二维磁流变阻尼器制造技术

本发明专利技术公布了一种二维磁流变阻尼器，其包括中部有凹腔且轴向有等径通孔的外壳和芯部；芯部安装在外壳的等径通孔内，芯部的中部嵌入外壳中部的凹腔中，在外壳的内圆周面与芯部的外内圆周面及外壳中部的凹腔与芯部的上、下面之间留有间隙，在间隙内充满磁流变液或磁流变脂，在外壳或／和芯部安装有磁场发生器；外壳中的芯部可在径向作任意运动；调节磁场发生器输出的磁场强度使外壳中磁流变液或磁流变脂的粘度发生变化，使芯部在径向作任意运动时的阻尼力也发生改变，使二维磁流变阻尼器的阻尼力得到控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁流变阻尼器

技术介绍
现有已公开的磁流变阻尼器主要分两大类一类是直线式，另一类是旋转式，这两 类磁流变阻尼器都有其明确的适用范围，如旋转式磁流变阻尼器适用于各种旋转运动的减 振场合，而直线式磁流变阻尼器则适用于往复运动的减振场合，这两类磁流变阻尼器由于 受其结构的限制勻不能独立适用于二维平面运动的减振场合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种二维磁流变阻尼器，解决现有磁流变阻尼器不能独立 适用于二维平面运动的减振场合。本专利技术的技术方案如下一种二维磁流变阻尼器，其包括外壳和装在外壳内的芯部。所述芯部具有芯轴和在芯轴上等距离分布的至少两层径向柱盘，所述芯轴中心具 有通孑L。所述外壳为圆柱筒形，具有中心通孔，并在筒体上轴向等距离分布至少一层径向 的凹腔，所述凹腔将圆柱筒内腔分成上下至少两层环形腔。所述芯部装在外壳的中心通孔中，芯部的一层径向柱盘正好与圆柱筒内的一层环 形腔对应，各层径向柱盘分别装进各自对应的环形腔中，而筒体上的凹腔正好伸进芯部的 两层径向盘柱之间的位置，芯部在外壳中能在其径向作任意运动。在径向柱盘的上下表面与对应环形腔的上下内壁之间留有容纳磁流变液或磁流 变脂通过的间隙，在径向柱盘的外圆表面与环形腔的外侧内壁之间，以及筒体上的凹腔底 面与芯部的芯轴外圆周面之间留有容纳磁流变液或磁流变脂的空间，在所述的间隙和空间 内注入磁流变液或磁流变脂。所述芯部的最上一层径向柱盘的上表面和最下一层径向柱盘的下表面与外壳之 间设置有环形定位装置和环形密封装置。在所述芯部或/和外壳上安装有环形磁场发生器。 当外壳中的芯部在径向作任意方向上的直线运动时，芯部外圆周面与外壳内圆周 面间的磁流变液或磁流变脂受到挤压后向与芯部运动相反的方向流动，使这部分磁流变液 或磁流变脂工作在挤压模式；而在外壳中部的凹腔与芯部径向柱盘间隙中的磁流变液或磁 流变脂，则因受到外壳凹腔和芯部径向柱盘的相对直线运动而工作在剪切模式；当外壳中 的芯部作旋转运动时，处于外壳中部凹腔与芯部径向柱盘间隙中的磁流变液或磁流变脂， 则因受到外壳凹腔和芯部径向柱盘的相对旋转运动而工作在剪切模式；当外壳中的芯部在 径向作任意运动时，间隙中的磁流变液或磁流变脂的工作模式可按上述直线和旋转两种运 动方式进行分解或合成，此处不再赘述。当环形磁场发生器没有工作时，外壳中磁流变液或磁流变脂粘度低而流动性好， 芯部在外壳中运动时的阻尼力小；当环形磁场发生器工作后，外壳中磁流变液或磁流变脂 粘度变高且外壳中部凹腔与芯部径向柱盘间隙中的磁场强度提高，使芯部在外壳中运动时 受到的阻尼力变大，从而使二维磁流变阻尼器的阻尼力得到控制。与现有的磁流变阻尼器 相比，本专利技术的二维磁流变阻尼器是一种全新结构的磁流变阻尼器，是一种能独立适用于 二维平面运动的减振场合的磁流变阻尼器，使目前采用多个磁流变阻尼器来完成二维平面 运动的减振系统得到简化。附图说明图1是本专利技术的一种结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是本专利技术用于大跨度钢索减振的安装示意图 图4是本专利技术的另一种结构示意图。具体实施例方式以下结合附图及实例详细说明本专利技术的结构大跨度钢索减振一直是业内难以解决的技术问题，在不考虑钢索轴向伸长时，钢 索的径向振动是一个复杂的二维平面振动，本专利技术的二维磁流变阻尼器可用于解决此类振 动的减振。参见图1，由高导磁材料构成的芯部2被嵌入到由不导磁材料构成的外壳1内。芯部2具有芯轴201和在芯轴上等距离分布的两层径向柱盘202，芯轴201中心具 有对钢索作径向约束的通孔3。外壳1为圆柱筒形，具有中心通孔，并在筒体上轴向等距离分布一层径向的凹腔 101，所述凹腔101将圆柱筒内腔分成上下两层环形腔102。芯部2嵌装在外壳1的中心通孔中，芯部2的一层径向柱盘202正好与圆柱筒内 的一层环形腔102对应，各层径向柱盘202分别装进各自对应的环形腔102中，而筒体上的 凹腔101正好伸进芯部2的两层径向盘柱202之间位置。在径向柱盘202的上下表面与对 应环形腔102的上下内壁之间留有容纳磁流变液或磁流变脂通过的间隙，在径向柱盘202 的外圆表面与环形腔102的外侧内壁之间，以及筒体上的凹腔底面与芯部的芯轴外圆周面 之间留有容纳磁流变液或磁流变脂的空间，在芯部2与外壳1的间隙中充满磁流变液或磁 流变脂8后，在芯部2的外圆周面与外壳1的内圆周面形成了两个磁流变液或磁流变脂的 环形挤压通道9和10，以及两个磁流变液或磁流变脂的环形剪切面11。在芯部2的最上一层径向柱盘202的上表面和最下一层径向柱盘202的下表面与 外壳1之间设置有环形定位装置5，用于保证芯部2与外壳1在轴向不发生窜动，还设置环 形密封装置6将磁流变液或磁流变脂8约束在芯部2与外壳1的间隙中。环形磁场发生器 7固定在外壳1的凹腔101内。参见图3，钢索20径向固定在芯部2的通孔3中，外壳1固定在支架19上。当环形磁场发生器7不工作时，间隙中的磁流变液或磁流变脂8呈流体状态而流 动性好，钢索在带动芯部2向右运动时，芯部2的外圆周面与外壳1的内圆周面间(即环形挤压通道9、10内)的磁流变液或磁流变脂，由于受到芯部2的外圆周面的挤压，将通过环 形挤压通道9、10和环形剪切面11流向芯部2的左侧，芯部2向右运动时所受到的阻尼力较小。当环形磁场发生器7工作时，间隙中的磁流变液或磁流变脂8呈半固体状态，钢索 20在带动芯部2向右运动时，一部分磁流变液或磁流变脂受到芯部2的外圆周面的挤压，直 接通过环形挤压通道9、10流向芯部2的左侧；另一部分磁流变液或磁流变脂会在环形剪切 面11内受到外壳凹腔面与芯部径向柱盘面相对运动时产生的剪切作用后，流向芯部2的左 侧；由于此时间隙中的磁流变液或磁流变脂8呈半固体状态，且环形剪切面11中的磁场强 度较大，因此，芯部2向右运动时所受到的阻尼力较大；电源控制器12通过引出线13对环 形磁场发生器7进行控制，调节电源控制器12的输出电流即可调节环形磁场发生器7所产 生的磁场强度，从而调节芯部2与外壳1发生相对运动时的阻尼力。当钢索20带动芯部2在外壳1中作旋转运动时，因处于环形剪切面11间的磁流 变液或磁流变脂在磁场作用下而工作在剪切状态，使芯部2受到的旋转阻尼力较大。当外 壳1中的芯部2在径向作任意运动时，间隙中的磁流变液或磁流变脂8的工作模式 可按上 述直线和旋转两种运动方式进行分解或合成，此处不再赘述。综上所述固定在芯部2的通 孔3中的钢索20，无论发生何种方式的振动都会带动芯部2运动，芯部2的运动又会受到外 壳1内磁流变液或磁流变脂阻尼力的约束，从而实现二维磁流变阻尼器对钢索径向振动的 减振目的。图4是本专利技术的另一种结构示意图。其中芯部上的环形磁场发生器15、16的引 出线14通过引出孔18引出后与电源控制器12相连，环形磁场发生器15、16的外圆周上有 保护层17，其余同图1。权利要求一种二维磁流变阻尼器，其包括外壳和装在外壳内的芯部；其特征在于所述芯部具有芯轴和在芯轴上等距离分布的至少两层径向柱盘，所述芯轴中心具有通孔；所述外壳为圆柱筒形，具有中心通孔，并在筒体上轴向等距离分布至少一层径向的凹腔，所述凹腔将圆柱筒内腔分成上下至少两层环形腔；所述芯部装在外壳的中心通孔中，芯部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维磁流变阻尼器，其包括外壳和装在外壳内的芯部；　　其特征在于：　　所述芯部具有芯轴和在芯轴上等距离分布的至少两层径向柱盘，所述芯轴中心具有通孔；　　所述外壳为圆柱筒形，具有中心通孔，并在筒体上轴向等距离分布至少一层径向的凹腔，所述凹腔将圆柱筒内腔分成上下至少两层环形腔；　　所述芯部装在外壳的中心通孔中，芯部的一层径向柱盘正好与圆柱筒内的一层环形腔对应，各层径向柱盘分别装进各自对应的环形腔中，而筒体上的凹腔正好伸进芯部的两层径向盘柱之间的位置；　　在径向柱盘的上下表面与对应环形腔的上下内壁之间留有容纳磁流变液或磁流变脂通过的间隙，在径向柱盘的外圆表面与环形腔的外侧内壁之间，以及筒体上的凹腔底面与芯部的芯轴外圆周面之间留有容纳磁流变液或磁流变脂的空间，在所述的间隙和空间内注入磁流变液或磁流变脂；　　所述芯部的最上一层径向柱盘的上表面和最下一层径向柱盘的下表面与外壳之间设置有环形定位装置和环形密封装置；　　在所述芯部或／和外壳上安装有环形磁场发生器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭和平，谢宁，谭晓婧，
申请(专利权)人：谭晓婧，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]