[发明专利]一种电流变阻尼器

说明书

本发明公开了一种电流变阻尼器，包括内负极板组件、活塞组件、底盖1、外筒、正极板安装座、负极板安装座、M个正极板组件、N个外负极板组件，正、负极板组成多层圆柱状腔体，在施加高压直流电场后形成阻尼特性，极板之间有高压绝缘塑料条用于控制极板间隙，并隔离出多个独立腔室用于不同流动方向的阻尼控制；活塞组件中复位弹簧用于将活塞恢复到中间位置，并提供缓冲功能；由HALBACH列阵和电磁线圈绕组以及活塞和中轴组成的闭环磁路实现活塞位置的测量，作为油缸活塞的位置或速度度信号用于电流变可变阻尼力的控制需要。本发明通过管路连接串联于油缸和蓄能器之间，适用于对安装空间要求严格的环境下，尤其适用于有主动控制需求的减振环境。

技术领域

本发明属于阻尼器技术领域，特别涉及一种电流变阻尼器，适用于车辆、兵器、航空、船舶、工业、建筑、桥梁等行业。

背景技术

地震、随机风载荷、路面不平、发动机激励、火炮发射冲击力等载荷作用结构时，结构将吸收大量的外部能量，且结构因受迫振动而出现结构动力学响应。当结构响应超出其本身的变形能力时，结构被破坏或损伤，如受地震作用下房屋的倒塌、受随机风载荷作用下拉索的断裂；受路面不平激励下车架结构的开裂等。为保证结构的安全性，研究人员提出结构振动控制的概念，通过在系统中适当的部位设置耗能装置来减小结构的动力学响应，从而保证结构的安全。

工程结构减振的原理是在外部激励强迫振动时减振装置产生阻尼力，将激励能量进行耗散；隔振则是阻止振动能量传递进入系统内。最常见、有效的能量耗散元件是流体阻尼器。

流体阻尼器对结构振动控制的研究二十世纪八十年代末，目前在各个行业领域中已广泛使用，传统的流体阻尼器结构决定了其阻尼无法调节是固定阻尼特性的，因此无法根据外部激励的变化做出改变，当外部激励状态超出设计范围时，其减振效果大大降低，工程性能无法满足设计指标要求，具有主动控制的智能阻尼器可实现阻尼大小的实时变化，可有效满足工程设计需要。具有主动控制的液体阻尼器有电流变型和磁流变型。

中国公布的CN103758911B的磁流变油气悬架阻尼器采用小孔内磁流变液受磁场控制的原理实现阻尼，产生电磁场的线圈封闭在结构内部，阻尼在长时程控制过程中电磁线圈产生的热量无法散耗，对阻尼的控制能力会降低，系统的可靠性不高。

电流变阻尼器是利用新型的智能电流变液体，利用电流变在外部电场控制时阻尼的可变特性。将电流变阻尼器设计在减振或缓冲系统中，达到振动系统的刚度与阻尼均可控，从而实现满足抵抗外部不确定性载荷作用下降低结构动力学响应的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电流变阻尼器，解决了电磁力主动控制的阻尼器热量积聚后电磁力衰退的问题，并实现在结构尺寸改变不大的情况下获得更大的阻尼力控制范围。

实现本发明的技术解决方案为：一种电流变阻尼器，包括内负极板组件、活塞组件、底盖、外筒、正极板安装座、负极板安装座、M个正极板组件、N个外负极板组件，M≥1，N≥0，其中内负极板组件、活塞组件、M个正极板组件、N个外负极板组件均设置在外筒内，正极板安装座设置在外筒顶面，通过外筒顶面收口限位固连，底盖顶面沿着内侧壁设有一圈第一凹槽，外筒设置在上述第一凹槽内，外筒的外壁与底盖的内壁固连，底盖上偏心设有负极接线端子孔，负极板安装座位于外筒下部，与外筒内壁紧密配合，且与底盖的凹槽内壁顶面接触，活塞组件沿外筒的中心轴线设置，且顶面和底面分别伸入正极板安装座和负极板安装座，活塞组件、外筒、正极板安装座和负极板安装座之间形成第I环形空腔，内负极板组件、M个正极板组件、N个外负极板组件均设置在第I环形空腔内，内负极板组件位于最内侧，其外侧设有一个正极板组件，上述正极板组件向外筒方向交替设置N个外负极板组件和M-1个正极板组件，所述外筒上开有进油口，进油口外接蓄能器。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)在不改变结构长度的情况下，采用多回路结构设计，增大了电极板的有效长度。