一种具有并联式液流通道的双线圈双出杆式磁流变阻尼器的制作方法

本实用新型涉及一种磁流变阻尼器，尤其涉及一种具有并联式液流通道的双线圈双出杆式磁流变阻尼器。

背景技术：

磁流变阻尼器作为一种新型半主动控制元件，具有毫秒级响应速度、大控制范围和大输出阻尼力等特点，使其广泛用于建筑物以及桥梁的减振系统。

传统单线圈型磁流变阻尼器通过对励磁线圈通入电流大小的控制，来实现输出阻尼力大小的实时控制。该磁流变阻尼器在活塞头绕线槽内缠绕励磁线圈，阻尼间隙内大部分磁场均平行于磁流变液通道，有效磁场作用范围只出现在液流通道左、右端部与磁流变液通道垂直的区域内，因此输出阻尼力不大。另外，目前常用的单线圈型磁流变阻尼器有效工作阻尼间隙大多为单一圆环形液流阻尼间隙，并且是通过以下两种方法来提高磁流变阻尼器输出阻尼力的可调范围。一是在相同输入电流下，尽可能在磁流变液饱和范围内提高有效阻尼间隙内的磁感应强度。常用的方法是减小磁流变阻尼器的阻尼间隙宽度，但由于磁流变液久置未用再次启用时，容易出现颗粒沉淀从而堵塞阻尼间隙，导致磁流变阻尼器失效。第二就是保持有效阻尼间隙的宽度，增加励磁电流的大小，从而提高有效阻尼间隙处的磁流变液的剪切应力，但供电电流增加会使阻尼器能耗也相应增加。

传统的单线圈型磁流变阻尼器液流通道由阻尼器缸体内表面和活塞头外表面的径向间隙组成，通过实验发现这种结构设计会产生峰值阻尼力，从而降低工作平稳性。因此，有必要提出一种新型磁流变阻尼器，在具有较大输出阻尼力和较宽阻尼力可调范围同时，能有效避免峰值阻尼力，从而进一步提高阻尼器工作平稳性。

技术实现要素：

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提出一种具有并联式液流通道的双线圈双出杆式磁流变阻尼器。阻尼器缸体内表面与活塞套筒外表面之间的圆环形间隙构成磁流变液流经的第一液流通道；活塞套筒端面加工有4个均匀分布的圆形通孔，构成第二液流通道；第一液流通道和第二液流通道组合成并联式液流通道。采用双线圈激励的方式可在并联式液流通道处同时形成多段有效阻尼间隙，有效提高了输出阻尼力，并使阻尼力可调范围增大。另外，活塞套筒端部加工的4个圆形通孔可有效避免峰值阻尼力，提高阻尼器工作平稳性。本实用新型采用并联式液流通道结构和双线圈激励方式，一方面增加了阻尼器的输出阻尼力和阻尼力可调范围，另一方面避免峰值阻尼力从而提高工作稳定性，特别适用于建筑、铁路、交通等行业减振系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：左吊环(1)、活塞杆(2)、阻尼器左端盖(3)、阻尼器缸体(4)、线圈绕线架(5)、励磁线圈Ⅰ(6)、励磁线圈Ⅱ(7)、活塞套筒(8)、定位销Ⅰ(9)、阻尼器右端盖(10)、右吊环(11)及定位销Ⅱ(12)；左吊环(1)右端加工有内螺纹孔，活塞杆(2)左端加工有外螺纹，两者通过螺纹紧固连接；阻尼器左端盖(3)中间加工有圆形通孔，活塞杆(2)与阻尼器左端盖(3)圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器左端盖(3)与阻尼器缸体(4)左端面间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器左端盖(3)与阻尼器缸体(4)通过螺钉紧固连接；线圈绕线架(5)内表面与活塞杆(2)外表面过盈配合；线圈绕线架(5)左侧通过定位销Ⅱ(12)进行轴向定位；线圈绕线架(5)右侧通过定位销Ⅰ(9)进行轴向定位；线圈绕线架(5)圆周外表面加工有两个轴向长度和槽深均相等的圆环形凹槽；励磁线圈Ⅰ(6)和励磁线圈Ⅱ(7)均匀缠绕在线圈绕线架(5)的两个圆环形凹槽内；线圈绕线架(5)、活塞杆(2)及左吊环(1)均加工有引线孔，励磁线圈Ⅰ(6)和励磁线圈Ⅱ(7)的引线依次通过上述引线引出；活塞套筒(8)端面加工有4个均匀分布的圆形通孔，其直径为1mm，4个圆形通孔形成磁流变液流经的第二液流通道；活塞套筒(8)中间部位加工有圆形通孔；活塞套筒(8)圆形通孔内圆周表面与线圈绕线架(5)外圆周表面过盈配合；活塞套筒(8)外圆周表面与阻尼器缸体(4)内圆周表面之间的圆环形间隙构成磁流变液流经的第一液流通道，其径向间隙宽度为1mm；活塞套筒(8)左侧通过定位销Ⅱ(12)进行轴向定位；活塞套筒(8)右侧通过定位销Ⅰ(9)进行轴向定位；阻尼器右端盖(10)与阻尼器缸体(4)右端面间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器右端盖(10)与阻尼器缸体(4)通过螺钉固定连接；阻尼器右端盖(10)中间加工有圆形通孔，活塞杆(2)与阻尼器右端盖(10)圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封；右吊环(11)左端加工有内螺纹孔，活塞杆(2)右端加工有外螺纹，两者通过螺纹紧固连接。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：

（1）本实用新型阻尼器缸体内表面与活塞套筒外表面之间的圆环形间隙构成磁流变液流经的第一液流通道；活塞套筒端面加工有4个均匀分布的圆形通孔，构成第二液流通道；第一液流通道和第二液流通道组合成并联式液流通道。另外，采用双线圈激励的方式可在并联式液流通道处同时形成多段有效阻尼间隙，有效提高了输出阻尼力，并使阻尼力可调范围增大。

（2）本实用新型阻尼器活塞套筒端部加工有4个均匀分布的圆形通孔，可有效避免传统单线圈阻尼器工作时产生的峰值阻尼力，进一步提高阻尼器工作平稳性。

（3）本实用新型采用并联式液流通道结构和双线圈激励方式，一方面增加了阻尼器的输出阻尼力和阻尼力可调范围，另一方面避免峰值阻尼力从而提高阻尼器工作平稳性，特别适用于建筑、铁路、交通等行业减振系统。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型双线圈通入异向电流时的磁力线分布示意图。

图3是本实用新型双线圈通入同向电流时的磁力线分布示意图。

图4是本实用新型活塞套筒侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1所示为本实用新型结构示意图。主要包括左吊环(1)、活塞杆(2)、阻尼器左端盖(3)、阻尼器缸体(4)、线圈绕线架(5)、励磁线圈Ⅰ(6)、励磁线圈Ⅱ(7)、活塞套筒(8)、定位销Ⅰ(9)、阻尼器右端盖(10)、右吊环(11)及定位销Ⅱ(12)。

图2是本实用新型双线圈通入异向电流时的磁力线分布示意图。本实用新型线圈绕线架(5)、活塞套筒(8)以及阻尼器缸体(4)分别由低碳钢导磁材料制成，其余零件均由不导磁材料制成。当给励磁线圈Ⅰ(6)和励磁线圈Ⅱ(7)通入异向电流时，由于电磁感应现象产生的磁力线依次通过阻尼器缸体(4)、第一液流通道、活塞套筒(8)、第二液流通道以及线圈绕线架(5)，再经由活塞套筒(8)及第一液流通道返回阻尼器缸体(4)，形成闭合回路。由于通入异向电流，中间段的有效阻尼间隙处的磁感应强度得到增强，一定程度上增加了输出阻尼力。

图3所示为本实用新型双线圈通入同向电流时的磁力线分布示意图。当给励磁线圈Ⅰ(6)和励磁线圈Ⅱ(7)通入同向电流时，由于磁流变效应产生的磁力线依次通过阻尼器缸体(4)、第一液流通道、活塞套筒(8)、第二液流通道以及线圈绕线架(5)，再经由活塞套筒(8)及第一液流通道返回阻尼器缸体(4)，形成闭合回路。由于通入同向电流，中间段的有效阻尼间隙处的磁感应强度得到减弱，一定程度上降低了输出阻尼力。

图4所示为本实用新型活塞套筒侧视图。活塞套筒(8)端面加工有4个均匀分布的圆形通孔，其直径为1mm，4个圆形通孔形成磁流变液流经的第二液流通道；活塞套筒(8)中间部位加工有圆形通孔，该圆形通孔内圆周表面与线圈绕线架(5)外圆周表面过盈配合。

本实用新型工作原理如下：

当给励磁线圈Ⅰ(6)和励磁线圈Ⅱ(7)通入一定大小和方向的电流时，由于采用并联式液流通道，增加了有效阻尼间隙通道的长度，使得磁力线作用面积增大，并且磁场利用效率也相应增加，使得屈服应力也随之增大，阻尼力调节范围增大。通过调节励磁线圈中电流大小，可改变阻尼间隙处磁流变液的屈服应力，达到所需的可控输出阻尼力。