具有隔热功能的磁流变液阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了具有隔热功能的磁流变液阻尼器，包括壳体，壳体内设有绝缘衬里，绝缘衬里与壳体内侧壁之间设有电磁线圈，壳体内填充有磁流变液材料，壳体活动穿插有螺旋活塞杆，螺旋活塞杆位于所述壳体内的一段间隔设有第一活塞和第二活塞，第一活塞以及第二活塞的两端分别朝向绝缘衬里水平延伸，并接近绝缘衬里，绝缘衬里的相对两侧分别设有第三活塞，两个第三活塞分别水平延伸至第一活塞和第二活塞之间，并接近螺旋活塞杆。结合磁流变液材料的三种工作模式(剪切、阀模式、挤压模式)，三种模式协调工作，剪切、阀模式不仅可以提供阻尼力，而且还可以引起MRF剧烈流动，促进MRF的流动和颗粒再分散，防止MRF沉降；挤压模式可提供较大的阻尼力。

【技术实现步骤摘要】
具有隔热功能的磁流变液阻尼器
本专利技术涉及结构振动控制中的耗能器件
，特别涉及具有隔热功能的磁流变液阻尼器。
技术介绍
磁流变液(Magneto-rheologicalFluid，简称MRF)是一种性能优异的智能材料，又称为“可控流体”，主要由微米级的磁性颗粒，载液和添加剂组成，具有强度高、粘度低、能量需求小、温度稳定性好等特点，在外加磁场作用下可以在毫秒级的瞬间由牛顿流体变成剪切屈服应力较高的Bingham塑性体或粘弹性体，且这种转变连续、可逆。在转变过程中，MRF的剪切应力变化很大，这种现象称为MR效应。MR效应的原因是，当施加外部磁场时，粒子的结构将从无规状态转变为链状或柱状结构防止MRF流动。分解链或柱状结构所需的最小切应力称为MRF的屈服应力。屈服应力主要取决于磁性颗粒之间的力，该力可能受颗粒的体积分数和外部磁场强度的影响很大。因此，MRF的机械性能可以由外部磁场控制。磁流变液材料具有出色的机械性能，因此设计了许多基于磁流变液材料的具有良好性能的阻尼器，通常将其称为MRF阻尼器。但传统的单一模式MRF阻尼器具有输出阻尼小，性能不稳定等特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有隔热功能的磁流变液阻尼器，体积更小、结构设计更简单、磁路设计简单明确、工作模式多样、输出阻尼更大、性能更稳定、加工-安装-拆卸方便。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：具有隔热功能的磁流变液阻尼器，包括壳体，所述壳体内设有绝缘衬里，所述绝缘衬里与所述壳体内侧壁之间设有电磁线圈，所述绝缘衬里与所述电磁线圈之间填充有隔热材料，所述壳体内填充有磁流变液材料，所述壳体活动穿插有螺旋活塞杆，所述螺旋活塞杆位于所述壳体内的一段间隔设有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞以及所述第二活塞的两端分别朝向所述绝缘衬里水平延伸，并接近所述绝缘衬里，所述绝缘衬里的相对两侧分别设有第三活塞，两个所述第三活塞分别水平延伸至所述第一活塞和第二活塞之间，并接近所述螺旋活塞杆。进一步地，所述壳体包括侧壳，所述侧壳的两端分别连接有端壳，所述端壳对应所述电磁线圈的位置开设有导线孔，两个所述端壳的相对位置分别开设有通孔，所述螺旋活塞杆穿过所述通孔。进一步地，所述端壳上设有用于封堵所述螺旋活塞杆外壁与所述通孔内壁之间缝隙的密封组件。进一步地，所述密封组件包括密封垫片、密封压片，所述密封压片设于所述端壳的外侧并套接于所述螺旋活塞杆外周侧，所述密封压片套接于所述螺旋活塞杆外周侧并将所述密封垫片压紧在所述端壳的外侧。进一步地，所述端壳的外侧开设有安装槽，所述密封垫片收容于所述安装槽内。进一步地，所述密封压片通过紧固件固定连接在所述端壳的外侧。进一步地，两个所述端壳分别通过紧固件固定连接在所述侧壳的两端。进一步地，所述第三活塞通过紧固件固定连接在所述绝缘衬里的内侧。进一步地，所述绝缘衬里与所述电磁线圈之间填充有隔热材料。进一步地，所述隔热材料选用铝箔气泡隔热材料。本专利技术的有益效果如下：结合磁流变液材料的三种工作模式(剪切、阀模式、挤压模式)，三种模式协调工作。与传统多模式具有隔热功能的磁流变液阻尼器相比，剪切、阀模式不仅可以提供阻尼力，而且还可以引起MRF剧烈流动，促进MRF的流动和颗粒再分散，防止MRF沉降；电磁线圈与腔体之间设置导热系数低的隔热材料，可有效防止磁流变液温度过快上升，保证磁流变液阻尼器在正常工作时，MRF仍有较大的剪切应力；同时，挤压模式可提供较大的阻尼力。附图说明图1为本专利技术实施例中的具有隔热功能的磁流变液阻尼器的结构示意图；图2为本专利技术实施例中的具有隔热功能的磁流变液阻尼器的磁路示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。参照图1、图2，本专利技术提供具有隔热功能的磁流变液阻尼器，包括螺旋活塞杆上段1、螺旋活塞杆中段2、螺旋活塞杆下段3、第一活塞4、第三活塞5、第二活塞6、磁流变液通道7、绝缘衬里8、上端壳9、下端壳10、侧壳11、电磁线圈12、铝箔气泡隔热材料13、橡胶密封垫片上14、橡胶密封垫片下15、密封压片上16、密封压片下17、导线孔18。上端壳9、下端壳10、绝缘衬里8、螺旋活塞杆上段1、螺旋活塞杆中段2、螺旋活塞杆下段3、第一活塞4、第三活塞5及第二活塞6围成空腔，该空腔内充满磁流变液材料；当螺旋活塞杆上下移动时带动第一活塞4、第二活塞6移动，空腔内的磁流变液材料沿A-B-C-D-E-F-G路径循环流动。电磁线圈产生的磁感应线如图2所示，由于侧壳11、上端壳9、下端壳10、第一活塞4、第三活塞5及第二活塞6的相对磁导率较高，绝缘衬里8、螺旋活塞杆上段1、螺旋活塞杆中段2、螺旋活塞杆下段3的相对磁导率较低，因此磁感应线经过空腔内磁流变液材料从上端壳11—第一活塞4—第三活塞5—第二活塞6—下端壳10—侧壳11形成闭环。其中，在A、G腔体内上端壳9、下端壳10被固定并且第一活塞4、第二活塞6平行于磁场方向移动，其内磁流变液材料处于挤压模式工作，阻尼力由法向应力提供；在B、D、F腔内第三活塞5、绝缘衬里8被固定并且第一活塞4、第二活塞6、螺旋活塞杆中段2平行于磁场方向移动，其内磁流变液材料以剪切模式工作，阻尼力由剪切应力提供；在C、E腔体内，由两个活塞之间的压力梯度引起磁流变液材料流动，其内磁流变液材料以阀模式工作，阻尼力由剪切应力提供。磁流变液材料的法向应力远大于剪切应力，因此当阻尼器的尺寸相同时，以挤压模式工作的阻尼器比以剪切或阀模式工作的阻尼器可以提供更大的阻尼力。在具有隔热功能的磁流变液阻尼器工作过程中由于电磁线圈产生的热量向磁流变液材料传递，导致材料温度上升，由实验可知，同一磁流变液材料，在达到相同剪切应力时，温度越低，需要的外部激励频率越小，而温度越高，需要的外部激励频率越高，因此在电磁线圈12与绝缘衬里8之间放置导热系数低的铝箔气泡隔热材料13，可使此阻尼器在低频下，产生较大阻尼力。通过外界输入电流来使电磁线圈12产生的磁感应强度，磁流变液材料由于工作间隙中产生磁场而出现“硬化”-磁流变液效应，从而表现具有一定剪切、挤压屈服应力，阻尼器输出阻尼力的大小由电磁线圈12中通入电流大小决定。在具体的结构中，合理设计具有隔热功能的磁流变液阻尼器的结构形式(包括磁流变液最大剪切屈服强度、线圈匝数、导磁体材料、隔磁材料、工作间隙等)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设有绝缘衬里，所述绝缘衬里与所述壳体内侧壁之间设有电磁线圈，所述绝缘衬里与所述电磁线圈之间填充有隔热材料，所述壳体内填充有磁流变液材料，所述壳体活动穿插有螺旋活塞杆，所述螺旋活塞杆位于所述壳体内的一段间隔设有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞以及所述第二活塞的两端分别朝向所述绝缘衬里水平延伸，并接近所述绝缘衬里，所述绝缘衬里的相对两侧分别设有第三活塞，两个所述第三活塞分别水平延伸至所述第一活塞和第二活塞之间，并接近所述螺旋活塞杆。/n

【技术特征摘要】
1.具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设有绝缘衬里，所述绝缘衬里与所述壳体内侧壁之间设有电磁线圈，所述绝缘衬里与所述电磁线圈之间填充有隔热材料，所述壳体内填充有磁流变液材料，所述壳体活动穿插有螺旋活塞杆，所述螺旋活塞杆位于所述壳体内的一段间隔设有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞以及所述第二活塞的两端分别朝向所述绝缘衬里水平延伸，并接近所述绝缘衬里，所述绝缘衬里的相对两侧分别设有第三活塞，两个所述第三活塞分别水平延伸至所述第一活塞和第二活塞之间，并接近所述螺旋活塞杆。


2.根据权利要求1所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，所述壳体包括侧壳，所述侧壳的两端分别连接有端壳，所述端壳对应所述电磁线圈的位置开设有导线孔，两个所述端壳的相对位置分别开设有通孔，所述螺旋活塞杆穿过所述通孔。


3.根据权利要求2所述的具有隔热功能的磁流变液阻尼器，其特征在于，所述端壳上设有用于封堵所述螺旋活塞杆外壁与所述通孔内壁之间缝隙的密封组件。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜成斌，曾凡昂，田新冉，江守燕，孙立国，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32