自传感式可调节复位磁流变阻尼器的制作方法

本实用新型涉及磁流变阻尼器技术领域，尤其涉及一种自传感式可调节复位磁流变阻尼器。

背景技术：

磁流变阻尼器属于基于磁流变液的特殊性能而开发的新型半主动控制装置，结构简单、控制方便、减振效果好；传统的磁流变阻尼器半主动控制需要额外的动态响应传感器实现闭环反馈控制。

现有的磁流变阻尼器中，部分具备自复位功能，但常用的自复位磁流变阻尼器多采用被动自复位，在其被动自复位的过程中，容易对自复位磁流变阻尼器的内部结构以及所控制结构造成损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自传感式可调节复位磁流变阻尼器，其结构简单，既可消除结构震后的残余位移，又避免了被动自复位带来的不利影响，保护了本实用新型的内部结构。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。

一种自传感式可调节复位磁流变阻尼器，所述磁流变阻尼器包括：外部结构、内部结构以及活塞杆；

所述外部结构包括：上连接头、上密封件、阻尼器外套筒、下密封件；

所述内部结构包括：感应线圈、内密封件；

所述活塞杆包括：永磁体、内活塞杆、活塞、外活塞杆；

所述下密封件、所述内密封件内部均设置有通孔；

所述活塞的侧壁装嵌设置有励磁线圈；

所述上连接头设置在所述上密封件顶部，所述上密封件装嵌在所述阻尼器外套筒的顶部，所述下密封件装嵌在所述阻尼器外套筒的底部；

所述感应线圈、所述内密封件由上至下依次设置在所述阻尼器外套筒的内壁上；

所述永磁体、所述内活塞杆、所述活塞、所述外活塞杆由上至下依次连接；

所述活塞位于所述下密封件、所述内密封件之间；

所述内活塞杆可活动地插装在所述内密封件内部；

所述外活塞杆可活动地插装在所述下密封件内部，所述外活塞杆的底部设置有下连接头；

所述阻尼器外套筒位于所述内密封件上方的内壁、所述内密封件的顶部均铺设有隔磁层；

所述阻尼器外套筒内壁、所述内密封件底部、所述活塞顶部形成的密闭空腔以及所述阻尼器外套筒内壁、所述活塞底部、所述下密封件的顶部形成的密闭空腔均填充有磁流变液。

本实用新型的所述上连接头、所述上密封件、所述阻尼器外套筒、所述下密封件作为外部结构，所述上密封件、所述阻尼器外套筒、所述下密封件配合使用，保护本实用新型内部的结构；所述上连接头、所述下连接头作为与外部设备进行连接的部件；所述活塞可在所述内密封件、所述下密封件之间上下移动；与被动自复位不同，本实用新型是将所述永磁体与所述感应线圈相结合，通过在所述感应线圈中施加不同控制电压，采用所述感应线圈与所述永磁体之间的斥力推动所述活塞杆产生位移，从而实现所述活塞位置的可调节复位；本实用新型结构简单，既可消除结构震后的残余位移，又避免了被动自复位带来的不利影响，保护了本实用新型的内部结构。

其中，一方面，所述感应线圈可在所述活塞杆来回往复运动过程中，因所述永磁体的磁场变化产生感应电压，根据所述感应电压的数值可计算出速度的大小，从而实现速度的自传感；另一方面，当所述活塞杆在上下震动的过程中，所述感应线圈还可以作为驱动线圈使用，通过施加激励电流，在本实用新型的两侧产生驱动磁场，通过控制所述永磁体，从而驱动所述活塞杆产生位移，完成控制的复位，可实现磁流变半主动与电磁主动控制相结合的控制方式，进行震动后期可调节性的消除残余位移；而所述感应线圈可由多组线圈电学并联或串联组成，使用者可根据实际需求进行设定。

其中，所述磁流变液主要由非导磁性液体和均匀分散于其中的高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒组成；在所述励磁线圈的磁场作用下，所述磁流变液的流动特性发生显著变化，即粘度增大、屈服应力增加，表现为类固体特性；当磁场作用撤除时，其性能又迅速恢复为良好的流动性；因此，所述磁流变液在所述励磁线圈的磁场作用下起到减震的作用。

具体地，所述上连接头上设置有上连接孔；用于与外部结构进行连接。

具体地，所述下连接头上设置有下连接孔；用于与外部结构进行连接。

优选地，所述永磁体镶嵌在所述内活塞杆的顶部；

能够保证所述永磁体牢固的固定在所述内活塞杆的顶部，防止所述永磁体脱落情况的出现。

必要时，所述永磁体的顶部设置缓冲垫片；

所述缓冲垫片为内部中空的圆柱体结构；

所述缓冲垫片的外边缘位于所述永磁体的外边缘的内侧；

所述缓冲垫片在所述永磁体的顶部起到保护左边，防止所述永磁体受到外力冲击，出现破碎。

优选地，所述下密封件、所述内密封件的外壁均设置有密封涂层；从而保证本实用新型内部结构的密封性。

进一步地，所述磁流变阻尼器还包括：多个上固定部件；

所述上固定部件为板件结构；

多个所述上固定部件均匀设置在所述阻尼器外套筒的顶部；

所述上固定部件的一侧的底部与所述阻尼器外套筒的顶部连接，所述上固定部件的另一侧的底部与所述上密封件的顶部连接；

能够进一步提高本实用新型结构的稳定性，避免由于震动过于剧烈而导致本实用新型内部的结构出现变化。

进一步地，所述磁流变阻尼器还包括：多个下固定部件；

多个所述下固定部件均匀设置在所述阻尼器外套筒的底部；

所述下固定部件的一侧的顶部与所述阻尼器外套筒的底部连接，所述下固定部件的另一侧的顶部与所述下密封件的底部连接；

能够进一步提高本实用新型结构的稳定性，避免由于震动过于剧烈而导致本实用新型内部的结构出现变化。

进一步地，所述磁流变阻尼器还包括所述上驱动线圈、所述下驱动线圈；所述上驱动线圈、所述感应线圈、所述下驱动线圈、所述内密封件由上至下依次设置在所述阻尼器外套筒的内壁上。

在所述感应线圈可在所述活塞杆来回往复运动过程中，因所述永磁体的磁场变化产生感应电压，根据感应电压的数值可计算出速度的大小，从而实现速度的自传感；而当所述活塞杆在上下震动的过程中，所述上驱动线圈、所述下驱动线圈配合使用，通过在所述上驱动线圈、所述下驱动线圈安装位置两侧，施加激励电流，在本实用新型的两侧产生驱动磁场，通过所述上驱动线圈、所述下驱动线圈控制所述永磁体，从而驱动所述活塞杆产生位移，完成控制的复位，可实现磁流变半主动与电磁主动控制相结合的控制方式，进行震动后期可调节性的消除残余位移；而所述感应线圈、所述上驱动线圈、所述下驱动线圈均可由多组线圈电学并联或串联组成，使用者可根据实际需求进行设定。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

1、本实用新型结构简单，既可消除结构震后的残余位移，又可避免现有自复位磁流变阻尼器中被动自复位带来的不利影响。

2、本实用新型设置多个上固定部件、多个下固定部件，能够在本实用新型的上下两端保证本实用新型的牢固性，用以防止本实用新型内部因受到平行于本实用新型的长度方向上的力而发生变化，提高了本实用新型整体的牢固性。

附图说明

图1为实施例1的自传感式可调节复位磁流变阻尼器的结构示意图。

图2为实施例1的外部结构的结构示意图。

图3为实施例1的活塞杆的结构示意图。

图4为实施例2的外部结构的俯视图。

图5为实施例2的外部结构的仰视图。

图6为实施例3的外部结构的结构示意图。

图中：1、外部结构；101、上连接头；101a、上连接孔；102、上密封件；103、阻尼器外套筒；104、下密封件；105、隔磁层；2、内部结构；201、感应线圈；202、内密封件；203、磁流变液；3、活塞杆；301、永磁体；301a、缓冲垫片；302、内活塞杆；303、活塞；304、外活塞杆；305、励磁线圈；306、下连接头；306a、下连接孔；4、上固定部件；5、下固定部件；601、上驱动线圈；602、下驱动线圈。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例1

如图1、2、3所示，一种自传感式可调节复位磁流变阻尼器，包括：外部结构1、内部结构2以及活塞杆3；外部结构1包括：上连接头101、上密封件102、阻尼器外套筒103、下密封件104；内部结构2包括：感应线圈201、内密封件202；活塞杆3包括：永磁体301、内活塞杆302、活塞303、外活塞杆304；下密封件104、内密封件202内部均设置有通孔；活塞303的侧壁装嵌设置有励磁线圈305；上连接头101设置在上密封件102顶部，上密封件102装嵌在阻尼器外套筒103的顶部，下密封件104装嵌在阻尼器外套筒103的底部；感应线圈201、内密封件202由上至下依次设置在阻尼器外套筒103的内壁上；永磁体301、内活塞杆302、活塞303、外活塞杆304由上至下依次连接；活塞303位于下密封件104、内密封件202之间；内活塞杆302可活动地插装在内密封件202内部；外活塞杆304可活动地插装在下密封件104内部，外活塞杆304的底部设置有下连接头306；阻尼器外套筒103位于内密封件202上方的内壁、内密封件202的顶部均涂设有隔磁层105；阻尼器外套筒103内壁、内密封件202底部、活塞303顶部形成的密闭空腔以及阻尼器外套筒103内壁、活塞303底部、下密封件104的顶部形成的密闭空腔均填充有磁流变液203。

本实用新型的上连接头101、上密封件102、阻尼器外套筒103、下密封件104作为外部结构，上密封件102、阻尼器外套筒103、下密封件104配合使用，保护本实用新型内部的结构；上连接头101、下连接头306作为与外部设备进行连接的部件；活塞303可在内密封件202、下密封件104之间上下移动；与被动自复位不同，本实用新型是将永磁体301与感应线圈201相结合，通过在感应线圈201中施加不同控制电压，采用感应线圈201与永磁体301之间的斥力推动活塞杆3产生位移，从而实现活塞303位置的可调节复位；本实用新型结构简单，既可消除结构震后的残余位移，又避免了被动自复位带来的不利影响，保护了本实用新型的内部结构。

其中，一方面，感应线圈201可在活塞杆3来回往复运动过程中，因永磁体301的磁场变化产生感应电压，根据感应电压的数值可计算出速度的大小，从而实现速度的自传感；另一方面，当活塞杆3在上下震动的过程中，感应线圈201还可以作为驱动线圈使用，通过施加激励电流，在本实用新型的两侧产生驱动磁场，通过控制永磁体301，从而驱动活塞杆3产生位移，完成控制的复位，可实现磁流变半主动与电磁主动控制相结合的控制方式，进行震动后期可调节性的消除残余位移；而感应线圈201可由多组线圈电学并联或串联组成，使用者可根据实际需求进行设定。

其中，磁流变液203主要由非导磁性液体和均匀分散于其中的高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒组成；在励磁线圈305的磁场作用下，磁流变液203的流动特性发生显著变化，即粘度增大、屈服应力增加，表现为类固体特性；当磁场作用撤除时，其性能又迅速恢复为良好的流动性；因此，磁流变液203在励磁线圈305的磁场作用下起到减震的作用。

本实施例中，上连接头101上设置有上连接孔101a；用于与外部结构进行连接；

本实施例中，下连接头306上设置有下连接孔306a；用于与外部结构进行连接；

外部设备可通过挂钩在本实用新型的上下两端分别勾住上连接孔101a、下连接孔306a，由于本实用新型会在平行与长度方向受力，因此采用上连接孔101a、下连接孔306a作为与外部部件进行连接的结构，能够在结构简单的同时，获得较佳的连接牢固性。

本实施例中，永磁体301镶嵌在内活塞杆302的顶部；

能够保证永磁体301牢固的固定在内活塞杆302的顶部，防止永磁体301脱落情况的出现。

必要时，永磁体301的顶部设置缓冲垫片301a；

缓冲垫片301a为内部中空的圆柱体结构；

缓冲垫片301a的外边缘位于永磁体301的外边缘的内侧；

缓冲垫片301a在永磁体301的顶部起到保护左边，防止永磁体301受到外力冲击，出现破碎。

实施例2

如图4、5所示，本实施例提供一种自传感式可调节复位磁流变阻尼器，与实施例1的区别在于，

本实施例中，下密封件104、内密封件202的外壁均设置有密封涂层；

由于活塞303在下密封件104、内密封件202之间移动时，活塞303周围的磁流变液203会随着活塞303的位移而产生波动，若活塞303的波动较大，可能会使得磁流变液203在下密封件104、内密封件202的外壁发生泄漏，而在下密封件104、内密封件202的外壁均设置有密封涂层能够保证本实用新型内部结构的密封性；

若因成本限制，可在下密封件104、内密封件202的外壁均设置密封垫圈，以起到同样的密封效果。

本实施例中，本实用新型还包括：多个上固定部件4；上固定部件4为板件结构；多个上固定部件4均匀设置在阻尼器外套筒103的顶部；上固定部件4的一侧的底部与阻尼器外套筒103的顶部连接，上固定部件4的另一侧的底部与上密封件102的顶部连接；

多个上固定部件4配合使用，防止上密封件102发生脱落，能够进一步提高本实用新型结构的稳定性，避免由于震动过于剧烈而导致本实用新型内部的结构出现变化。

本实施例中，本实用新型还包括：多个下固定部件5；多个下固定部件5均匀设置在阻尼器外套筒103的底部；下固定部件5的一侧的顶部与阻尼器外套筒103的底部连接，下固定部件5的另一侧的顶部与下密封件104的底部连接；

多个下固定部件5配合使用，防止下固定部件5发生脱落，能够进一步提高本实用新型结构的稳定性，避免由于震动过于剧烈而导致本实用新型内部的结构出现变化。

本实用新型设置多个上固定部件4、多个下固定部件5，能够在本实用新型的上下两端保证本实用新型的牢固性，用以防止本实用新型内部因受到平行于本实用新型的长度方向上的力而发生变化，提高了本实用新型整体的牢固性。

实施例3

如图6所示，本实施例提供一种自传感式可调节复位磁流变阻尼器，与实施例1、2的区别在于，还包括上驱动线圈601、下驱动线圈602；上驱动线圈601、感应线圈201、下驱动线圈602、内密封件202由上至下依次设置在阻尼器外套筒103的内壁上。

在感应线圈201可在活塞杆3来回往复运动过程中，因永磁体301的磁场变化产生感应电压，根据感应电压的数值可计算出速度的大小，从而实现速度的自传感；而当活塞杆3在上下震动的过程中，上驱动线圈601、下驱动线圈602配合使用，通过在上驱动线圈601、下驱动线圈602安装位置两侧，施加激励电流，在本实用新型的两侧产生驱动磁场，通过上驱动线圈601、下驱动线圈602控制永磁体301，从而驱动活塞杆3产生位移，完成控制的复位，可实现磁流变半主动与电磁主动控制相结合的控制方式，进行震动后期可调节性的消除残余位移；而感应线圈201、上驱动线圈601、下驱动线圈602均可由多组线圈电学并联或串联组成，使用者可根据实际需求进行设定。

最后应说明的是：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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。