七级可调的往复式电流变液阻尼器制造技术

七级可调的往复式电流变液阻尼器主要包括正负极导线、活塞缸盖、导电橡胶，活塞杆，绝缘活塞缸，正负极，回流控制通路，小活塞，中活塞，大活塞，电流变液。正负极导电橡胶替代密封材料，有密封与导电作用。小活塞、中活塞、大活塞的安装形式由所受阻尼力决定，当阻尼力大、受力不明、运动速度快，采用双活塞、三活塞形式；当阻尼力小，采用单一活塞形式。回流控制通路替代节流控制阀，无外加电场，电流变液受力经回流控制通路在正负极间流动，为液压阻尼器；外加电场、高剪切率时，回流控制通路的电流变液表观粘度变化，使其截面积变小甚至完全封闭，电流变液通过提供剪切力和挤压力，实现对工程系统的有效控制。

【技术实现步骤摘要】
七级可调的往复式电流变液阻尼器
本专利技术涉及一种往复式阻尼器，特别是一种通过三个活塞实现七级可调、在绝缘活塞缸上开有回流控制通路替代节流控制阀的往复式电流变液阻尼器，属于振动工程
。
技术介绍
电流变液是由微米量级可极化的固体微粒分散在低粘度非极性的绝缘溶剂中形成的悬浮液，可包括淀粉、硅粉、铝粉、二氧化钛、沸石、无机非金属材料、有机半导体材料、高分子半导体材料、稳定剂或表面活性剂等。不施加电场时，电流变液与普通牛顿流体性质相似；而一旦外加电场，电流变液的流体性质会瞬间发生急剧变化，流变特性随着外加电场强度的变化而变化，表观粘度呈数量级的增加，表现出固体的性质；而一旦电场消失，电流变液又会回复原状。电流变液具有可控的流动特性、粘度特性、固化效应、快速响应、可逆性等特点，从而在汽车、机械、建筑等领域得到了应用，成为当前智能材料研究的一个重要分支。电流变液阻尼器是电流变应用技术的一个重要方向，涉及理论分析、结构设计、性能评价与试验测试等诸多方面，研究的重点是选择合适的电流变液、设计合理的阻尼器结构，实现电流变液快速、连续、可逆变化。与传统的液压阻尼器相比，电流变液体阻尼器无需变截面积的液流控制阀，结构简单，体积小；在控制方法上，传统的液压阻尼器需要复杂的机构实现液流控制阀截面积的变化，而电流变液阻尼器只需外加电场即可改变阻尼，能耗小，阻尼力较大。电流变液阻尼器动态范围较广，频率响应较高，适应面较宽，克服了传统的被动式阻尼器适应性差、主动式阻尼器控制算法复杂和稳定性等问题，是被动式、主动式控制元件的理想替代装置。目前，国内外有关电流变液体阻尼器的研究主要集中在结构设计方面，研究开发了各种电流变液阻尼器，可以归纳分为三大类:剪切模式阻尼器、流动模式阻尼器、混合模式阻尼器。总的来看，电流变技术工程应用专利的申请主要集中在美国、日本、德国、法国、加拿大等国家；我国的电流变应用技术研究始于八十年代中后期，在中科院、清华大学、西北工业大学、上海交通大学、西安交通大学的参与下，经过近三十年的发展和积累，奠定了一定的基础。已有技术中，为克服电流变液屈服剪切应力偏低、高剪切率下流变效率偏低的问题，往往在电流变阻尼器中设计了先导阀、节流控制阀等，导致阻尼器体积大，结构复杂，结构不可变等问题。
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三个活塞实现七级可调、在绝缘活塞缸上开有回流控制通路替代节流控制阀的往复式电流变液阻尼器。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是:一种七级可调的往复式电流变液阻尼器，包括负极导线，负极活塞缸盖，活塞杆，绝缘活塞缸，负极，电流变液，正极，正极活塞缸盖，正极导线，还包括回流控制通路，小活塞，中活塞，大活塞；其中，负极与正极为圆柱体结构；负极活塞缸盖、正极活塞缸盖分别开有供负极导线、正极导线引出的小孔；负极活塞缸盖、负极、正极、正极活塞缸盖、小活塞、中活塞、大活塞均开有供活塞杆穿过的中心孔；负极、负极活塞缸盖依次穿过活塞杆后，由负极活塞缸盖与绝缘活塞缸通过螺栓固定连接；正极、正极活塞缸盖依次穿过活塞杆后，由正极活塞缸盖与绝缘活塞缸通过螺栓固定连接；小活塞、中活塞、大活塞中的任意一个或任意两个或三个与活塞杆连接实现往复式电流变液阻尼器的七级可调；所述回流控制通路开设在绝缘活塞缸上，并与负极和正极连通。回流控制通路开设在绝缘活塞缸上，无外加电场时，绝缘活塞缸内的电流变液经过回流控制通路实现在负极、正极间的相互流动，从而实现传统液压阻尼器的功能；有外加电场时，流经回流控制通路内的电流变液形成链状物或固状物，使回流控制通路的截面积变小或完全封闭，从而实现节流控制阀的作用。进一步，还包括负极导电橡胶、正极导电橡胶，所述负极导电橡胶设置在负极活塞缸盖与负极之间、所述正极导电橡胶设置在正极活塞缸盖与正极之间，且所述负极导电橡胶、正极导电橡胶上均开有供活塞杆穿过的中心孔。进一步，所述负极与正极由导电材料制成，所述负极活塞缸盖、正极活塞缸盖由绝缘材料制成，所述负极导电橡胶、正极导电橡胶为受到压力后有导电作用的密封装置。负极导电橡胶、正极导电橡胶替代了密封材料，有密封的作用，在受到压力后又有导电的作用。进一步,还包括平键,活塞杆通过所述平键与小活塞、中活塞、大活塞中的任意一个或任意两个或三个相连。进一步，根据阻尼力的大小决定小活塞、中活塞、大活塞的安装形式，实现往复式电流变液阻尼器的七级可调。当实际中所需要的阻尼力较大或可能的受力情形不明，可考虑采用双活塞、三活塞的安装形式，即同时安装小活塞与中活塞、或中活塞与大活塞、或大活塞与小活塞、或小活塞、中活塞与大活塞；而当实际中所需的阻尼力较小时，可考虑采用单一活塞形式，即只安装小活塞、或中活塞、或大活塞。[0011 ] 进一步，根据待控制振动的结构的运动速度的大小决定小活塞、中活塞、大活塞的安装形式，实现往复式电流变液阻尼器的七级可调。当待控制振动的结构的运动速度较慢时，可考虑采用单活塞的安装形式；当待控制振动的结构的运动速度较快时，为提高高剪切率下的电流变效应，可考虑采用双活塞、三活塞的安装形式。本专利技术的技术方案具有以下有益效果: 回流控制通路主要有四方面作用，一、回流控制通路替代了节流控制阀等，使所设计的阻尼器结构简单、体积小。二、无外加电场时，活塞杆在活塞缸内运动时，挤压电流变液经回流控制通路实现在正负极间的相互流动，从而实现传统液压阻尼器的功能。三、在外加电场时，电流变液发生流变；回流控制通路的电流变液表观粘度变化，形成链状物或固状物，回流控制通路的截面积变小甚至完全封闭，实现节流控制阀的作用，使电流变液提供较大的剪切力与挤压力，从而有效控制工程系统的振动。四、在外加电场、高剪切率的情形下，活塞缸内电流变液的流变效应变弱，无法提供有效的剪切阻力，只能靠电流变液的挤压力提供阻尼力；而在回流控制通路的电流变液不受高剪切率的影响，迅速发生电流变效应，使通路截面积变小直至完全封闭；回流控制通路的改变进而导致电流变液无法有效地实现正负极间的相互流动，从而增大了电流变液所提供的挤压阻尼力；而大的阻尼力可进一步降低剪切率，随着剪切率的降低，电流变液的流变效应有所增强，其表观粘度增加，所能提供的剪切力与挤压力增大；如此可以达到在高剪切率情形下有效控制工程系统的振动的目的。本专利技术改善了阻尼器的结构灵活性，在低屈服剪切应力、高剪切率情形下，提高了电流变效应，增大了阻尼器所能提供的阻尼力，具有较高的经济效益和社会效益。【附图说明】附图是七级可调的往复式电流变液阻尼器的结构示意图。图中，I为负极导线，2为负极活塞缸盖,3为活塞杆,4为负极导电橡胶，5为绝缘活塞缸，6为负极，7为回流控制通路，8为小活塞，9为中活塞，10为大活塞，11为电流变液，12为正极，13为正极导电橡胶，14为正极活塞缸盖，15为正极导线，16为平键。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的具体实施做进一步的描述。如图所示，本专利技术主要包括:负极导线1，负极活塞缸盖2，活塞杆3，负极导电橡胶4，绝缘活塞缸5，负极6，回流控制通路7，小活塞8，中活塞9，大活塞10，电流变液11，正极12，正极导电橡胶13，正极活塞缸盖14，正极导线15，平键16。负极6与正极12均是由导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种七级可调的往复式电流变液阻尼器，包括负极导线(1)，负极活塞缸盖(2)，活塞杆(3)，绝缘活塞缸(5)，负极(6)，电流变液(11)，正极(12)，正极活塞缸盖(14)，正极导线(15)，其特征在于：还包括回流控制通路(7)，小活塞(8)，中活塞(9)，大活塞(10)；其中，负极(6)与正极(12)为圆柱体结构；负极活塞缸盖(2)、正极活塞缸盖(14)分别开有供负极导线(1)、正极导线(15)引出的小孔；负极活塞缸盖(2)、负极(6)、正极(12)、正极活塞缸盖(14)、小活塞(8)、中活塞(9)、大活塞(10)均开有供活塞杆(3)穿过的中心孔；负极(6)、负极活塞缸盖(2)依次穿过活塞杆(3)后，由负极活塞缸盖(2)与绝缘活塞缸(5)通过螺栓固定连接；正极(12)、正极活塞缸盖(14)依次穿过活塞杆(3)后，由正极活塞缸盖(14)与绝缘活塞缸(5)通过螺栓固定连接；小活塞(8)、中活塞(9)、大活塞(10)中的任意一个或任意两个或三个与活塞杆(3)连接实现往复式电流变液阻尼器的七级可调；所述回流控制通路(7)开设在绝缘活塞缸(5)上，并与负极（6）和正极（12）连通。

【技术特征摘要】
1.一种七级可调的往复式电流变液阻尼器，包括负极导线(1)，负极活塞缸盖(2)，活塞杆⑶，绝缘活塞缸(5)，负极(6)，电流变液(11)，正极(12)，正极活塞缸盖(14)，正极导线(15)，其特征在于:还包括回流控制通路(7)，小活塞(8)，中活塞(9)，大活塞(10);其中，负极(6)与正极(12)为圆柱体结构；负极活塞缸盖(2)、正极活塞缸盖(14)分别开有供负极导线(I)、正极导线(15)引出的小孔；负极活塞缸盖(2)、负极(6)、正极(12)、正极活塞缸盖(14)、小活塞(8)、中活塞(9)、大活塞(10)均开有供活塞杆(3)穿过的中心孔；负极(6)、负极活塞缸盖(2)依次穿过活塞杆(3)后，由负极活塞缸盖(2)与绝缘活塞缸(5)通过螺栓固定连接；正极(12)、正极活塞缸盖(14)依次穿过活塞杆(3)后，由正极活塞缸盖(14)与绝缘活塞缸(5)通过螺栓固定连接；小活塞(8)、中活塞(9)、大活塞(10)中的任意一个或任意两个或三个与活塞杆(3)连接实现往复式电流变液阻尼器的七级可调；所述回流控制通路(7)开设在绝缘活塞缸(5)上，并与负极(6)和正极(12)连通。2.根据权利要求1所述的七级可调的往复式电流变液阻尼器，其特征在于:还包括负极导电橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹剑，刘玉高，胡彩旗，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：