一种剪切式磁流变阻尼吸振器制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种剪切式磁流变阻尼吸振器，其包括上外壳、下外壳、剪切盘、弹簧、线圈、底座、吸振接头，上外壳与下外壳之间通过弹簧相连，上下剪切盘两端分别内嵌于上下外壳之中，外壳与剪切盘中间分布着线圈，底座与下外壳相连并通过螺栓与机械体固定，吸振接头通过螺钉与上外壳相连并锁紧着振动体；通过新型智能材料应用于阻尼器中，实现阻尼器在机械体运行时的振荡吸收功能(如GIS刀闸合分时产生振荡)，适应性强，结构稳定，易于控制，能够实现可变刚度与可变阻尼等特点，因此具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种剪切式磁流变阻尼吸振器
本专利技术属于机械减振领域，尤其涉及一种剪切式磁流变阻尼吸振器。
技术介绍
在现有的机械系统中，机械体运转或急摆急停均会产生强烈的振动。这些振动产生多余的能量如若不能较好地抑制或吸收，将会对机械本体产生消极的影响，甚至会对人身造成伤害。例如在金属封闭气体绝缘开关中，刀闸要求以较快的速度较高的功率进行运作，执行机构的运作末端所产生的能量将会对GIS本体产生较大的冲击并伴随巨响。目前极少有阻尼吸振器应用到GIS这类产品中，某些试验模型仍停滞在实施困难、吸振效果差、设备维护成本高的层面上；随着社会的进步和节约型社会的建立，要求我们尽可能节约资源和减少资源消耗，并获得最大的经济和社会收益；想解决这个问题，设计一种一种剪切式磁流变阻尼吸振器是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种剪切式磁流变阻尼吸振器，旨在更好的实现机械体运作时产生振动的吸收。为解决上述问题，本专利技术采取的技术方案为：一种剪切式磁流变阻尼吸振器，外壳包括上外壳、下外壳，剪切盘包括上剪切盘、下剪切盘；上外壳与下外壳左、右端通过弹簧相连，上、下剪切盘左、右端分别内嵌于上下外壳左、右端内壁之中，外壳与剪切盘之间缝隙分布着用于提供磁场的线圈；上下外壳左、右端与上下剪切盘配合完成后，其间的缝隙充盈着磁流变液；下外壳与底座相连且底座与机械体固定，吸振接头与上外壳相连并锁紧振动体。本专利技术中上外壳与下外壳之间通过弹簧相连，起辅助吸振作用。底座通过螺栓与机械体固定，在深海采矿中应用时，吸振接头通过螺钉与上外壳相连并锁紧着扬矿管。通过新型智能材料应用于阻尼器中，实现阻尼器在深海采矿扬矿管顶端的吸振功能。优选的，所述上外壳包含通过螺钉固定的上外壳左端盖、上外壳中间端盖、上外壳右端盖，上外壳左右端盖内壁开设供上剪切盘内嵌固定的凹槽；所述下外壳包含通过螺钉固定的下外壳左端盖、下外壳中间端盖、下外壳右端盖，下外壳左右端盖内壁开设供下剪切盘内嵌固定的凹槽。优选的，所述弹簧包含内部弹簧和外部弹簧，上外壳下端脚与下外壳上端脚紧密配合，其内侧连接着内部弹簧，其外侧连接外部弹簧。内、外部弹簧起到辅助吸振的作用。优选的，上外壳左右端盖的下端脚与下外壳左右端盖的上端脚紧密配合，所述下端脚的内外侧高度不一致，所述上端脚的内外侧高度不一致，上、下端脚的内侧连接内部弹簧，上、下端脚的外侧连接外部弹簧；为使得上、下外壳构成封闭空间，内部弹簧和外部弹簧在高度方向上完全错开，例如下外壳左右端盖的上端脚的最高处高于上外壳左右端盖的下端脚的最低处。优选的，上下剪切盘上分布着密集的等距薄片，二者相对交叉配合。设置等距薄片的目的是为了让薄片之间的缝隙空间相一致，也就是填充的磁流变液体积(厚度)一致，目的是为了让每个小空间内磁流变液在工作中产生相同的性能，带来更好的稳定性。“二者相对交叉配合”的二者具体指上剪切盘和下剪切盘。优选的，为了便于磁感线穿越形成闭合磁感线回路，所述上下外壳和上下剪切盘的材料选用高导磁率的材料，优选纯铁或Q235钢。优选的，所述线圈包括两组独立线圈，上端线圈与下端线圈。两线圈以螺线管方式存在，沿水平方向绕制，不分方向。本专利技术通过新型智能材料应用于阻尼器中，实现阻尼器在机械体运行时的振荡吸收功能(如GIS刀闸合分时产生振荡)，适应性强，结构稳定，易于控制，能够实现可变刚度与可变阻尼等特点，因此具有很好的应用前景。附图说明图1是本专利技术的结构简图。图2表示的是线圈通电时，阻尼吸振器内部磁感线分布图。图3是上下剪切盘的交叉示意图。图中，1a是上外壳左端盖，1b是上外壳中间端盖，1c是上外壳右端盖，2a是下外壳左端盖，2b是下外壳中间端盖，2c是下外壳右端盖，3a是上剪切盘，3b是下剪切盘，4a是内部弹簧，4b是外部弹簧，5a是上端线圈，5b是下端线圈，6是底座，7是机械体，8是吸振接头，9是振动体。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的阐述说明。一种剪切式磁流变阻尼吸振器，其包括上外壳左端盖1a、上外壳中间端盖1b、上外壳右端盖1c、下外壳左端盖2a、下外壳中间端盖2b、下外壳右端盖2c、上剪切盘3a、下剪切盘3b、内部弹簧4a、外部弹簧4b、上端线圈5a、下端线圈5b、底座6、吸振接头8。本专利技术实施例中，所述上外壳1包含三个零件，分别是上外壳左端盖1a、上外壳中间端盖1b、上外壳右端盖1c，并通过螺钉固定，其中上外壳左端盖1a与右端盖1c内壁具有凹槽，供使上剪切盘3a内嵌固定。所述下外壳2包含三个零件，分别是下外壳左端盖2a、下外壳中间端盖2b、下外壳右端盖2c，并通过螺钉固定，其中下外壳左端盖2a与右端盖2c内壁具有凹槽，供使下剪切盘3b内嵌固定。上外壳中间端盖1b、下外壳中间端盖2b、上剪切盘3a、下剪切盘3b均呈半圆环状或半方体结构，从而可以与上下外壳的左右端盖构成封闭空间。所述剪切盘3包含两个零件，分别是上剪切盘3a和下剪切盘3b，其中上下剪切盘上分布着密集的等距薄片，二者相对交叉配合。设置等距薄片的目的是为了让薄片之间的缝隙空间相一致，也就是填充的磁流变液体积(厚度)一致，目的是为了让每个小空间内磁流变液在工作中产生相同的性能，带来更好的稳定性。等距薄片如图3所示，类似于猪八戒的九齿钉耙上的钉子。所述上外壳1与上剪切盘3a，下外壳2与下剪切盘3b之间具有独立的缝隙，其中缠绕着上端线圈5a与下端线圈5b，用以提供磁场。所述弹簧4包含两个零件，分别是内部弹簧4a和外部弹簧4b，上外壳1下端脚与下外壳2上端脚紧密配合，其内侧连接着内部弹簧4a，其外侧连接外部弹簧4b，起辅助吸振作用。此处内部弹簧和外部弹簧在高度方向上应当完全错开，以使得上下外壳构成封闭空间。所述弹簧可以根据实际需要更换不同的尺寸性能，为阻尼吸振器提供不同的支撑刚度。上外壳1、下外壳2的左右端盖与剪切盘3a下剪切盘3b配合完成后构成的密闭空间充盈着磁流变液。所述上外壳1、下外壳2、上剪切盘3a、下剪切盘3b材料优选为纯铁或者Q235钢等高导磁率的材料。为了更清晰的解释描述本专利技术的使用，现将本专利技术结合机械体运作时振动体振动控制实施例来加以解释：机械本体在运作中，由于功能需要，振动体如连杆、转子急摆急停时产生振动冲击，会对机械体造成变形或位置偏移，故在机械体与振动体之间连接阻尼器以用来削减振动，其阻尼吸振器的具体工作原理和方式如下。结合附图1加以解释，根据实际作业的需要，内部弹簧4a和外部弹簧4b可以更换不同的尺寸，以满足不同的支撑刚度需求。结合附图2加以解释，当两线圈通电时，会分别在阻尼器内部形成两种闭合磁感线回路，在磁场的作用下，阻尼吸振器内部的磁流变液会沿着磁场方向形成链状结构的磁流体，当扬矿管上的振动传递到阻尼器上外壳时，上外壳便会克服磁流变液提供的阻尼力(横向剪切屈服应力)作纵向振动，阻尼吸振器所提供的阻尼大小在一定范围内与磁流变液的体积分数和通入的电流大小成正比，进而达到对扬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剪切式磁流变阻尼吸振器，外壳包括上外壳、下外壳，剪切盘包括上剪切盘、下剪切盘；其特征在于：上外壳与下外壳左、右端通过弹簧相连，上、下剪切盘左、右端分别内嵌于上下外壳左、右端内壁之中，外壳与剪切盘之间缝隙分布着用于提供磁场的线圈；上下外壳左、右端与上下剪切盘配合完成后，其间的缝隙充盈着磁流变液；下外壳与底座相连且底座与机械体固定，吸振接头与上外壳相连并锁紧振动体。/n

【技术特征摘要】
1.一种剪切式磁流变阻尼吸振器，外壳包括上外壳、下外壳，剪切盘包括上剪切盘、下剪切盘；其特征在于：上外壳与下外壳左、右端通过弹簧相连，上、下剪切盘左、右端分别内嵌于上下外壳左、右端内壁之中，外壳与剪切盘之间缝隙分布着用于提供磁场的线圈；上下外壳左、右端与上下剪切盘配合完成后，其间的缝隙充盈着磁流变液；下外壳与底座相连且底座与机械体固定，吸振接头与上外壳相连并锁紧振动体。


2.根据权利要求1所述的一种剪切式磁流变阻尼吸振器，其特征在于，所述上外壳包含通过螺钉固定的上外壳左端盖、上外壳中间端盖、上外壳右端盖，上外壳左右端盖内壁开设供上剪切盘内嵌固定的凹槽；所述下外壳包含通过螺钉固定的下外壳左端盖、下外壳中间端盖、下外壳右端盖，下外壳左右端盖内壁开设供下剪切盘内嵌固定的凹槽。


3.根据权利要求2所述的一种剪切式磁流变阻尼吸振器，其特征在于，所述弹簧包含内部弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟天文，李锡华，杨磊，张文涵，厚国旺，郑泽翔，孙浩，李琴，
申请(专利权)人：山东电工电气日立高压开关有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37