一种带沉降主动分散装置的底置通道磁流变阻尼器的制作方法

本发明涉及磁流变阻尼器领域，具体涉及一种带沉降主动分散装置的底置通道磁流变阻尼器。

背景技术：

磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的bingham体特性。在零磁场情况下，磁流变液表现为流动性能良好的液体，其表观粘度很小；在强磁场作用下可在短时间(毫秒级)内表观粘度增加两个数量级以上,并呈现类固体特性；而且这种变化是连续的、可逆的，即去掉磁场后又恢复到原来的状态。然而，从50年代到80年代期间，由于没有认识到它的剪切应力的潜在能力以及存在悬浮稳定性等问题，磁流变液发展一直非常缓慢。

磁流变阻尼器是基于现代双向作用式筒式阻尼器原理，以磁流变液为工作介质的新型阻尼器。由于磁流变阻尼器可以在外加磁场控制下改变阻尼力，因此不再需要压缩阀、流通阀、复原阀和补偿阀等阀系组件，因此结构简单，可靠性好，同时磁流变液存在屈服应力大、响应快等优势，使磁流变阻尼器在工程应用上具有光明前景。

然而，磁流变阻尼器不得不面对不可避免的磁流变液沉降问题。由于磁流变液由微米级的软磁性颗粒和载体液组成，它们之间存在密度差，且微米级颗粒布朗运动弱而重力效应强，在载体液中沉降不可避免，虽然通过加入表面活性剂等方式可以一定程度上延缓磁流变液的沉降问题，却无法从根本上克服。

为了使磁流变阻尼器不受沉降问题影响而得以正常工作，研究人员付出了艰辛的努力。大部分的研究工作集中在缓解磁流变液的沉降问题，提高悬浮稳定性上，且已经取得了长足进步。然而，即使美国lord公司悬浮稳定性最好的磁流变液，也在静置一个月左右即会出现肉眼可见的分层沉降现象。因此，长期以来，人们希望找到合理的方法，可以针对静置状态的磁流变阻尼器施加一定的外力搅拌作用，促使发生一定程度沉降的磁流变液得以再分散，使磁流变阻尼器保持较好的状态。遗憾的是，由于机械结构的复杂性和工程应用的实际问题，这种结构至今未能有效实现。

因此，现有技术中需要一种能够克服上述问题的装置。

技术实现要素：

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种带沉降主动分散装置的底置通道磁流变阻尼器，其特征在于：包括液筒、底盖、定位柱、转子、定子、顶盖、工作缸、活塞组件和活塞杆。

所述液筒为中空圆柱体，其下端的敞口处具有螺纹。

所述底盖的上端为圆环i。所述圆环i外壁具有螺纹。所述底盖的下端为圆盘i。所述圆盘i的端面中心具有圆孔i。所述圆盘i的端面上设有处于同一圆周的若干个沉头孔。

所述底盖的上端安装在所述液筒下端的敞口处。

所述定位柱安装在所述沉头孔的台阶上。

所述转子为圆柱体，其两端的端面中心具有伸出轴。所述转子内部嵌入有鼠笼。所述转子的外圆周壁上设置有螺旋筋肋。

所述转子位于所述液筒内，其下端的伸出轴支承在所述底盖的圆孔i中。

所述定子包括外筒和内筒。

所述内筒位于所述外筒内部。所述内筒与所述外筒之间布置有若干个磁极。每一个磁极上均绕制有绕组。

所述定子外套于所述转子上，并位于所述液筒内，其下端固定在所述定位柱上。

所述定子与所述转子之间形成一个内通道。所述定子与所述液筒之间形成一个外通道。所述定子通过定位柱支承，形成一个接通内通道和外通道的空间。

所述顶盖包括台阶圆环和圆盘ii。

所述圆盘ii位于所述台阶圆环内，其端面中心具有圆孔ii。所述圆盘ii通过与所述台阶圆环之间通过辐条接连。

所述顶盖安装在所述定子的上端。所述转子上端的伸出轴支承在所述顶盖的圆孔ii中。

所述工作缸为圆筒状。所述工作缸的周向均布有若干个通槽i和若干个通孔i，其中通槽i位于所述工作缸的内圆面，其位置记为平衡位置。

所述工作缸位于所述液筒内，其下端套装在所述台阶圆环的台阶上。所述工作缸装有磁流变液。

所述活塞组件位于所述工作缸内，并与所述工作缸之间具有间隙。

所述活塞杆的安装在活塞组件上，能够推动活塞组件在工作缸内做往复运动。

当对所述绕组施加电激励时，所述定子内形成旋转磁场，所述转子的鼠笼切割磁力线产生感生电流而受到磁力作用，带动转子旋转。

当所述转子转动时，所述螺旋筋肋带动磁流变液在内通道做旋转流动和轴向流动，并流向外通道。

当所述活塞组件处于平衡位置时，流向外通道的磁流变液经过所述工作缸与所述液筒之间的间隙，通过所述通槽和所述通孔i流入工作缸内部，当所述活塞组件脱离平衡位置做上下往复运动时，流向外通道的磁流变液经过所述工作缸与所述液筒之间的间隙，通过所述通孔i流入工作缸内部。

进一步，所述转子由软磁材料制作。

所述定子采用硅钢片叠合制成。

进一步，所述内筒的内壁上均布有若干个贯穿内筒两端的通槽ii。在相邻的两个磁极所对应的内筒的内壁上，均具有一个通槽ii。

进一步，所述定位柱内部具有通孔ii。所述通孔ii与所述底盖的沉头孔接通。

所述定子的绕组引线通过所述定位柱上的通孔ii引出，并通过所述沉头孔穿出所述底盖。

进一步，所述转子两端的伸出轴通过滚动轴承或轴套支承。

进一步，所述液筒与所述底盖之间通过o型圈进行密封。

本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明通过转子上的螺旋筋肋转动使磁流变液做旋转流动和轴向流动，实现了磁流变液沉降后的再分散，同时有助于磁流变阻尼器正常运行时的能量再回收。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明底盖的结构示意图；

图3为本发明转子的结构示意图；

图4为本发明定子的结构示意图；

图5为本发明顶盖的结构示意图；

图6为本发明工作缸的结构示意图。

图中：液筒1、底盖2、圆环i201、圆盘i202、圆孔i2021、沉头孔2022、定位柱3、通孔ii301、转子4、伸出轴401、鼠笼402、螺旋筋肋403、定子5、外筒501、内筒502、通槽ii5021、磁极503、绕组504、绕组引线505、顶盖6、台阶圆环601、圆盘ii602、圆孔ii6021、辐条603、工作缸7、通槽i701、通孔i702、活塞组件8和活塞杆9。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例：

参见图1至图6，一种带沉降主动分散装置的底置通道磁流变阻尼器，其特征在于：包括液筒1、底盖2、定位柱3、转子4、定子5、顶盖6、工作缸7、活塞组件8和活塞杆9。

所述液筒1为中空圆柱体，其下端的敞口处具有螺纹。

所述底盖2的上端为圆环i201。所述圆环i201外壁具有螺纹。所述底盖2的下端为圆盘i202。所述圆盘i202的端面中心具有圆孔i2021。所述圆盘i202的端面上设有处于同一圆周的若干个沉头孔2022。

所述底盖2的上端通过螺纹安装在所述液筒1下端的敞口处。所述液筒1与所述底盖2之间通过o型圈进行密封。

所述定位柱3安装在所述沉头孔2022的台阶上。

所述定位柱3内部具有通孔ii301。所述通孔ii301与所述底盖2的沉头孔2022接通。

所述转子4由软磁材料制作。所述转子4为圆柱体，其两端的端面中心具有伸出轴401。所述转子4两端的伸出轴401通过滚动轴承或轴套支承。所述转子4内部嵌入有鼠笼402。所述转子4的外圆周壁上设置有螺旋筋肋403。

所述转子4位于所述液筒1内，其下端的伸出轴401支承在所述底盖2的圆孔i2021中。

所述定子5采用硅钢片叠合制成。所述定子5包括外筒501和内筒502。

所述内筒502位于所述外筒501内部。所述内筒502与所述外筒501之间布置有若干个磁极503。每一个磁极503上均绕制有绕组504。

所述内筒502的内壁上均布有6个贯穿内筒502两端的通槽ii5021。在相邻的两个磁极503所对应的内筒502的内壁上，均具有一个通槽ii5021，便于绕制绕组504。

所述定子5外套于所述转子4上，并位于所述液筒1内，所述定位柱3通过螺纹连接固定在其下端面。

所述定子5与所述转子4之间形成一个内通道。所述定子5与所述液筒1之间形成一个外通道。所述定子5通过定位柱3支承，形成一个接通内通道和外通道的空间。

所述定子5的绕组引线505通过所述定位柱3上的通孔ii301引出，并通过所述沉头孔2022穿出所述底盖2。

所述顶盖6包括台阶圆环601和圆盘ii602。

所述圆盘ii602位于所述台阶圆环601内，其端面中心具有圆孔ii6021。所述圆盘ii602通过与所述台阶圆环601之间通过辐条603接连。

所述顶盖6安装在所述定子5的上端。所述转子4上端的伸出轴401支承在所述顶盖6的圆孔ii6021中。

所述工作缸7为圆筒状。所述工作缸7的周向均布有若干个通槽i701和若干个通孔i702，其中通槽i701位于所述工作缸7的内圆面，其位置记为平衡位置。

所述工作缸7位于所述液筒1内，其下端套装在所述台阶圆环601的台阶上。所述工作缸7装有磁流变液。

所述活塞组件8位于所述工作缸7内，并与所述工作缸7之间具有间隙，该间隙以活塞组件8能够在工作缸7内自由运动且能实现良好导向为准。

所述活塞杆9的安装在活塞组件8上，能够推动活塞组件8在工作缸7内做往复运动。

当对所述绕组504施加电激励时，采用交流电激励，所述定子5内形成旋转磁场，磁场旋转速度由施加的电磁激励交变频率决定，在旋转磁场作用下，所述转子4的鼠笼402切割磁力线产生感生电流而受到磁力作用，带动转子4旋转。

当所述转子4转动时，所述螺旋筋肋403带动磁流变液在内通道做旋转流动和轴向流动，并流向外通道，这种旋转流动和轴向流动的复合，可以有效分散分层甚至沉降的磁流变液。值得说明的是，螺旋筋肋403的旋向需要根据定子5内励磁顺序决定。

当所述活塞组件8处于平衡位置时，流向外通道的磁流变液经过所述工作缸7与所述液筒1之间的间隙，通过所述通槽701和所述通孔i702流入工作缸7内部，当所述活塞组件8脱离平衡位置做上下往复运动时，流向外通道的磁流变液经过所述工作缸7与所述液筒1之间的间隙，通过所述通孔i702流入工作缸7内部，形成流动回路，从而实现有效的磁流变液再分散作用。

当磁流变阻尼器正常运行时，此时可以改变定子5内绕组504的励磁方式，使其生成均一同向的磁场分布，将使内通道内充满一致均匀的磁场，从而有效调控活塞组件8运行时的磁流变阻尼力。

优选的，所述转子4两端的伸出轴401通过轴套支承，轴套采用聚四氟乙烯制作，便于减少两端的伸出轴401与顶盖6和底盖2的摩擦。