专利名称：一种自感应式磁流变减振阻尼装置的制作方法
技术领域：
一种自感应式磁流变减振阻尼装置技术领域[0001]本实用新型涉及工程减振技术，具体地讲，涉及阻尼装置。
技术背景[0002]流体阻尼技术是一种性能优良的减振控制方法，它基于孔隙流动的原理，通过 调节变截面孔隙的大小，从而调节阻尼系数的取值范围，具有很好的减振耗能效果，近 年来以磁流变液为代表的智能材料的出现为阻尼技术的发展注入了新的生机，它们将流 体阻尼技术与主动控制的策略相结合，已经逐渐在各种减振领域发挥了很大的应用价值。[0003]但是，目前市场上的屈服性流体阻尼器件仍属于智能-半主动控制技术的范 畴，一方面，阻尼器驱动需要外接电源控制，对电源的稳定性有较高要求，这对于灾害 发生等紧急情况下经常是无法保证的；另一方面，阻尼器性能的有效发挥又很大程度依 赖于外界控制中心的决策和驱动，因此对控制律和传感系统都有较高的要求，由于控制 律的选择不当以及传感系统的误差都会给阻尼器的性能品质带来较大的影响。[0004]另外，目前控制系统的时滞问题导致的相位差也往往对控制系统的效果造成严 重的破坏，这些都无疑对振动控制技术的发展和推广应用构成极大的障碍。实用新型内容[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种自感应式磁 流变减振阻尼装置，该阻尼装置具有自适应能力，在工作状态时，该阻尼装置可以根据 外界振动情况自动感生电流，并以此电流实施控制和驱动屈服流体的阻尼特性，从而实 施调节阻尼器的阻尼性能，具有很好的稳定性和自适应特性；且该阻尼装置具有主动调 谐和环境自适应的特点，同时不需要外界能量和传感系统，具有随环境激励自动改变阻 尼特性的特点，同时具有良好的稳定性和鲁棒性能。[0006]本实用新型提供的一种自感应式磁流变减振阻尼装置，包括缸筒、活塞杆、活 塞和电磁线圈，其改进之处在于所述活塞杆的一端位于缸筒的外部，另一端与活塞连 接；所述缸筒内侧壁和活塞外侧壁之间设置有节流通道，节流通道中设有屈服液体，活 塞外侧缠绕电磁线圈；所述缸筒的外侧设有自感应装置，自感应装置内设有强力磁铁、 动力杆和磁屏蔽体，动力杠与活塞杆固结，并随活塞杆一起做动力往复运动；所述动力 杆中缠绕感应线圈，感应的电流通过电磁线圈控制流体屈服力。[0007]本实用新型提供的第一优选的自感应式磁流变减振阻尼装置，所述阻尼装置包 括端盖、动力密封圈和拉环或球头；所述动力密封圈设在动力杆和活塞杆与缸筒或自感 应装置的连接处；所述拉环或球头设在活塞杆位于缸筒外的端部。[0008]本实用新型提供的第二优选的自感应式磁流变减振阻尼装置，所述自感应装置 与缸筒通过磁屏蔽体相隔离，活塞杆穿过缸筒延伸到自感应装置内部，并在延伸端外部 缠有可感生电流的感应线圈，自感应装置的感应线圈与屈服流体缸筒的电磁线圈相连接。[0009]本实用新型提供的第三优选的自感应式磁流变减振阻尼装置，所述活塞杆采用 非导磁材料。[0010]本实用新型提供的第四优选的自感应式磁流变减振阻尼装置，所述非导磁材料 为不锈钢。[0011]本实用新型提供的第五优选的自感应式磁流变减振阻尼装置，所述动力杆采用 导磁材料。[0012]本实用新型提供的第六优选的自感应式磁流变减振阻尼装置，所述屈服液体为 磁流变液。[0013]活塞杆采用的非导磁材料，除不锈钢外，也可以为同不锈钢有同等作用的其他 材料；[0014]导磁材料可以为纯铁，低碳钢或其他导磁材料；活塞杆与动力杆通过焊接或螺 栓的形式连接。[0015]屈服流体缸筒内的电磁线圈匝数和大小可根据流体的屈服阻尼特性、阻尼器性 能参数以及外界振动情况确定，自感应装置内的感应线圈的匝数和大小可根据外界激励 情况和屈服流体缸筒内电磁线圈的情况加以确定。[0016]本实用新型提供的自感应式磁流变减振阻尼装置，该装置为一种具有良好稳定 性的阻尼减振装置，它无需外界控制中心的指令，同时也不需要精敏的传感系统，它可 以随外界激励的变化实时改变感应电流的特性，在地震等破坏性动力作用发生时具有良 好的稳定性。[0017]本实用新型提供的自感应式磁流变减振阻尼装置，是一种性能良好的耗能减振 阻尼装置，可普遍适用于汽车、机械、航空、土木工程以及输电线路等特种结构的振动 控制中。[0018]本实用新型提供的一种自感应式磁流变减振阻尼装置的工作原理[0019]1、在承受较小冲击荷载时，此时阻尼器活塞及活塞杆的振动能量较小，阻尼 器应主要表现为耗能作用，阻尼器内屈服流体无需达到屈服状态，粘滞力其主要作用， 使用时，阻尼器两端的往复外力推动活塞杆相对于缸筒作往复运动，此时由于振动量较 小，自感应装置内的动力杆振动量也较小，感应线圈内几乎不产生感应电流或仅产生很 小的感应电流，此时自感应装置几乎不参与工作；[0020]2、在承受较大冲击荷载时，此时阻尼器活塞及活塞杆的振动能量也较大，阻尼 器应主要表现为限位和锁定作用，此状态下阻尼器内屈服流体应以流体屈服力为主，故 需较大的电流控制。使用时，阻尼器两端的往复外力推动活塞杆相对于缸筒做较大的往 复振动，此时自感应装置内的感应线圈也随同动力杆做较大的往复运动，在强力磁场作 用下产生较大的感应电流，且电流的强弱变化随动力杆的振动情况而变，感应线圈的电 流传至缸筒内的电磁线圈，产生相应大小的磁场，从而不断改变阻尼器内屈服流体的屈 服阻尼力，一方面达到了振动耗能的目的，另一方面也限制了阻尼器的振动位移。[0021]与现有技术相比，本实用新型提供的一种自感应式磁流变减振阻尼装置具有以 下优点[0022]1、阻尼器内设置自感应装置，在外界振动过程中自感应电流，并以此作为控制能量，对外无任何能源依赖，更无稳定的电源要求，节能、环保、控制稳定性好；[0023]2、阻尼器内设置的自感应装置，其感应电流的强弱及变化趋势直接反映了外界 环境的振动情况，无需精敏的传感系统，控制效果更易得到保证，对环境的适应性和鲁 棒性较好；[0024]3、在承受较小的振动荷载时，阻尼器主要表现为耗能作用，在承受较大冲击荷 载时，阻尼器既耗能又限位，具有很好的自适应性能；[0025]4、阻尼器结构设计简单、加工、拆卸方便、可重复使用，具有良好的可靠性和 应用价值；[0026]5、适用范围较广。
[0027]图1是本实用新型提供的一种自感应式磁流变减振阻尼装置的结构图；[0028]图中，1、节流通道；2、活塞杆；3、缸筒；4、端盖；5、活塞；6、电磁线 圈；7、感应线圈；8、磁屏蔽体；9、屈服流体(为磁流变液)；10、强力磁铁；11、自 感应装置；12、动力杆；13、动力密封圈；14、拉环或球头。
具体实施方式
[0029]下面通过附图及具体实施方式
对本实用新型提供的一种自感应式磁流变减振阻 尼装置做进一步更详细的说明。[0030]实施例1[0031]本实施例的自感应式磁流变减振阻尼装置，如图1所示，包括缸筒3、活塞杆 2、活塞5、电磁线圈6、端盖4、动力密封圈13和拉环14;其中，活塞杆2的一端位于 缸筒3的外部，另一端与活塞5连接；缸筒3内侧壁和活塞5外侧壁之间设置有节流通道 1，节流通道1中设有屈服液体9，活塞5外侧缠绕电磁线圈6;缸筒3的外侧设有自感应 装置11，自感应装置11内设有强力磁铁10、动力杆12和磁屏蔽体8，动力杠12与活塞 杆2固结，并随活塞杆2 —起做动力往复运动；动力杆12中缠绕感应线圈7，感应的电 流通过电磁线圈6控制流体屈服力。[0032]动力密封圈13设在动力杆12和活塞杆2与缸筒3的连接处；拉环14设在活塞 杆2位于缸筒3外的端部。[0033]自感应装置11与缸筒3通过磁屏蔽体8相隔离，活塞杆2穿过缸筒3延伸到自 感应装置11内部，并在延伸端外部缠有可感生电流的感应线圈7，自感应装置11的感应 线圈 与屈服流体缸筒的电磁线圈6相连接。[0034]活塞杆2采用非导磁材料不锈钢，动力杆12采用导磁材料-低碳钢，屈服液体 9为磁流变液。[0035]实施例2[0036]本实施例的自感应式磁流变减振阻尼装置，如图1所示，包括缸筒3、活塞杆 2、活塞5、电磁线圈6、端盖4、动力密封圈13和球头14;其中，活塞杆2的一端位于 缸筒3的外部，另一端与活塞5连接；缸筒3内侧壁和活塞5外侧壁之间设置有节流通道 1，节流通道1中设有屈服液体9，活塞5外侧缠绕电磁线圈6;缸筒3的外侧设有自感应装置11，自感应装置11内设有强力磁铁10、动力杆12和磁屏蔽体8，动力杠12与活塞 杆2固结，并随活塞杆2 —起做动力往复运动；动力杆12中缠绕感应线圈7，感应的电 流通过电磁线圈6控制流体屈服力。[0037]动力密封圈13设在动力杆12和活塞杆2与自感应装置11的连接处；球头14设 在活塞杆2位于缸筒3外的端部。[0038]自感应装置11与缸筒3通过磁屏蔽体8相隔离，活塞杆2穿过缸筒3延伸到自 感应装置11内部，并在延伸端外部缠有可感生电流的感应线圈7，自感应装置11的感应 线圈 与屈服流体缸筒的电磁线圈6相连接。[0039]活塞杆2采用非导磁材料，非导磁材料为不锈钢，动力杆12采用导磁材料-纯 铁，屈服液体9为电流变液。[0040]最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限 制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应 当理解技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改 或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本实用新型申请待批的权利要求保护范围之 内。
权利要求1.一种自感应式磁流变减振阻尼装置，包括缸筒(3)、活塞杆(2)、活塞(5)和电磁 线圈(6)，其特征在于所述活塞杆(2)的一端位于缸筒(3)的外部，另一端与活塞(5)连 接；所述缸筒(3)内侧壁和活塞(5)外侧壁之间设置有节流通道(1)，节流通道(1)中设 有屈服液体(9)，活塞(5)外侧缠绕电磁线圈(6)；所述缸筒(3)的外侧设有自感应装置 (11)，自感应装置(11)内设有强力磁铁(10)、动力杆(12)和磁屏蔽体(8)，动力杠(12) 与活塞杆(2)固结，并随活塞杆(2) —起做动力往复运动；所述动力杆(12)中缠绕感应 线圈(7)，感应的电流通过电磁线圈(6)控制流体屈服力。
2.根据权利要求1所述的阻尼装置，其特征在于所述阻尼装置包括端盖(4)、动力密 封圈(13)和拉环或球头(14)；所述动力密封圈(13)设在动力杆(12)和活塞杆(2)与缸 筒(3)或自感应装置(11)的连接处；所述拉环或球头(14)设在活塞杆(2)位于缸筒(3) 外的端部。
3.根据权利要求1所述的阻尼装置，其特征在于所述自感应装置(11)与缸筒(3)通 过磁屏蔽体⑶相隔离，活塞杆⑵穿过缸筒⑶延伸到自感应装置(11)内部，并在延 伸端外部缠有可感生电流的感应线圈(7)，自感应装置(11)的感应线圈(7)与屈服流体缸 筒的电磁线圈(6)相连接。
4.根据权利要求1所述的阻尼装置，其特征在于所述活塞杆(2)采用非导磁材料。
5.根据权利要求4所述的阻尼装置，其特征在于所述非导磁材料为不锈钢。
6.根据权利要求1或2所述的阻尼装置，其特征在于所述动力杆(12)采用导磁材料。
7.根据权利要求1所述的阻尼装置，其特征在于所述屈服液体(9)为磁流变液。
专利摘要本实用新型涉及一种自感应式磁流变减振阻尼装置，包括缸筒、活塞杆、活塞和电磁线圈，其特征在于所述活塞杆的一端位于缸筒的外部，另一端与活塞连接；所述缸筒内侧壁和活塞外侧壁之间设置有节流通道，节流通道中设有屈服液体，活塞外侧缠绕电磁线圈；所述缸筒的外侧设有自感应装置，自感应装置内设有强力磁铁、动力杆和磁屏蔽体，动力杠与活塞杆固结，并随活塞杆一起做动力往复运动；所述动力杆中缠绕感应线圈，感应的电流通过电磁线圈控制流体屈服力。该阻尼装置具有主动调谐和环境自适应的特点，同时不需要外界能量和传感系统，具有随环境激励自动改变阻尼特性的特点，同时具有良好的稳定性和鲁棒性能。
文档编号F16F9/53GK201802803SQ20102054765
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者刘建军, 夏开全 申请人:中国电力科学研究院