本发明专利技术公开了一种磁流变阻尼器和电涡流阻尼器组合而成的混合式阻尼器，主要由外圈导磁缸筒、永磁铁、隔磁片、内圈隔磁缸筒、固定套筒、活塞杆、励磁线圈、活塞头套筒、活塞头等组成。8个永磁铁和8个隔磁片固定安装在固定套筒上，在外部激励下随着活塞杆一起运动。永磁铁在外圈导磁缸筒内运动，改变了流经外圈导磁缸筒的磁通量，在外圈导磁缸筒内产生电涡流以抵消磁通量的变化。涡流产生磁场，在永磁铁和外圈导磁缸筒之间产生吸引力和排斥力，阻止物体运动过程中阻尼的相对振动。本发明专利技术通过将磁流变阻尼器和电涡流阻尼器组合在一起，来改变相同阻尼力下磁流变阻尼器的刚度，特别适合应用于采用磁流变阻尼器的半主动减振系统。
【技术实现步骤摘要】
磁流变阻尼器和电涡流阻尼器组合而成的混合式阻尼器
本专利技术涉及一种阻尼器，尤其涉及一种磁流变阻尼器和电涡流阻尼器组合而成的混合式阻尼器。
技术介绍
目前常用的减振器主要由被动控制模式、主动控制模式和半主动控制模式组成。基于被动控制模式的减振器，由于其结构简单，成本低，被广泛的应用，但其阻尼以及固有频率不可调，只有当振动物体的振动在一定的范围内且其激振频率与此被动模式减振器相同或者接近时，才能达到较好的减振效果；当其固有频率与激振频率相差较大时，则减振效果很差甚至会是振动恶化。基于主动控制模式的减振器，通过传感器实时监测振动情况并将测得信息反馈给处理器，根据振动的不同情况直接提供力来抵消振动所产生的力；由于需要实时监测且反馈实施需要一定的时间，对传感器以及处理的要求较高，且需要外部能源支持，成本比较高。采用半主动模式控制的减振器，是通过特定的方法改变阻尼器自身的阻尼特性来达到所需减振效果，且无需消耗更多的外部能源。磁流变阻尼器为新型半主动减振装置的代表，可根据电磁场调节阻尼间隙内磁流变液的流变特性，来达到改变输出阻尼力的目的。传统的磁流变阻尼器，在改变阻尼的同时并不能改变其自身的固有频率，即不能改变阻尼器的刚度。而传统的可变刚度控制系统，通过实时调整安装在层间的可变刚度装置，使得主体结构的刚度根据不同的控制程序可变，从而使结构的自振频率远离外部激励的频率，达到减小结构振动的目的。常用的弹簧-阻尼器结构的减振系统，虽然可以达到上述变阻尼和变刚度的复合功能，但由于结构过大而限制了其应用场合。专利ZL200420032523.6提出一种用于中、高档越野车和赛车的可调式减震器，通过人为改变螺旋弹簧以及相关机械结构，实现减震器拉伸阻尼力和弹簧刚度可变，从而改善不同路况的路面对车辆的振动和冲击。但在实际应用中，人为手工调节机械结构十分不便，且不适于用于一直在运行的机构中。专利ZL201120292619.6提出一种阻尼可调的车用前减震器，通过人为改变导液孔的导通面积来达到调节输出阻尼力的目的，但该阻尼器的刚度也不能自动连续可调。专利ZL201110254088.6提出一种单出杆式磁流变阻尼器，可有效调节阻尼器的阻尼，但无法同时改变阻尼器的刚度。现有工业现场用阻尼器中，能够同时实现阻尼与刚度连续可调的几乎没有。基于此，设计一种阻尼与刚度连续可调，且机械机构合理实用的阻尼器，具有十分重要的意义。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
所述传统的磁流变阻尼器刚度大且无法调节的问题，本专利技术提供一种磁流变阻尼器和电涡流阻尼器组合而成的混合式阻尼器。传统磁流变阻尼器和电涡流阻尼器常分别用在不同的系统中，而本专利技术设计将电涡流阻尼器与磁流变阻尼器集成使其协同工作。在电涡流阻尼器结构中，固定在固定套筒上的永磁铁组在外部激励下随着活塞杆一起运动，永磁铁组在外圈导磁缸筒内运动，改变了流经外圈导磁缸筒的磁通量，因此在外圈导磁缸筒内产生电涡流以抵消磁通量的变化。涡流产生磁场，在永磁铁和外圈导磁缸筒之间产生吸引力和排斥力，阻止物体运动过程中阻尼的相对振动。本专利技术通过将磁流变阻尼器和电涡流阻尼器组合的方式，来减少相同阻尼力下磁流变阻尼器的刚度，特别适合应用于采用磁流变阻尼器的半主动减振系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括：下端盖(1)、外圈导磁缸筒(2)、紧固隔磁衔铁(3)、永磁铁(4)、隔磁片(5)、内圈隔磁缸筒(6)、上端盖(7)、固定套筒(8)、活塞杆(9)、紧固螺母(10)、阻尼器上端盖(11)、活塞头上挡板(12)、励磁线圈(13)、活塞头套筒(14)、活塞头(15)、活塞头下挡板(16)、锁紧螺母(17)以及阻尼器下端盖(18)；阻尼器上端盖(11)与内圈隔磁缸筒(6)通过螺钉固定连接，阻尼器上端盖(11)与内圈隔磁缸筒(6)内表面间隙配合，两者通过密封圈进行密封；阻尼器上端盖(11)中间加工有圆形通孔，活塞杆(9)与阻尼器上端盖(11)中间圆形通孔间隙配合，两者通过密封圈进行密封；活塞杆(9)下端加工有轴肩，活塞头上挡板(12)中间加工有圆形通孔，活塞杆(9)下端外表面与活塞头上挡板(12)圆形通孔间隙配合，且活塞杆(9)下端轴肩与活塞头上挡板(12)上端面紧密接触；活塞头(15)中间加工有圆形通孔，与活塞杆(9)下端外表面间隙配合；活塞头(15)上端面与活塞头上挡板(12)下端面紧密接触；活塞头(15)加工有圆环形凹槽，用于缠绕励磁线圈(13)；活塞头(15)下端面与活塞头下挡板(16)上端面紧密接触；活塞头下挡板(16)中间加工有圆形通孔，与活塞杆(9)下端外表面间隙配合，并通过锁紧螺母(17)锁紧固定；活塞头套筒(14)内表面与活塞头(15)外表面之间的径向间隙形成磁流变液流经通道；活塞头套筒(14)下端加工有凸台，安装在活塞头下挡板(16)中；活塞头套筒(14)上端加工有凸台，安装在活塞头上挡板(12)的凹槽内；活塞头套筒(14)外表面与内圈隔磁缸筒(6)间隙配合，并通过密封圈进行密封；内圈隔磁缸筒(6)下端面与下端盖(1)通过螺钉固定连接；固定套筒(8)下端部外侧加工有台肩；环状永磁铁(4)以N极-N极，S极-S极相向的方式放置，两个永磁铁(4)之间用一个隔磁片(5)隔开，8个隔磁片(5)和8个永磁体(4)按照顺序依次排列在固定套筒(8)上，并通过紧固隔磁衔铁(3)压紧；紧固隔磁衔铁(3)与固定套筒(8)通过螺钉紧固连接；外部激励作用时，活塞杆(9)沿轴向往复运动；与此同时，固定在固定套筒(8)上的永磁铁(4)在外部激励下随着活塞杆(9)一起运动，永磁铁(4)在外圈导磁缸筒(2)内运动，改变了流经外圈导磁缸筒(2)的磁通量，因此在外圈导磁缸筒(2)内产生电涡流以抵消磁通量的变化；涡流产生磁场，在永磁铁(4)和外圈导磁套筒(2)之间产生吸引力和排斥力，阻止物体运动过程中阻尼的相对振动，从而来改变同等阻尼力下磁流变阻尼器的刚度；下端盖(1)上端内表面加工有圆环形凹槽，外圈导磁缸筒(2)与下端盖(1)上端圆环形凹槽过盈配合；上端盖(7)下端加工有圆环形凹槽，凹槽两端内表面加工有内螺纹；外圈导磁缸筒(2)上端外表面加工有外螺纹，两者通过螺纹连接固定在一起；阻尼器下端盖(18)内表面与活塞杆(9)下端外表面间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器下端盖(18)内表面与内圈隔磁缸筒(6)间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器下端盖(18)和下端盖(1)通过螺钉紧固连接。本专利技术与
技术介绍
相比，具有的有益效果是：（1）本专利技术中电涡流阻尼器部分采用环形永磁铁和隔磁铁芯，由于每层环形永磁铁的布置均采用Halbach磁铁结构，使得磁场感应强度增强；相对于其他磁铁布置方式，增加了磁场利用率，提高了产生电涡流能力，刚度调节范围变大。（2）本专利技术将磁流变阻尼器和电涡流阻尼器结合在一起，两种阻尼器并行工作。通过电涡流阻尼器产生涡电流来降低磁流变阻尼器的刚度，且所需能量小，装置简单，控制效果明显。附图说明图1是本专利技术结构示意图。图2是本专利技术中电涡流阻尼器结构示意图。图3是图2的P部放大图。图4是图2的Q部放大图。图5是本专利技术中磁流变阻尼器结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术结构示意图，包括下端盖(1)、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁流变阻尼器和电涡流阻尼器组合而成的混合式阻尼器，其特征在于包括：下端盖(1)、外圈导磁缸筒(2)、紧固隔磁衔铁(3)、永磁铁(4)、隔磁片(5)、内圈隔磁缸筒(6)、上端盖(7)、固定套筒(8)、活塞杆(9)、紧固螺母(10)、阻尼器上端盖(11)、活塞头上挡板(12)、励磁线圈(13)、活塞头套筒(14)、活塞头(15)、活塞头下挡板(16)、锁紧螺母(17)以及阻尼器下端盖(18)；阻尼器上端盖(11)与内圈隔磁缸筒(6)通过螺钉固定连接，阻尼器上端盖(11)与内圈隔磁缸筒(6)内表面间隙配合，两者通过密封圈进行密封；阻尼器上端盖(11)中间加工有圆形通孔，活塞杆(9)与阻尼器上端盖(11)中间圆形通孔间隙配合，两者通过密封圈进行密封；活塞杆(9)下端加工有轴肩，活塞头上挡板(12)中间加工有圆形通孔，活塞杆(9)下端外表面与活塞头上挡板(12)圆形通孔间隙配合，且活塞杆(9)下端轴肩与活塞头上挡板(12)上端面紧密接触；活塞头(15)中间加工有圆形通孔，与活塞杆(9)下端外表面间隙配合；活塞头(15)上端面与活塞头上挡板(12)下端面紧密接触；活塞头(15)加工有圆环形凹槽，用于缠绕励磁线圈(13)；活塞头(15)下端面与活塞头下挡板(16)上端面紧密接触；活塞头下挡板(16)中间加工有圆形通孔，与活塞杆(9)下端外表面间隙配合，并通过锁紧螺母(17)锁紧固定；活塞头套筒(14)内表面与活塞头(15)外表面之间的径向间隙形成磁流变液流经通道；活塞头套筒(14)下端加工有凸台，安装在活塞头下挡板(16)中；活塞头套筒(14)上端加工有凸台，安装在活塞头上挡板(12)的凹槽内；活塞头套筒(14)外表面与内圈隔磁缸筒(6)间隙配合，并通过密封圈进行密封；内圈隔磁缸筒(6)下端面与下端盖(1)通过螺钉固定连接；固定套筒(8)下端部外侧加工有台肩；环状永磁铁(4)以N极‑N极，S极‑S极相向的方式放置，两个永磁铁(4)之间用一个隔磁片(5)隔开，8个隔磁片(5)和8个永磁体(4)按照顺序依次排列在固定套筒(8)上，并通过紧固隔磁衔铁(3)压紧；紧固隔磁衔铁(3)与固定套筒(8)通过螺钉紧固连接；外部激励作用时，活塞杆(9)沿轴向往复运动；与此同时，固定在固定套筒(8)上的永磁铁(4)在外部激励下随着活塞杆(9)一起运动，永磁铁(4)在外圈导磁缸筒(2)内运动，改变了流经外圈导磁缸筒(2)的磁通量，因此在外圈导磁缸筒(2)内产生电涡流以抵消磁通量的变化；涡流产生磁场，在永磁铁(4)和外圈导磁套筒(2)之间产生吸引力和排斥力，阻止物体运动过程中阻尼的相对振动，从而来改变同等阻尼力下磁流变阻尼器的刚度；下端盖(1)上端内表面加工有圆环形凹槽，外圈导磁缸筒(2)与下端盖(1)上端圆环形凹槽过盈配合；上端盖(7)下端加工有圆环形凹槽，凹槽两端内表面加工有内螺纹；外圈导磁缸筒(2)上端外表面加工有外螺纹，两者通过螺纹连接固定在一起；阻尼器下端盖(18)内表面与活塞杆(9)下端外表面间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器下端盖(18)内表面与内圈隔磁缸筒(6)间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器下端盖(18)和下端盖(1)通过螺钉紧固连接。...
【技术特征摘要】
1.一种磁流变阻尼器和电涡流阻尼器组合而成的混合式阻尼器，其特征在于包括：下端盖(1)、外圈导磁缸筒(2)、紧固隔磁衔铁(3)、永磁铁(4)、隔磁片(5)、内圈隔磁缸筒(6)、上端盖(7)、固定套筒(8)、活塞杆(9)、紧固螺母(10)、阻尼器上端盖(11)、活塞头上挡板(12)、励磁线圈(13)、活塞头套筒(14)、活塞头(15)、活塞头下挡板(16)、锁紧螺母(17)以及阻尼器下端盖(18)；阻尼器上端盖(11)与内圈隔磁缸筒(6)通过螺钉固定连接，阻尼器上端盖(11)与内圈隔磁缸筒(6)内表面间隙配合，两者通过密封圈进行密封；阻尼器上端盖(11)中间加工有圆形通孔，活塞杆(9)与阻尼器上端盖(11)中间圆形通孔间隙配合，两者通过密封圈进行密封；活塞杆(9)下端加工有轴肩，活塞头上挡板(12)中间加工有圆形通孔，活塞杆(9)下端外表面与活塞头上挡板(12)圆形通孔间隙配合，且活塞杆(9)下端轴肩与活塞头上挡板(12)上端面紧密接触；活塞头(15)中间加工有圆形通孔，与活塞杆(9)下端外表面间隙配合；活塞头(15)上端面与活塞头上挡板(12)下端面紧密接触；活塞头(15)加工有圆环形凹槽，用于缠绕励磁线圈(13)；活塞头(15)下端面与活塞头下挡板(16)上端面紧密接触；活塞头下挡板(16)中间加工有圆形通孔，与活塞杆(9)下端外表面间隙配合，并通过锁紧螺母(17)锁紧固定；活塞头套筒(14)内表面与活塞头(15)外表面之间的径向间隙形成磁流变液流经通道；活塞头套筒(14)下端加工有凸台，安装在活塞头下挡板(16)中...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡国良，童旺，喻理梵，丁孺琦，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西,36
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