引出导磁外筒（２），电磁线圈（３）与导磁外筒（２）一起套在导磁内筒（７）上；左端的密封材料（４）和密封盖（１）通过螺栓与导磁外筒（２）左端相接，磁流变液（６）注入导磁内筒（７）内，右端的密封材料（４）和密封盖（１）通过螺栓与导磁外筒（２）右端相接。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种直动式阻尼器，特别是一种通过可拆活塞与止推销灵活改变阻尼器结构的直动式磁流变液阻尼器，属于工程振动

技术介绍
磁流变液是由基液、悬浮于基液的磁性材料和稳定剂组成，具有磁性材料的特性和液体流动性。在外加磁场作用下，磁流变液的流变特性可发生急剧变化，并且流变特性随着外加磁场强度的变化而变化。磁流变液的表观粘度的变化是连续的、可逆的、迅速的且易于控制，即磁流变液的表观粘度具有无级可调的特性，从而使磁流变液在汽车、机械、建筑、医疗等领域得到了相应的应用，并且成为当前智能材料研究的一个重要分支。磁流变液阻尼器是磁流变液的一种重要应用方面，可用于控制工程机械系统的阻尼和刚度。磁流变液阻尼器具有体积小，工耗少，阻尼力较大，动态范围广，频率响应高以及适应面宽的优点，特别是磁流变液阻尼器避免了传统的被动式阻尼器适应性差和主动式阻尼器控制算法复杂和控制器稳定性问题，被认为是主动式、被动式控制元件的理想替代装置。目前，国内外研究开发了各种基于磁流变液的阻尼器，归结起来可以分为三大类压力驱动模式，剪切模式和挤压模式。已有技术中美国Lord公司制造的用于大型载重汽车司机座椅半主动减振系统的直动式磁流变液阻尼器(U.S.Patent5547049)以及专利号为ZL00229769.8名称为“一种新型磁流变流体阻尼器”的技术专利，其磁流变液的通路和相关的磁路包含在活塞内，电流通过中空活塞杆中的导线送入电磁铁，从而造成了尽管阻尼器内装有较多的磁流变液，但在任意时刻磁场区域的有效磁流体量较少的缺陷；而Bolter的具有旁路的大行程磁流变液阻尼器(Bolter R，Janocha H.Performance of long-stroke and low-stroke MRfluid dampers.InDavis L P，Proceedings of SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.，Vol.3327.WashingtonSPIE，1998，303～313)的结构复杂，并且在活塞速度较高时，会引起极高的流变速度和剪应变率，使磁流变效率降低。
技术实现思路
为了克服已有技术的不足和缺陷，本专利技术提出了一种通过可拆活塞与止推销灵活改变阻尼器结构的直动式磁流变液阻尼器。主要包括活塞及连杆，导磁内筒，可拆活塞，止推销，电磁线圈，导磁外筒，密封材料，密封盖，磁流变液等。活塞及连杆的活塞与可拆活塞均加工有供磁流变液流过的小孔。导磁内筒和导磁外筒均是由导磁材料制成的圆筒体；其中，导磁内筒增加了圆盘形的限位结构，该结构中心开有供活塞及连杆运动的圆孔。活塞及连杆穿过导磁内筒后，通过止推销与可拆活塞连接；电磁线圈附在导磁外筒壳体内，其导线引出导磁外筒，电磁线圈与导磁外筒一起安装在导磁内筒上；将磁流变液注入导磁内筒，使用密封材料和密封盖密封。本专利技术的电磁线圈与活塞分离，以导磁内筒为支撑，从而减少了结构的复杂性，增加了磁场区域的有效流体量；电磁线圈的匝数和施加的电压对磁通量有着明显的影响，因而，间接的决定了阻尼器所能承受的阻尼力，电磁线圈匝数较多、施加的电压较大则阻尼器承受的阻尼力要大，线圈的匝数和施加的电压可通过计算得到，应保证电磁线圈产生足够的磁场强度从而可以有效地控制和改变磁流变液的表观粘度。导磁内筒和导磁外筒将电磁线圈产生的磁路封闭在阻尼器结构内部，保证电磁线圈产生的磁场尽可能集中地作用在磁流变液上，减少电磁线圈的电流。导磁内筒的限位结构，将缸体分为两部分，一部分供活塞及连杆运动，另一部分提供给可拆活塞运动，可根据实际需要决定是否安装可拆活塞，导磁内筒的限位结构一方面提高了磁流变效率，另一方面限制了活塞的位移，从而提高了结构的安全性和可靠性。可拆活塞的设计具有三方面作用，除上述两方面作用外，还进一步增大阻尼器所能提供的阻尼力。本专利技术增加了任意时刻磁场区域的有效流体量，提高了磁流变效率，改善了阻尼器结构的灵活性，具有较高的经济效益和社会效益。附图说明图1是结构可变的直动式磁流变液阻尼器的结构示意图。图中，1为密封盖，2为导磁外筒，3为电磁线圈，4为密封材料，5为活塞及连杆，6为磁流变液，7为导磁内筒，8为止推销，9为可拆活塞。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施作进一步的描述。如图1所示，本专利技术主要包括密封盖1，导磁外筒2，电磁线圈3，密封材料4，活塞及连杆5，磁流变液6，导磁内筒7，止推销8，可拆活塞9。活塞及连杆5中的活塞与可拆活塞9均加工有供磁流变液6流过的小孔。导磁外筒2和导磁内筒7均是由导磁材料制成的圆筒体；其中，导磁内筒7增加了圆盘形的限位结构，该结构中心开有供活塞及连杆5运动的圆孔。活塞及连杆5穿过导磁内筒7后，通过止推销8与可拆活塞9连接；电磁线圈3附在导磁外筒2壳体内，其导线引出导磁外筒2，然后将电磁线圈3与导磁外筒2一起套在导磁内筒7上；左端的密封材料4和密封盖1通过螺栓与导磁外筒2左端相接，将磁流变液6注入导磁内筒7内，再将右端的密封材料4和密封盖1通过螺栓与导磁外筒2右端相接。应用时，活塞及连杆5的两端与待控制振动的工程系统相连接；根据阻尼器所承受的阻尼力的大小决定是否安装止推销8和可拆活塞9。当实际中所需要的阻尼力较大或可能的受力情形不明时，可考虑安装上述部件；而当实际中所需的阻尼力较小时，则不需要安装可拆活塞9和止推销8；同时，所支撑结构的运动速度较快时，为提高磁流变效率，则需要考虑安装止推销8和可拆活塞9。当无外加电压时，电磁线圈3无磁场产生，此时，该阻尼器受到作用力时，磁流变液6从活塞及连杆5和活塞9的小孔中流过，该专利技术起到相应的液压阻尼器的作用；当外加电压给电磁线圈3通电，使电磁线圈3产生磁场，导磁外筒2、导磁内筒7使磁场集中地作用于磁流变液6，在磁场的作用下，磁流变液6迅速类固化，使磁流变液6的流动性减弱，形成链状物或固状物，抗剪能力提高，即活塞及连杆5和活塞9运动受到的阻尼力增加，根据工程实际控制磁场的强度，使磁流变液6的表观粘度满足相应的阻尼力要求，从而达到控制支撑于该阻尼器上的工程系统振动幅度的目的。权利要求1.一种结构可变的直动式磁流变液阻尼器，主要包括密封盖(1)，导磁外筒(2)，电磁线圈(3)，密封材料(4)，活塞及连杆(5)，磁流变液(6)，导磁内筒(7)，其特征在于还包括止推销(8)，可拆活塞(9)，导磁外筒(2)和导磁内筒(7)均是由导磁材料制成的圆筒体；其中，导磁内筒(7)增加了圆盘形的限位结构，该结构中心开有供活塞及连杆(5)运动的圆孔，活塞及连杆(5)的活塞与可拆活塞(9)均加工有供磁流变液(6)流过的小孔，活塞及连杆(5)穿过导磁内筒(7)后，通过止推销(8)与可拆活塞(9)连接；电磁线圈(3)附在导磁外筒(2)壳体内，其导线引出导磁外筒(2)，电磁线圈(3)与导磁外筒(2)一起套在导磁内筒(7)上；左端的密封材料(4)和密封盖(1)通过螺栓与导磁外筒(2)左端相接，磁流变液(6)注入导磁内筒(7)内，右端的密封材料(4)和密封盖(1)通过螺栓与导磁外筒(2)右端相接。全文摘要结构可变的直动式磁流变液阻尼器主要包括密封盖，导磁外筒，电磁线圈，密封材料，活塞及连杆，磁流变液，导磁内筒，止推销，可拆活塞。导磁内、外筒均是由导磁材料制成的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹剑，陈进，董广明，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：