本发明专利技术公开了一种并联式抗冲耗能磁流变阻尼器，涉及土木工程技术领域，它包括由主活塞、主活塞杆、励磁线圈、第一气体补偿腔和MRG腔室组成本发明专利技术的主动可调耗能部分；浮动活塞、副活塞、副活塞杆、第二气体补偿腔、STG腔室组成本发明专利技术的被动抗冲耗能部分。针对普通磁流变阻尼器在高速荷载产生的冲击下结构瞬时刚度较小的问题，本发明专利技术通过副活塞挤压剪切增稠胶STG产生的剪切增稠效应，有效抵抗高速荷载下产生的冲击，同时通过给主活塞上励磁线圈通电实现阻尼力的连续可调。本发可实现双重减震耗能，且较普通单出杆阻尼器出力更大。
A kind of parallel anti impact energy dissipation MR damper
【技术实现步骤摘要】
一种并联式抗冲耗能磁流变阻尼器
本专利技术主要涉及土木抗震领域，尤其涉及一种并联式抗冲耗能磁流变阻尼器。
技术介绍
随着现代土木工程行业的发展，双出杆阻尼器存在行程和安装空间的局限，单出杆阻尼器却能克服这方面的局限。普通单出杆磁流变阻尼器存在在高速荷载产生的冲击下结构瞬时刚度较小的问题，普通单出杆剪切增稠阻尼器存在无法应对荷载变化快慢下的结构振动控制的问题。因此，专利技术一种集合这两种阻尼器性能的单出杆阻尼器尤为重要。磁流变胶(MagnetorheologicalGe1，简称MRG)是新一代高分子磁流变材料，MRG是将微米级的磁性颗粒分散到以聚合物凝胶为连续相的母液中而形成的，它不仅比磁流变液(Magnetorheologca1Fluid，简称MRF)有更好的稳定性和抗沉降性，还保留了MRF外磁场作用下具有快速响应和表观粘度显著变化的特点。剪切增稠胶(ShearThickeningGel，简称STG)是新一代粘弹性材料，它不仅集成了剪切增稠液(STF)所有的优异性能，还具有封装容易、可塑性强和不易沉降的优点。STG在高剪切速率下的表观黏度发生大幅度增大，由液态转化为类固体，在STG刚度提高的过程中会吸收大量能量，从而能有效抵抗高速荷载产生的冲击。申请号为201821074759.4的专利公开的“一种新型粘滞阻尼器”通过在活塞上设置有若干不同大小规格的阻尼孔，通过调整控制盘可以提供不同阻尼值，但阻尼器无法应对荷载变化快慢下的结构振动控制的问题。申请号为201710052593.X的专利公开的“一种体积补偿隔离式单出杆磁流变阻尼器”通过体积补偿装置实现其与体积补偿腔的隔离，防止工作腔内磁流变液外渗，但无法解决单出杆磁流变阻尼器在高速荷载产生的冲击下结构瞬时刚度较小的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术涉及一种并联式抗冲耗能磁流变阻尼器，通过给主活塞上励磁线圈通电产生的磁流变效应，解决了普通剪切增稠阻尼器无法应对荷载变化快慢下的结构振动控制的问题；通过副活塞相对运动产生的剪切增稠效应，解决了普通磁流变阻尼器在高速荷载产生的冲击下结构瞬时刚度较小的问题。本专利技术是通过如下技术方案得以实现的：一种并联式抗冲耗能磁流变阻尼器，包括阻尼缸，所述阻尼缸两端通过左缸盖和右缸盖密封，且阻尼缸内靠近左缸盖处设置有第一气体补偿腔，所述第一气体补偿腔右侧设置有浮动活塞，在所述浮动活塞和右缸盖之间设置有MRG腔室；所述浮动活塞上垂直连接有副活塞杆的一端，副活塞杆的另一端延伸至主活塞杆内，主活塞杆内设置有STG腔室，STG腔室内靠近右缸盖位置处设置有第二气体补偿腔，在所述主动活塞杆上，且靠近浮动活塞位置处设置有主活塞，主活塞内侧壁面上设置有励磁线圈。进一步的，所述副活塞杆的末端设置有副活塞，副活塞可在STG腔室内往复运动。进一步的，所述STG腔室和MRG腔室内分别填充有剪切增稠胶STG和磁流变胶MRG。进一步的，所述主活塞外侧设置有隔磁护套。进一步的，所述主活塞杆内还设置有导线通道，导线通道内设置有导线。进一步的，所述主活塞杆一端延伸出右缸盖。进一步的，所述第一气体补充腔外侧设置有补偿气囊，浮动活塞的外侧包裹有第一密封圈。进一步的，所述第一气体补充腔、第二气体补偿腔内填充的气体为氮气。进一步的，所述隔磁护套外侧包裹有第二密封圈。进一步的，所述右缸盖与阻尼缸配合处还设置有密封挡板。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、针对普通磁流变阻尼器在高速冲击下产生的瞬时刚度较小的问题，本专利技术在主活塞杆内部设置中空圆柱形结构，填充STG形成STG腔室，通过副活塞在STG腔室内运动产生的剪切增稠效应能瞬间提高结构的刚度，有效抵抗高速荷载下产生的冲击。2、本专利技术不仅通过MRG主动耗能部分使阻尼器的阻尼力连续可调，弥补普通剪切增稠阻尼器在低剪切速率下无法有效耗散振动能量的问题，还通过STG被动抗冲部分产生的剪切增稠效应有效抵抗高速荷载下产生的冲击，使阻尼器具备双重减震耗能的功能。3、本专利技术无须附加额外阻尼器缸筒就可实现主活塞挤压MRG耗能，副活塞也因相对位移挤压STG耗能，较传统单出杆阻尼器出力更大，有效提高了缸筒的空间利用率。4、通过设置隔磁护套使得励磁线圈通电产生的磁力线更密集地穿过主活塞与阻尼缸之间的阻尼间隙，更加充分发挥磁流变的有益效能，提高阻尼器的减震性能。5、副活塞杆末端设置副活塞的目的是：当主活塞在MRG腔室内运动时，副活塞与剪切增稠胶STG有更大的接触面积，使副活塞在STG腔室内相对主活塞运动时能产生更大的阻尼力，起到更好的减震耗能效果。6、第一气体补充腔和第二气体补充腔的设置用于在主活塞和副活塞工作挤压剪切增稠胶STG与磁流变胶MRG的时候，第一气体补偿腔和第二气体补偿腔发生形变，从而起到弹性阻尼的作用。附图说明图1为本专利技术的阻尼器内部结构示意图；图2为本专利技术图1中涉及到的副活塞及浮动活塞结构示意图；图3为本专利技术图1中涉及到的主活塞杆剖面示意图；图4为本专利技术图1的A-A剖面示意图；图5为本专利技术的主活塞磁路示意图；附图标记如下：1-左缸盖；2-补偿气囊；3-第一密封圈；4-阻尼缸；5-副活塞杆；6-第二密封圈；7-励磁线圈；8-MRG腔室；9-导线通道；10-主活塞杆；11-密封挡板；12-螺栓；13-第二气体补偿腔；14-导线；15-第一气体补偿腔；16-浮动活塞；17-磁流变胶MRG；18-隔磁护套；19-主活塞；20-副活塞；21-STG腔室；22-剪切增稠胶STG；23-右缸盖。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种并联式抗冲耗能磁流变阻尼器，其特征在于，包括阻尼缸(4)，所述阻尼缸(4)两端通过左缸盖(1)和右缸盖(23)密封，且阻尼缸(4)内靠近左缸盖(1)处设置有第一气体补偿腔(15)，所述第一气体补偿腔(15)右侧设置有浮动活塞(16)，在所述浮动活塞(16)和右缸盖(23)之间设置有MRG腔室(8)；所述浮动活塞(16)上垂直连接有副活塞杆(5)的一端，副活塞杆(5)的另一端延伸至主活塞杆(10)内，主活塞杆(10)内设置有STG腔室(21)，STG腔室(21)内靠近右缸盖(23)位置处设置有第二气体补偿腔(13)，在所述主动活塞杆(10)上，且靠近浮动活塞(16)位置处设置有主活塞(19)，主活塞(19)内侧壁面上设置有励磁线圈(7)。/n
【技术特征摘要】
1.一种并联式抗冲耗能磁流变阻尼器，其特征在于，包括阻尼缸(4)，所述阻尼缸(4)两端通过左缸盖(1)和右缸盖(23)密封，且阻尼缸(4)内靠近左缸盖(1)处设置有第一气体补偿腔(15)，所述第一气体补偿腔(15)右侧设置有浮动活塞(16)，在所述浮动活塞(16)和右缸盖(23)之间设置有MRG腔室(8)；所述浮动活塞(16)上垂直连接有副活塞杆(5)的一端，副活塞杆(5)的另一端延伸至主活塞杆(10)内，主活塞杆(10)内设置有STG腔室(21)，STG腔室(21)内靠近右缸盖(23)位置处设置有第二气体补偿腔(13)，在所述主动活塞杆(10)上，且靠近浮动活塞(16)位置处设置有主活塞(19)，主活塞(19)内侧壁面上设置有励磁线圈(7)。
2.根据权利要求1所述的并联式抗冲耗能磁流变阻尼器，其特征在于，所述副活塞杆(5)的末端设置有副活塞(20)，副活塞(20)可在STG腔室(21)内往复运动。
3.根据权利要求1所述的并联式抗冲耗能磁流变阻尼器，其特征在于，所述STG腔室(21)和MRG腔室(8)内分别填充有剪切增稠胶STG(22)和磁流变胶MRG(17)。
4....
【专利技术属性】
技术研发人员：于国军，周杰，操礼林，刘浪，刘雅林，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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