一种双重异形活塞的复合磁控挤压减振器的制作方法

本发明涉及一种双重异形活塞的复合磁控挤压减振器，属于结构减振技术领域。

背景技术：

随着人们对建筑物隔振技术的愈加重视，建筑隔振减振器已成为大多数减振装置的组成部分，它可以在地震时通过产生变形而吸收地震能量，起到隔振的作用。

剪切增稠胶（shearthickeninggel,stg）作为一种良好的剪切增稠材料，克服了剪切增稠液体（stf）不稳定、密封困难的缺陷。在地震冲击作用下，随着应变率的增加，stg经历了从粘流态到橡胶态再到玻璃态的转变。当受到冲击时，它可瞬时变成坚硬的玻璃状态，使它难以变形。同时，在相变过程中吸收了大量的能量，提高了刚度和抗变形能力。

磁流变胶泥（magnetorheologicalgel,mrg）作为一种良好的磁流变材料，克服了磁流变液（mrf）不稳定、密封困难的缺陷。在地震冲击作用下，可以根据外部荷载激励，为减振装置提供自调节功能，实现性能可控的目标。

目前国内的专利中，很少把磁流变材料和剪切增稠材料共同运用到减振装置中。中国专利（申请号201610518080.9）公开的“一种阶变永磁磁流变阻尼器”能产生较大阻尼，具有无能耗、稳定性高的减振性能。但是不能实变刚度挤压耗能减振的作用。中国专利（申请号201710052593.x）公开的“一种体积补偿隔离式单出杆磁流变阻尼器”中采用了单出杆磁流变减振器工作腔和体积补偿腔的结合，保证了单出杆磁流变减振器工作性能正常，但是在不同震级的地震作用下，减振效果会受到一定限制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双重异形活塞的复合磁控挤压减振器，以解决现有技术中传统粘滞减振器工作频率单一，无法对不同激励频率都能有效控制的缺陷。

一种双重异形活塞的复合磁控挤压减振器，包括主活塞杆、副缸体、主缸体、副活塞部分和主活塞部分；

所述副缸体和主缸体通过连接缸盖连接，所述副缸体内设有mrg腔室，所述主缸体内设有stg腔室，所述mrg腔室设有副活塞部分，所述主缸体设有主活塞部分，所述主活塞杆穿过mrg腔室延伸至stg腔室内，所述stg腔室内设有副活塞杆，所述副活塞杆与主活塞杆连接。

优选地，所述副活塞部分包括异形半环、蝶形弹簧、副活塞a、励磁线圈、线圈套筒、副活塞c和副活塞b，所述异形半环套设在主活塞杆上，所述副活塞a与副活塞b通过蝶形弹簧固定在异形半环之间，所述副活塞a与副活塞b之间设有线圈套筒，所述励磁线圈与线圈套筒连接，所述副活塞c设在副活塞a与副活塞b之间并与主活塞杆连接。

优选地，所述副活塞a与副活塞b外部设有隔磁铜片。

优选地，所述副活塞a和副活塞b与线圈套筒设有o型密封圈a。

优选地，所述主活塞部分包括异形主活塞a、高阻尼复合材料层a、异形主活塞b和高阻尼复合材料层b；所述异形主活塞a连接在主活塞杆，所述异形主活塞b与副活塞杆，所述高阻尼复合材料层a和高阻尼复合材料层b设于异形主活塞a内和主活塞杆上。

优选地，所述副活塞杆与后端盖通过螺栓连接；所述主缸体与前端盖、后端盖通过拉杆螺栓连接。

优选地，所述主活塞杆与前端盖连接处设有yx型密封圈。

优选地，所述前端盖与副缸体连接处、后端盖与主缸体连接处设有o型密封圈b。

优选地，所述stg腔室与后端盖之间设有补偿腔室。

优选地，所述主活塞杆外部设有轴用单耳环。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

1、本发明主活塞缸体内填充mr剪切增稠材料，具有磁敏和率敏双重特性，并采用异形主活塞和复合高阻尼材料组合的设置，可实现挤压耗能减振，同时，能为减振器提供更大的阻尼力，耗散冲击能量。

2、本发明异形主活塞腔体内的复合高阻尼材料使阻尼耗能性能增加，达到高阻尼耗能减振的作用。

3、本发明针对传统单出杆式mr减振器在振动过程中，阻尼力过低的问题，通过体积补偿腔室的设置，起到体积补偿的作用，同时也为减振器提供了一定的阻尼力。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为本发明减振器的主活塞部分示意图；

图3为本发明减振器的副活塞部分示意图；

图4为本发明减振器的副活塞磁路示意图；

图5为本发明减振器的异形主活塞b结构示意图；

图6为本发明减振器的异形主活塞a结构示意图。

图中：1、轴用单耳环；2、主活塞杆；3、前端盖；4、后端盖；5、螺钉；6、隔磁铜片；7、线圈套筒；8、o型密封圈a；9、励磁线圈；10、副活塞a；11、副活塞b；12、副活塞c；13、异形半环；14、蝶形弹簧；15、mrg腔室；16、副缸体；17、连接缸盖；18、异形主活塞a；19、高阻尼复合材料层a；20、高阻尼复合材料层b；21、异形主活塞b；22、stg腔室；23、主缸体；24、补偿腔室；25、拉杆螺栓；26、yx型密封圈；27、o型密封圈b；28、副活塞杆。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图6所示，公开了一种双重异形活塞的复合磁控挤压减振器，包括主活塞杆2、副缸体16、主缸体23、副活塞部分和主活塞部分；

所述副缸体16和主缸体23通过连接缸盖17连接，所述副缸体16内设有mrg腔室15，所述主缸体23内设有stg腔室22，所述mrg腔室15设有副活塞部分，所述主缸体23设有主活塞部分，所述主活塞杆2穿过mrg腔室15延伸至stg腔室22内，所述stg腔室22内设有副活塞杆28，所述副活塞杆28与主活塞杆2连接，主活塞杆2开设有槽，副活塞杆28的一端与后端盖4连接，另一端与主活塞杆2开设的槽进行滑动连接。

如图3所示，在本实施例中，所述副活塞部分包括异形半环13、蝶形弹簧14、副活塞a10、励磁线圈9、线圈套筒7、副活塞c12和副活塞b11，所述异形半环13套设在主活塞杆2上，所述副活塞a10与副活塞b11通过蝶形弹簧14固定在异形半环13之间，所述蝶形弹簧14可以控制副活塞部分在地震小位移的情况不工作。所述副活塞a10与副活塞b11之间设有线圈套筒7，所述励磁线圈9与线圈套筒7连接，如图1所示，所述副活塞c12设在副活塞a10与副活塞b11之间并与主活塞杆2连接。所述副活塞a10与副活塞b11外部设有隔磁铜片6，用于隔磁。所述副活塞a10和副活塞b11与线圈套筒7设有o型密封圈a8；在地震大位移的情况下，所述副活塞部分与副缸体16内壁之间的工作间隙处的mrg可以产生磁流变效应。

在本实施例中，所述主活塞部分包括异形主活塞a18、高阻尼复合材料层a19、异形主活塞b21和高阻尼复合材料层b20；所述异形主活塞a18连接在主活塞杆2，所述异形主活塞b21与副活塞杆28，所述高阻尼复合材料层a19和高阻尼复合材料层b20设于异形主活塞a18内和主活塞杆2上，所述异形主活塞a18与异形主活塞b21相互高阻尼复合材料层，实现挤压耗能的作用，所述主活塞部分与主缸体23内壁之间的工作间隙处的stg可以产生剪切增稠效应。

如图2所示，在本实施例中，所述副活塞杆28与后端盖4通过螺栓连接；所述主缸体23与前端盖3、后端盖4通过拉杆螺栓25连接，通过螺栓固定方便拆卸，同时可以使前端盖3、后端盖4固定的更近牢固，所述主活塞杆2与前端盖3连接处设有yx型密封圈26，所述前端盖3与副缸体16连接处、后端盖4与主缸体23连接处设有o型密封圈b27，防止缸体外部的杂物进入腔体内。

如图1所示，在本实施例中，所述stg腔室22与后端盖4之间设有补偿腔室24；通过体积补偿腔室的设置，起到体积补偿的作用，同时也为减振器提供了一定的阻尼力。

如图1所示，在本实施例中，所述主活塞杆2外部设有轴用单耳环1，便于与承载物进行连接。

工作原理：本发明通过将高阻尼挤压耗能的主活塞部分和起到磁流变效应的副活塞部分并联的方式，形成的一种双重异形活塞的复合磁控-挤压减振器。本发明在外界环境激励下，主活塞杆2带动活塞移动，地震位移较小时，阻尼耗能性能较低，异形主活塞a18开始工作,与主缸体23内壁之间的工作间隙处的stg产生剪切增稠效应，随着位移的增大，异形主活塞a18和异形主活塞b21相互挤压复合高阻尼材料层实现高阻尼挤压耗能，阻尼耗能性能增加；地震位移较大时，阻尼耗能性能达到最大，主活塞部分和副活塞部分一同工作，副活塞部分通电流之后，工作间隙处的mrg产生磁流变效应，阻尼力会增大，异形主活塞挤压复合高阻尼材料层，具有更强的高阻尼挤压耗能减振的作用。通过体积补偿腔室的设置，起到体积补偿的作用，同时也为减振器提供了一定的阻尼力。最终可实现减振器的高阻尼挤压耗能和磁控减振的效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。