[发明专利]一种自驱动式磁流变减振阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及工程减振技术，具体地讲，涉及相减振阻尼器。

背景技术

流体阻尼技术是一种性能优良的减振控制方法，它基于孔隙流动的原理，通过调节变截面孔隙的大小，从而调节阻尼系数的取值范围，具有很好的减振耗能效果，近年来以磁流变液为代表的智能材料的出现为阻尼技术的发展注入了新的生机，它们将流体阻尼技术与主动控制的策略相结合，已经逐渐在各种减振领域发挥了很大的应用价值。

但是，目前市场上的屈服性流体阻尼器件仍属于智能-半主动控制技术的范畴，一方面，阻尼器驱动需要外接电源控制，对电源的稳定性有较高要求，这对于灾害发生等紧急情况下经常是无法保证的；另一方面，阻尼器性能的有效发挥又很大程度依赖于外界控制中心的决策和驱动，因此对控制律和传感系统都有较高的要求，由于控制律的选择不当以及传感系统的误差都会给阻尼器的性能品质带来较大的影响。

另外，目前控制系统的时滞问题导致的相位差也往往对控制系统的效果造成严重的破坏，这些都无疑对振动控制技术的发展和推广应用构成极大的障碍。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种自驱动式磁流变减振阻尼器，该减振阻尼器具有自适应能力，在工作状态时，该减振阻尼器可以根据外界振动情况自动感生电流，并以此电流实施控制和驱动屈服流体的阻尼特性，从而实施调节阻尼器的阻尼性能，具有很好的稳定性和自适应特性；且该阻尼阻尼器具有主动调谐和环境自适应的特点，同时不需要外界能量和传感系统，具有随环境激励自动改变阻尼特性的特点，同时具有良好的稳定性和鲁棒性能。

本发明提供的一种自驱动式磁流变减振阻尼器，其改进之处在于所述阻尼器设有自感应装置；包括缸筒、活塞和电磁线圈，电磁线圈缠绕在活塞的外表面，缸筒的内侧壁与活塞的外侧壁间设有节流通道，缸筒内设有磁流变液，节流通道中设有屈服液体；所述自感应装置内设有磁屏蔽体、强力磁铁和动力杆，动力杆中设有感应线圈；动力杆与穿过活塞的活塞杆的一端相固结，并随活塞杆一起做往复运动。

本发明提供的第一优选的自驱动式磁流变减振阻尼器，包括动力密封圈和端盖；活塞杆与缸筒相接处及动力杆与活塞杆的连接处均设有动力密封圈；活塞杆另一端穿过缸筒，且与缸筒连接的位置设有端盖。

本发明提供的第二优选的自驱动式磁流变减振阻尼器，所述减振阻尼器包括球头或耳环，球头或耳环位于活塞杆伸出缸筒的端部。

本发明提供的第三优选的自驱动式磁流变减振阻尼器，所述活塞杆采用非导磁材料。

本发明提供的第四优选的自驱动式磁流变减振阻尼器，所述非导磁材料为不锈钢。

本发明提供的第五优选的自驱动式磁流变减振阻尼器，所述动力杆采用导磁材料。

本发明提供的第六优选的自驱动式磁流变减振阻尼器，所述屈服液体为磁流变液。

本发明提供的第七优选的自驱动式磁流变减振阻尼器，所述导磁材料为纯铁和低碳钢。

本发明提供的第八优选的自驱动式磁流变减振阻尼器，所述活塞杆与动力杆通过焊接或螺栓的形式连接。

活塞杆采用的非导磁材料，除不锈钢外，也可以为同不锈钢有同等作用的其他材料；

导磁材料除纯铁和低碳钢外，也可以为其他导磁材料。

屈服流体缸筒内的电磁线圈匝数和大小可根据流体的屈服阻尼特性、阻尼器性能参数以及外界振动情况确定，自感应装置内的感应线圈的匝数和大小可根据外界激励情况和屈服流体缸筒内电磁线圈的情况加以确定。

本发明提供的自驱动式磁流变减振器，为一种具有良好稳定性的阻尼减振装置，它无需外界控制中心的指令，同时也不需要精敏的传感系统，它可以随外界激励的变化实时改变感应电流的特性，在地震等破坏性动力作用发生时具有良好的稳定性。

本发明提供的自驱动式磁流变减振器，为一种性能良好的耗能减振装置，可普遍适用于汽车、机械、航空、土木工程以及输电线路等特种结构的振动控制中。

本发明提供的一种自驱动式磁流变减振阻尼器的工作原理：

1、在承受较小冲击荷载时，此时阻尼器活塞及活塞杆的振动能量较小，阻尼器应主要表现为耗能作用，阻尼器内屈服流体无需达到屈服状态，粘滞力其主要作用，使用时，阻尼器两端的往复外力推动活塞杆相对于缸筒作往复运动，此时由于振动量较小，自感应装置内的动力杆振动量也较小，感应线圈内几乎不产生感应电流或仅产生很小的感应电流，此时自感应装置几乎不参与工作；