智能电流变弹性体减振器的制作方法

文档序号:11512113阅读:523来源:国知局

本发明涉及一种减振器,尤其是涉及到一种智能电流变弹性体减振器。



背景技术:

目前,在机械减振方面,最常见的主要还是传统的气压和液压减振器,虽然该类减振器能够利用气体和液体的特性来实现减振作用,但缺点是需要传感器等高级部件配合,对系统的密封性要求极高,阻尼不可控;且液压油易泄露造成环境污染。

最近研究的一系列可变阻尼的电/磁流变减振器,虽然具有反应迅速、阻尼力可控性强的优点,但缺点是所配置的电/磁流变液易沉降,密封性能要求高,且大多需要外加电源给电/磁流变液提供电能等,体积较为庞大、结构复杂、成本高且自适应能力差,这些缺点极大的限制了此种可调阻尼减振器的发展。

近年的一些减振器,如申请专利号为cn201410013002.4的中国专利公开的一种电流变式扭振减振器,此减振器是基于电流变液的阻尼可控性来达到减振目的,通过改变感应电流的大小来改变电流变液的阻尼力使其具有良好的减振效果。但此减振器的缺点是需要外加电源以及控制系统,体积大,密封性要求高,电流变液易泄露,易沉降等。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种具有自供能、阻尼可调、反应迅速的智能电流变弹性体减振器,该减振器不需要外加电源提供电能,体积小、结构简单;且该减振器不含有液压油,对密封性要求低。

本发明采用的技术方案是:包括绝缘外壳、振动杆、永磁振子、线圈、线圈骨架、上导电极板、下导电极板及电流变弹性体;所述的绝缘外壳的顶部设有一通孔,振动杆穿过该通孔;所述的永磁振子的上下两端装有弹簧,套在振动杆的中间;所述的线圈骨架为环形,线圈骨架位于振动杆和绝缘外壳之间,线圈骨架的外壁上设有环形凹槽,所述的线圈安装在环形凹槽内,线圈的两端分别与上导电极板和下导电极板相连接;所述的上导电极板、下导电极板及电流变弹性体安装在绝缘外壳内腔中;所述的电流变弹性体位于上导电极板和下导电极板之间,上导电极板与振动杆之间设有绝缘纸。

上述的智能电流变弹性体减振器中,所述的绝缘外壳包括上绝缘盖和绝缘底座,上绝缘盖通过螺钉与绝缘底座连接,上绝缘盖的顶部中心设有一通孔。

上述的智能电流变弹性体减振器中,所述的振动杆底部设有凸缘,位于绝缘外壳内,凸缘与上导电极板之间设有绝缘纸。

上述的智能电流变弹性体减振器中,所述的永磁振子上下两端设有弹簧,套在振动杆的中间,永磁振子和弹簧位于振动杆凸缘和外壳内腔顶面之间。

上述的智能电流变弹性体减振器中,所述的线圈骨架位于振动杆的凸缘和外壳内腔的顶面之间,线圈骨架通过尼龙胶水粘于上绝缘盖内壁;所述的线圈环绕在线圈骨架的环形凹槽内。

上述的智能电流变弹性体减振器中,所述的绝缘外壳内壁上设有接线槽,线圈两端与上导电极板和下导电极板连接的导线位于接线槽内。

上述的智能电流变弹性体减振器中,所述的上导电极板和下导电极板由铜板制成。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1)本发明采用永磁振子在线圈中振动产生的电磁感应原理发电,不需要外加电源,产生的电压高可以很好地为本发明的电流变弹性体提供较强的电场,实现了本发明的智能性。

2)本发明的减振材料采用的是电流变弹性体,电流变弹性体不仅继承了电流变液在应用电场下流变特性迅速且可逆的转变、阻尼可变、无极控制、物理化学性能稳定、对环境无污染等优点,而且结构成型方便,克服了电流变液颗粒易沉降,电击穿等缺点,而且本发明不含有液压油,对减振器密封性能要求低,避免了液压油泄露对环境造成的污染。

3)本发明的减振材料采用的是电流变弹性体,电流变弹性体的固有频率随外加电场强度的增加而增加,而振动响应幅值却随着电场强度的增加而降低,通过改变上下两块导电极板间的电场强度,可改变电流变弹性体的刚度和阻尼,使得本发明能更好的适应振动环境,实现对振动的抑制。

附图说明

图1为本发明的剖视图

具体实施方法

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示,本发明包括绝缘外壳、振动杆1、永磁振子3、线圈5、线圈骨架6、上导电极板8、下导电极板11及电流变弹性体9;所述的绝缘外壳包括绝上绝缘盖4和绝缘底座10,上绝缘盖4通过螺钉与绝缘底座10连接,所述的上绝缘盖4的顶部中心处设有一通孔,所述的振动杆1穿过该通孔;振动杆1的底部设有凸缘,振动杆1的上端与振动端相连;振动杆1的凸缘与绝缘外壳的内腔顶面之间设有弹簧2和永磁振子3,弹簧2和永磁振子3套在振动杆的中间。

所述的线圈5、线圈骨架6、上导电极板8、下导电极板11及电流变弹性体10安装在绝缘外壳内腔中,所述的线圈骨架6通过尼龙胶水粘在上绝缘盖4的内壁上,所述的线圈5环绕在线圈骨架6的环形凹槽上,置于振动杆1的凸缘及绝缘外壳的内腔顶面之间。

所述的上导电极板8、下导电极板11及电流变弹性体9置于绝缘外壳内腔的底面与振动杆1的凸缘之间,振动杆1的凸缘和上导电极板8之间设有绝缘纸7,上导电极板8和下导电极板11之间设有电流变弹性体9,上导电极板8和下导电极板11分别通过导线和线圈5的两端相连接,导线置于绝缘外壳内壁上设有的接线槽内。所述的电流变弹性体9是用淀粉、钛酸钡、硅油和硅橡胶制备的。

使用时,由振动杆1和外部振动端相连,将振动能直接传递给永磁振子3,永磁振子3上下振动,永磁振子3的磁感线被线圈4切割而产生感应电压,通过导线传递到上导电极板8和下导电极板11,永磁振子3和线圈4的电磁感应现象产生的电压高,可以很好地为本发明的电流变弹性体9提供较强的电场。而减振材料采用的是电流变弹性体9,电流变弹性体9的固有频率随外加电场强度的增大而增大,而振动响应幅值却随着电场强度的增大而减小,通过改变上导电极板8和下导电极板11之间的电场大小,可改变电流变弹性体9的刚度和阻尼,使得本发明更好地适应振动环境,实现对振动的抑制。上绝缘盖4和绝缘底座10之间采用螺钉连接,将内部各部件固定起来。

使用时,将振动杆1连接到外部振动端,并将绝缘底座10固定起来。外部振动端的振动通过振动杆1传递给永磁振子3,部分振动能通过永磁振子3和线圈5转换成电能,给电流变弹性体9提供电场,其他的振动能则能被刚度和阻尼可调的电流变弹性体9消耗掉。当外界振动作用增强,则永磁振子3的电磁感应作用增强,输出的电压增强,从而对电流变弹性体9的诱导作用增强,即电流变弹性体9的阻尼变大,减振作用增强,对外界振动的抑制作用也增强;反正,当振动减弱,永磁振子3产生的感应电压降低,电流变弹性体9产生的阻尼减小,减振效果减弱。这种工作原理实现了从外部振动到减振控制的闭环控制系统,使得减振器能够自动调节,实现了智能化控制。本发明采用永磁振子3和线圈5替代外部的电源,使减振器结构简单;同时对密封要求低,避免了液压油泄露对环境造成的污染。



技术特征:

技术总结
本发明提供了一种智能电流变弹性体减振器,包括绝缘外壳、振动杆、永磁振子、线圈、线圈骨架、两块导电极板及电流变弹性体;所述的绝缘外壳的顶部设有一通孔,振动杆穿过该通孔;永磁振子的上下两端装有弹簧,套在振动杆的中间;线圈安装在绝缘外壳内腔中的线圈骨架的环形凹槽内,线圈的两端分别与上导电极板和下导电极板连接;上导电极板、下导电极板及电流变弹性体安装在绝缘外壳的内腔中,电流变弹性体位于上导电极板和下导电极板之间;振动杆与上导电极板之间设有绝缘纸;本发明采用了永磁振子在线圈中振动产生的电磁感应原理,为电流变弹性体提供一个较强的电场,利用电流变弹性体在电场下产生的阻尼实现对振动的抑制。

技术研发人员:朱石沙;章岱;黄鹏程;周潇;袁佳莹
受保护的技术使用者:湘潭大学
技术研发日:2017.04.27
技术公布日:2017.10.17
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