[实用新型]采用双层磁铁和双层线圈进行能量采集的磁流变阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁流变阻尼器，尤其涉及一种采用双层磁铁和双层线圈进行能量采集的磁流变阻尼器。

背景技术

磁流变阻尼器由于具有毫秒级响应速度、大控制范围和大阻尼力输出的特点，使得它成为工业应用领域优秀的半主动执行器件。目前，磁流变阻尼器已广泛应用于建筑物及桥梁的减振抗震系统、铁路机车车辆及汽车悬架系统的减振等场合。

采用磁流变阻尼器主要目的就是吸收外部振动，减轻振动对结构器件的损伤。但实际使用中，其能量损耗也不容忽视。传统的磁流变阻尼器仅仅具有吸振功能，不具有能量采集的功能，导致振动能量的损失，不符合节能要求。因此，研究一种能够通过采集外部振动并将机械能转换为电能的磁流变阻尼器，一直是人们希望解决的问题。

目前，具有能量采集的磁流变阻尼器受到科研界的广泛关注。公开号为CN103306393A的中国发明专利“驱动能量自供给磁流变阻尼器”，将活塞杆的直线运动通过直齿轮和锥齿轮转化为旋转运动，驱使发电单元产生电能；但其结构具有局限性，在齿轮啮合传递运动的时候造成部分能量的损失，使得产生的电能减小。公开号为CN102374255A的中国发明专利“自供电、自传感的磁流变阻尼器”，其结构是通过活塞杆的直线运动带动外部环形永磁体切割感应线圈产生电能，虽然减小了机械运动形式转换中能量损耗，但由于采用单层磁铁和单层线圈，并且永磁铁没有得到合理的布置，产生的磁场强度有限，造成磁场利用率降低，采集的电能较小，使得回收的电能不足以实现对阻尼器中励磁线圈自供电。

基于此，有必要提出一种采用双层磁铁和双层线圈进行能量采集的磁流变阻尼器，通过对永磁铁组和线圈的合理布置获得较大的电能，实现磁流变阻尼器振动机械能的高效采集。

发明内容

为了克服背景技术所述磁流变阻尼器存在的问题及满足磁流变阻尼器的实际使用要求，本实用新型提供一种采用双层磁铁和双层线圈进行能量采集的磁流变阻尼器。该阻尼器能量采集结构在U型磁铁支架下端内外表面设置有内层环形永磁铁组和外层环形永磁铁组，并且将内层和外层环形永磁铁组按照一定的形式布置；感应线圈分别由内层感应线圈和外层感应线圈组成；内层感应线圈缠绕在阻尼器缸筒绕线槽内，外层感应线圈缠绕在绕线架的绕线槽内；活塞杆的上下运动带动U型磁铁支架上的内层和外层环形永磁铁组往复运动；在永磁铁作用下，内层和外层感应线圈在往复运动中产生交流电，通过整流电路可以将产生的交流电转换成直流电，可直接用于励磁线圈的直流供电，提供产生可控阻尼力所需的磁场；也可直接储存在储能电路中，从而实现振动能量的采集。本实用新型采用双层磁铁和双层线圈进行振动能量采集，输出电能较大，采集效率较高；同时，双层磁铁和双层线圈布置方式合理，空间利用合理，结构紧凑。