本发明涉及一种吸振器，尤其涉及一种采用多个励磁线圈径向布置的磁流变吸振器。
背景技术：
机电一体化系统和发电机等系统中，由于振动的存在，影响着系统的稳定性和安全性，因此需要吸振隔震装置来吸收和减弱振动。
传统的振动缓冲装置，如液压减振器、弹簧减振器等在其工作范围是固定的，无法在较大的工作范围内满足吸振作用，且其工作不连续，影响系统的可控性和稳定性。随着智能材料磁流变液的出现，以磁流变液为传动介质的磁流变阻尼器被广泛应用于振动缓冲装置中。其具有响应速度快、工作频率范围较广、能耗低等优势，不断应用在机械、建筑、航空等行业。
传统的磁流变阻尼器活塞头上缠绕有励磁线圈，在加载电流作用下产生磁场，使得阻尼间隙处的磁流变液发生磁流变效应，进而产生可控阻尼力。但是这种磁流变阻尼器外形尺寸较大，从而限制了其在空间有限的场合里面应用。
基于此，有必要提出一种采用多个励磁线圈径向布置的磁流变吸振器，通过合理的布置导磁构件和励磁线圈，以及设置合理的磁流变液通道，缩短结构尺寸，使其在有限的空间内能够达到更好的吸振效果和减振性能。
技术实现要素：
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出一种采用多个励磁线圈径向布置的磁流变吸振器。该磁流变吸振器在内部安装有磁芯，磁芯的外表面周向均匀安装有6根磁芯杆，磁芯杆的另一端安装有励磁线圈和外部磁轭；磁芯的端面凹槽内安装有环形套筒。磁芯端盖、环形套筒和磁芯环形凹槽底面的6个圆形通孔互相对齐，共同组成磁流变液的液流通道。外部振动时，弹性壳受到压力产生变形，导致封闭容腔i的压力大于封闭容腔ii的压力，促使封闭容腔i的磁流变液经过液流通道进入封闭容腔ii；给励磁线圈通入电流产生磁场，在磁场的作用下，通过液流通道处的磁流变液发生磁流变效应，产生可控阻尼力，抵消外部振动产生的冲击。该磁流变吸振器具有结构紧凑、连续可控的特点，特别适合于空间有限的减振场合。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：支撑板(1)、弹性壳(2)、壳体(3)、磁芯端盖(4)、磁芯(5)、环形套筒(6)、线圈上端盖(7)、环形垫板(8)、弹性膜(9)、支撑盖(10)、密封垫片(11)、连接轴(12)、锁紧螺母(13)、线圈下端盖(14)、固定板(15)、外部磁轭(16)、磁芯杆(17)、励磁线圈(18)、挡板(19)以及紧固垫片(20)；支撑板(1)下端加工有矩形纹，弹性壳(2)内部加工有凹槽；支撑板(1)与弹性壳(2)通过镶嵌固定连接；弹性壳(2)与壳体(3)通过螺钉和紧固垫片(20)进行紧固连接；壳体(3)上端面中心加工有圆形通孔；壳体(3)下端面加工有圆形槽；壳体(3)圆形槽底面与磁芯(5)上端面紧密接触；壳体(3)圆形槽内表面与铁磁芯(5)外表面间隙配合，并通过密封圈进行密封；壳体(3)外表面周向均匀加工有6个圆形通孔，6个圆形通孔分别与6根磁芯杆(17)圆周外表面过盈配合；磁芯端盖(4)下端面加工有环形槽(25)，环形槽(25)底面与环形套筒(6)上端面紧密接触；磁芯端盖(4)端面上加工有6个均匀分布的圆形通孔(26)，环形套筒(6)端面上加工有6个均匀分布的圆形通孔(27)；磁芯(5)的端面加工有环形槽(21)，环形槽(21)底面与环形套筒(6)下端面紧密接触；磁芯(5)的环形凹槽(21)底面加工有6个均匀分别的圆形通孔(22)；圆形通孔(26)、圆形通孔(27)和圆形通孔(22)沿轴向方向互相对齐，共同组成磁流变液的液流通道；磁芯端盖(4)与磁芯(5)通过螺钉紧固连接；磁芯(5)外表面周向均匀加工有6个圆形孔(24)，分别与6根磁芯杆(17)的一端外表面紧密接触；磁芯(5)下端面与环形垫板(8)上端面紧密接触；环形垫板(8)下端面与弹性膜(9)上端面紧密接触；弹性膜(9)下端面与支撑盖(10)上端面紧密接触；支撑盖(10)上端面加工有环形槽，支撑盖(10)环形槽内表面与壳体(3)内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封；支撑盖(10)环形槽底面与壳体(3)下端面接触；支撑盖(10)与壳体(3)通过螺钉进行固定连接；支撑盖(10)下端面加工有圆形通孔；连接轴(12)下端外表面与支撑盖(10)下端面圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封垫片(11)和锁紧螺母(13)进行锁紧固定；挡板(19)的一端与壳体(3)外表面接触；挡板(19)加工有圆形通孔，与磁芯杆(17)外表面间隙配合；磁芯杆(17)的一端加工有螺纹；固定板(15)中心加工有螺纹孔，固定板(15)与磁芯杆(17)通过螺纹固定连接；励磁线圈(18)缠绕在固定板(15)与挡板(19)之间的凹槽内；固定板(15)、励磁线圈(18)与挡板(19)的外表面分别与线圈上端盖(7)和线圈下端盖(14)的凹槽面紧密接触；外部磁轭(16)的内表面与磁芯杆(17)的一端紧密接触，外部磁轭(16)的外表面与线圈下端盖(14)凹槽内表面紧密接触；线圈上端盖(7)上端面与壳体(3)凸出端下端面紧密接触；线圈上端盖(7)与线圈下端盖(14)通过螺栓固定连接；线圈下端盖(14)下端面与支撑盖(10)上端面紧密接触。弹性壳(2)、壳体(3)、磁芯端盖(4)以及磁芯(5)之间围成封闭容腔i；磁芯(5)、环形垫板(8)以及弹性膜(9)之间围成封闭容腔ii；弹性膜(9)与支撑盖(10)之间围成封闭容腔iii；封闭容腔i和封闭容腔ii内充满磁流变液；封闭容腔iii内充满氮气；外部振动时，弹性壳(2)受到压力产生变形，封闭容腔i的压力大于封闭容腔ii压力，促使磁流变液由封闭容腔i依次经过磁芯端盖(4)的圆形通孔(26)、环形套筒(6)的圆形通孔(27)以及磁芯(5)的圆形通孔(22)进入封闭容腔ii内；当外部压力撤除时，磁流变液由封闭容腔ii依次经过磁芯(5)的圆形通孔(22)、环形套筒(6)的圆形通孔(27)以及磁芯端盖(4)的圆形通孔(26)进入封闭容腔i内。励磁线圈(18)产生的磁力线沿着磁芯杆(17)内部依次经过磁芯(5)、环形套筒(6)、环形套筒(6)上的圆形通孔(26)，然后通过环形套筒(6)和磁芯(5)进入相邻的磁芯杆(17)内部，最后沿着外部磁轭(16)进入磁芯杆(17)内部，形成闭合回路。壳体(3)、磁芯端盖(4)、线圈上端盖(7)、线圈下端盖(14)、固定板(15)及挡板(19)由不导磁材料制成；磁芯(5)、环形套筒(6)、外部磁轭(16)以及磁芯杆(17)由导磁材料制成。
本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：
（1）本发明磁流变吸振器在内部安装有磁芯，磁芯的外表面周向均匀安装有6根磁芯杆，磁芯杆的另一端安装有励磁线圈和外部磁轭；磁芯的端面凹槽内安装环形套筒。磁芯端盖、环形套筒和磁芯环形凹槽底面的6个圆形通孔互相对齐，共同组成磁流变液的液流通道。外部振动时，弹性壳受到压力产生变形，导致封闭容腔i的压力大于封闭容腔ii的压力，促使封闭容腔i的磁流变液经过液流通道进入封闭容腔ii；此时给励磁线圈通入电流产生磁场，在磁场作用下，液流通道处的磁流变液产生可控阻尼力，抵消外部振动产生的冲击。该磁流变吸振器具有结构紧凑、工作频率范围宽、连续可控的特点。
（2）本发明采用的励磁线圈周向均匀布置，且大部分构件均处于静止状态，因此可在有限空间范围内使用。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明磁力线走向示意图。
图3是本发明磁流变液流向示意图。
图4为本发明磁芯结构示意图。
图5为本发明磁芯端盖结构示意图。
图6为本发明环形套筒结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明结构示意图。主要包括支撑板(1)、弹性壳(2)、壳体(3)、磁芯端盖(4)、铁磁芯(5)、环形套筒(6)、线圈上端盖(7)、环形垫板(8)、弹性膜(9)、支撑盖(10)、密封垫片(11)、连接轴(12)、锁紧螺母(13)、线圈下端盖(14)、固定板(15)、外部磁轭(16)、磁芯杆(17)、励磁线圈(18)、挡板(19)以及紧固垫片(20)。
图2是本发明磁力线走向示意图。励磁线圈(18)产生的磁力线沿着磁芯杆(17)内部依次经过磁芯(5)、环形套筒(6)、环形套筒(6)上的圆形通孔(26)，然后通过环形套筒(6)和磁芯(5)进入相邻的磁芯杆(17)内部，最后沿着外部磁轭(16)进入磁芯杆(17)内部，形成闭合回路。
图3是本发明磁流变液流向示意图。弹性壳(2)、壳体(3)、磁芯端盖(4)以及磁芯(5)之间围成封闭容腔i；磁芯(5)、环形垫板(8)以及弹性膜(9)之间围成封闭容腔ii；弹性膜(9)与支撑盖(10)之间围成封闭容腔iii；封闭容腔i和封闭容腔ii内充满磁流变液；封闭容腔iii内充满氮气。外部振动时，弹性壳(2)受到压力产生变形，封闭容腔i的压力大于封闭容腔ii压力，促使磁流变液由封闭容腔i依次经过磁芯端盖(4)的圆形通孔(26)、环形套筒(6)的圆形通孔(27)以及磁芯(5)的圆形通孔(22)进入封闭容腔ii内；当外部压力撤除时，磁流变液由封闭容腔ii依次经过磁芯(5)的圆形通孔(22)、环形套筒(6)的圆形通孔(27)以及磁芯端盖(4)的圆形通孔(26)进入封闭容腔i内。
图4为本发明磁芯结构示意图。磁芯(5)上端面加工有环形槽(21)，与环形套筒(6)进行连接；磁芯(5)环形凹槽(21)底面周向均匀加工有6个圆形通孔(22)，作为磁流变液的通道之一；磁芯(5)外表面周向均匀加工有6个圆形通孔(24)，与磁芯杆(17)外表面进行间隙配合；磁芯(5)上端面中间加工有螺纹孔(23)，与螺钉进行螺纹固定连接。
图5为本发明磁芯端盖示意图。磁芯端盖(4)端面加工有环形凹槽(25)，与环形套筒(6)进行连接；磁芯端盖(4)的端面周向均匀加工有6个圆形通孔(26)，作为磁流变液的通道之一。
图6为本发明环形套筒结构示意图。环形套筒(6)端面周向均匀加工有6个圆形通孔(27)，分别与磁芯端盖(4)端面的6个圆形通孔(26)和磁芯(5)环形凹槽(21)底面的6个圆形通孔(22)互相对齐，共同组成磁流变液的液流通道。
本发明工作原理如下：
在磁流变吸振器内部安装有磁芯(5)，磁芯(5)的外表面周向均匀安装有6个磁芯杆(17)，磁芯杆(17)的另一端安装有励磁线圈(18)和外部磁轭(16)；磁芯(5)的端面凹槽内安装有环形套筒(6)，环形套筒(6)具有较高的导磁性。外部振动时，弹性壳(2)受到压力产生变形，封闭容腔i的压力大于封闭容腔ii压力，促使磁流变液由封闭容腔i依次经过磁芯端盖(4)的圆形通孔(26)、环形套筒(6)的圆形通孔(27)以及磁芯(5)的圆形通孔(22)进入封闭容腔ii内；此时给励磁线圈(18)通入电流产生磁场，在磁场的作用下，通过液流通道处的磁流变液发生磁流变效应，产生可控阻尼力，从而抵消外部振动产生的冲击，起到吸振作用。