[发明专利]一种可回收能量的自传感磁流变液阻尼器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种可回收能量的自传感磁流变液阻尼器，包括外缸筒，所述外缸筒的内部设有固连有两个普通活塞的活塞杆，活塞杆在两个普通活塞之间固连有线圈活塞以及位于线圈活塞上的励磁线圈，两个普通活塞之间的容腔内设有磁流变液，两个普通活塞与外缸筒的端部之间均设有压电堆，压电堆与普通活塞之间均设有直线轴承、弹簧，结构简单，当外负载受激振动时，一方面可通过实时控制电流，实现阻尼力半主动控制，对负载振动进行能量耗散；另一方面该装置可通过活塞杆及左、右活塞的往复运动，通过弹簧将正压力施加于压电堆，从而产生电能，实现振动能量回收，同时通过收集电能来反映力大小和振动频率，实现自传感。

主权项

1.一种可回收能量的自传感磁流变液阻尼器，其特征在于：包括外缸筒，所述外缸筒的内部设有固连有两个普通活塞的活塞杆，活塞杆在两个普通活塞之间固连有线圈活塞以及位于线圈活塞上的励磁线圈，两个普通活塞之间的容腔内设有磁流变液，两个普通活塞与外缸筒的端部之间均设有压电堆，压电堆与普通活塞之间均设有直线轴承、弹簧；所述外缸筒的两端部分别经内六角螺钉螺接有左端盖与右端盖，所述左端盖与右端盖的内周部圆周分布有若干个压电堆安置孔，所述左端盖的内中部螺接有用于套设直线轴承的轴承轴，所述活塞杆的输出端的直线轴承套设在活塞杆上，所述活塞杆的输出端穿出右端盖；所述弹簧的一端与直线轴承固接，另一端与普通活塞固接，所述直线轴承与压电堆接触，并可在轴承轴上滑动，弹簧将外部振动通过直线轴承传递给压电堆从而产生电能，压电堆往复均可压；所述活塞杆的输出端伸出外缸筒外部连接外负载，压电堆通过直线轴承与弹簧连接普通活塞，构成压电发电部分，所述活塞杆与外缸筒同轴；所述普通活塞包括左活塞与右活塞，所述左活塞与活塞杆螺接，所述右活塞与活塞杆焊接，所述线圈活塞与活塞杆焊接，所述励磁线圈绕于线圈活塞上，所述左活塞、右活塞与外缸筒的内筒壁之间均设有密封圈；所述线圈活塞与外缸筒的内筒壁之间形成环形节流通道；所述压电堆结构是由一定数量的压电元件并联制成一压电堆，再将已制成的压电堆通过并联连接而成；所述外缸筒和线圈活塞采用导磁性强的材料DT4，两个普通活塞的密封采用毡圈密封；所述励磁线圈与可控电流源相电连，所述压电堆输出与一电能收集电路相连；该可回收能量的自传感磁流变液阻尼器的控制方法按以下步骤进行：外部负载收到激励振动时，活塞杆会通过弹簧作用于压电堆，压电堆产生电能，通过能量收集电路让电能供于阻尼器或传感电路部分，同时压电堆相当于压电传感器，可检测外部负载振动情况，产生反馈信号到一控制器，控制器根据反馈信号控制相应的输出电流到励磁线圈，从而控制磁场大小，调节磁流变效应，继而控制阻尼器输出力。