[发明专利]一种齿条传动式碟形磁流变阻尼器

说明书

本发明公开了一种齿条传动式碟形磁流变阻尼器，包括带有拉杆(93)的双面齿条(9)、传力导向架(2)、第一被动齿轮(81)、第二被动齿轮(82)、工作盘腔一、工作盘腔二、第一U形电磁铁(31)以及第二U形电磁铁(32)。本发明的齿条传动式碟形磁流变阻尼器能够把振动的直线运动转化为动盘的转动，转动的动盘会剪切磁流变液产生阻尼力；同时外置的电磁铁尺寸不受限制，可以提供比较大的磁场，能够提高磁流变阻尼器的可调系数，有利于磁流变阻尼器的应用推广。

技术领域

本发明涉及一种可用于土木、机械和航空领域的碟形磁流变阻尼器，尤其涉及一种齿条传动式碟形磁流变阻尼器。

背景技术

随着国家的发展、生活水平的提高，高层建筑、高耸结构、大跨结构等重要性结构与日俱增。在动力荷载(如强风和地震)作用下，这些结构会产生比较大的振动，影响到结构的正常使用及安全，如何减小结构的风振或地震反应是一个前沿且重要的课题。结构振动控制是一种新型的抗振/震措施，它是通过在结构中设置减振/震或隔振/震装置来消耗或隔离振/震动能量，或者施加外部的能量以抵消外部激励对结构的作用。磁流变阻尼器是利用磁流变液剪切屈服强度随外加磁场大小变化的特性制作的半主动控制装置，由于功耗低、可控制、出力大、时滞小，既具有被动控制的稳定性，又有主动控制的可调性的特性，受到振动控制科研人员和工程师的重视，成为研究热点。

由于磁流变阻尼器的可调性，是通过对其中的磁流变液施加外加变化的磁场，使得磁流变液在流体-固体之间逆变来实现的。在磁流变液配方一定的情况下，外加磁场的大小，直接影响着磁流变阻尼器的最大出力和可调系数的大小。在传统的筒式磁流变阻尼器中，外加磁场是由通电的缠绕在导磁铁芯上的励磁线圈产生的，其励磁线圈及铁芯的尺寸会受到磁流变阻尼器缸体尺寸的限制。如果通过加大线圈圈数来提高磁场，则会使阻尼器缸体尺寸较大，增加磁流变液的用量，提高阻尼器的造价。如果减小缸体尺寸，则不能获得足够大的外加磁场，进而影响磁流变阻尼器的最大出力和可调系数，这种现象在小尺寸的磁流变阻尼器上表现尤其严重。为了解决这个问题，一是提高磁流变液的导磁性能，以现有的技术，一般通过提高导磁颗粒的导磁性能来提高磁流变液导磁性能，这种方式会导致磁流变液的抗沉淀性能下降，从而影响磁流变阻尼器在长期服役中的工作性能；另一种方式是增加导磁颗粒的含量，这种方式会增加磁流变液的零场粘度，影响磁流变阻尼器的可调系数。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种齿条传动式碟形磁流变阻尼器，该磁流变阻尼器改变了传统的磁流变阻尼器的工作方式，把原先活塞直线剪切磁流变液的工作方式，转化为碟片旋转剪切磁流变液的工作方式，把励磁电磁铁放置在工作腔体之外，能够保证提供足够大的磁场强度，从而提高阻尼器的最大出力和可调系数，同时节省磁流变液的用量。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种齿条传动式碟形磁流变阻尼器，包括带有拉杆(93)的双面齿条(9)、传力导向架(2)、第一被动齿轮(81)、第二被动齿轮(82)、工作盘腔一、工作盘腔二、第一U形电磁铁(31)以及第二U形电磁铁(32)，其中：

所述传力导向架(2)的左侧固定连接有左拉杆(1)，而传力导向架(2)的右侧开设有孔洞(23)，且所述传力导向架(2)的前后两侧均开设有中空槽口，分别为第一中空槽口(21)、第二中空槽口(22)。

所述双面齿条(9)设置于传力导向架(2)内，所述双面齿条(9)包括第一齿面(91)、第二齿面(92)，所述第一齿面(91)、第二齿面(92)分别设置于双面齿条(9)的前后两侧，且所述第一齿面(91)、第二齿面(92)的朝向相反，而所述拉杆(93)设置于双面齿条(9)的右侧，所述第一齿面(91)设置于第一中空槽口(21)内，且所述第一齿面(91)与第一中空槽口(21)滑动连接。第二齿面(92)设置于第二中空槽口(22)内，且第二齿面(92)与第二中空槽口(22)滑动连接，而所述拉杆(93)穿过孔洞(23)伸出传力导向架(2)的右侧，且所述拉杆(93)与孔洞(23)滑动连接。