[实用新型]一种基于多级周向流动模式的双杆磁流变阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型属于减振装置的配置技术领域，是一种适用于垂向、横向减振且需求的较大阻尼力的减振系统的磁流变阻尼器，能广泛用于房屋、桥梁、大型机床、重型机械、火车等的减振系统。 

背景技术

磁流变液在磁场的影响下展现出了较好的可控性，利用磁流变液作为工作介质的阻尼器运用广泛，房屋、桥梁、大型机床、重型机械、火车等领域已经利用磁流变阻尼器来有效衰减振动，对这些设施进行保护。该领域采用的磁流变阻尼器提供的阻尼力较大而可调节范围广，而传统的磁流变阻尼器主要基于缸内环形缝隙，活塞孔隙流动模式，磁场对阻尼通道的影响范围小，所能提供的阻尼力受到限制。许多研究人员在传统磁流变阻尼器的基础上进行改进工作，扩大磁场对阻尼通道的影响范围而来满足该领域的减振需求，这些改进工作一般仍然基于缸内进行，如采取多级线圈、隔磁环，导磁环，永久磁铁等措施，但是这些措施往往受到结构布置的限制。近些年，研究者正积极采用磁流变液旁通的结构和全通道有效的原理，如在旁通缸内采用多级径向流动的方法、缸外多级周向流动模式等，全部的阻尼通道有效，阻尼力可调范围广，磁场利用率高。因此，突破传统结构的限制，扩大磁场影响的范围必将极大提高阻尼力范围，能更好的适用于房屋、桥梁、大型机床、重型机械、火车等的减振系统。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于缸外多级周向流动模式的双杆磁流变阻尼器，根据需要选择性采用缸内活塞孔隙流动模式，设置较多数目的多级周向通道而使得磁流变液流经整个周向通道时产生的压降很大，提供的阻尼力大；为该种结构和原理设计一种能保证整个周向通道受控于磁场，每一级周向通道磁场分布均匀,各级周向通道的磁场分布一致的磁路结构,确保较小磁感应强度下,磁流变液流经周向通道就能获得较大的阻尼效应。

 实现本实用新型的目的所采取的技术方案是：该阻尼器包括上端盖、下端盖、阻尼器外套、内缸筒、设置在内缸筒内且带有流通孔的活塞及双连杆（可根据需要取消流通孔）、外缸筒、外缸筒端部、安装于外缸筒外壁的矩形截面周向通道、周向通道之间的环形铁芯、环绕在外缸筒外壁的线圈、设置在线圈和外套之间的导磁缸、导磁内盖、上导向盖、下导向盖等，所描述的内缸筒上、下端部均有流通孔与相应导磁内盖上流通孔相通，并由此实现工作腔（压缩腔、复原腔）和周向通道的液体流通。液体由活塞的一端工作腔进入一级周向通道，由不断的分流和汇流模式途径所有周向通道而流向活塞另一端的工作腔，同时部分液体也由同一端的工作腔流向另一端的工作腔（采取活塞孔隙流动模式时存在），这种双工作模式在外振动激励足够大而能驱动大量液体经由多级周向通道流动时，提供大的阻尼力，大幅度的衰减振动，活塞运动速度相对较大。外振动激励较小的情况下，液体主要经活塞流通孔流动而产生小阻尼效应，活塞具有一定的较小运动速度。每两个周向通道之间设置与通道相同截面积的环形铁芯，线圈通电时铁芯产生的磁力线均匀地经过周向通道的磁流变液，由导磁内盖、外缸筒端部，导磁缸形成闭合回路，所有的周向通道完全受控于磁场且影响分布均匀，流体流经外通道产生很大的压力降，提供较大的阻尼力。

 所述多级周向通道由多个矩形截面的周向通道组成，通道端面各有一个流通孔且相隔180°，每两个通道之间通过铁芯内置孔和通道端面流通孔进行液体交换。采用较多数目的周向通道能满足更大的阻尼力需求。

 所述活塞内孔的数量和孔径要保证其合适流量特性，过大的流量将抑制外通道液体的流动，削弱大冲击速度下的减振能力。

所述外套，上端盖、下端盖，上导向盖、下导向盖尽量使用隔磁材料或者采取隔磁措施，尽量避免漏磁，提高磁场利用率；外缸筒、内缸筒必须使用隔磁材料或者采取隔磁措施，避免大量磁力线经由此处形成回路，所有周向通道内、外侧壁必须使用隔磁材料，避免大部分磁力线经由内、外侧壁形成回路；所有周向通道上、下壁必须使用优良的导磁且退磁容易的材料，铁芯使用容易磁化且容易的材料。

所述周向通道的高度和级数是确定绕线圈数和电流的关键因素，合理的高度能进一步降低磁流变液产生一定屈服应力所需求的电流，降低能源消耗和线圈发热量。

 本发明具有以下优点和积极效果。

 1、按照上述方案制成的磁流变阻尼器的外周向通道全部处于磁场的控制中且影响均匀,流体流经外通道时产生的阻尼效应较大,能大幅度的衰减振动;当外振动激励较小时,流体不能大量经由外通道流动,液体主要经活塞流通孔流动而产生较小的阻尼效应,呈现软阻尼效应,衰减较小激励下的振动。这种结构和原理能根据外激励的程度自动选择需求的阻尼特性。