一种基于磁流变液的复合式缓冲吸能装置的制作方法

本实用新型属于缓冲吸能技术领域，涉及一种基于磁流变液的复合式缓冲吸能装置。

背景技术：

冲击作为运动的主要形式之一，是自然界中广泛存在的现象，研究冲击的目的就是为了减少其危害作用，随着工程装备向着高速重载方向发展，所遇到的冲击强度也越来越大，解决冲击缓冲问题对于提高工程质量至关重要。冲击是指系统在瞬态激励下的运动，它的特点是激励的作用时间远远小于系统的运动周期，属于一种突然的、猛烈的运动。传统的缓冲吸能装置主要由橡胶或弹簧等材料制成，此类缓冲装置主要的优点是结构简单，成本低廉；而此类缓冲装置只能针对特定载荷的冲击，特别是在要求较高的场合，会导致缓冲效果不理想，应用范围受到了极大的限制。针对传统的缓冲材料及缓冲吸能装置的不足，开发基于新材料的缓冲吸能装置对拓展缓冲技术的发展提供技术积累。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种基于磁流变材料的复合式缓冲吸能装置，它根据外界冲击力大小实时调节缓冲装置的阻尼力，以实现最优的缓冲吸能效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：1.一种基于磁流变液的复合式缓冲吸能装置，由箱体、磁流变缓冲装置和多颗粒碰撞吸能装置组成；其特征在于：所述的箱体是由底座(1)，外套筒(2)，受力板(3)，m20六角螺栓(4)，m20六角螺母(5)组成；所述的磁流变缓冲装置是由m8一字螺丝(6)、直角固定块(13)、m30螺栓(14)和3号磁流变液缓冲器(15)组成；所述的多颗粒碰撞吸能装置是由弹簧连接板(11)、m8一字螺丝(6)、1号缓冲弹簧(10)、2号缓冲弹簧(16)、碰撞吸能腔体(9)、小钢球(8)、1号磁流变液缓冲器(7)和2号磁流变液缓冲器(12)组成；

优选的，所述的底座(1)和外套筒(2)通过m20六角螺栓(4)和m20六角螺母(5)固定配合；

优选的，所述的外套筒(2)通过m20六角螺栓(4)和m20六角螺母(5)与底座(1)配合，对装置内的零部件起保护作用；

优选的，所述的受力板(3)和外套筒(2)间隙配合，起与缓冲物接触的作用；

优选的，所述的1号磁流变液缓冲器(7)伸缩杆端通过m8一字螺丝(6)与底座(1)固定，其另一端通过焊接与碰撞吸能腔体(9)固定；

优选的，所述的小钢球(8)放置于碰撞吸能腔体(9)内，通过小钢球(8)在碰撞吸能腔体(9)里的自由碰撞达到吸能的效果；

优选的，所述的1号缓冲弹簧(10)上端通过弹簧连接板(11)和m8一字螺丝(6)配合，固定在受力板(3)上，其另一端通过焊接与碰撞吸能腔体(9)配合；

优选的，所述的2号磁流变液缓冲器(12)伸缩杆端通过m8一字螺丝(6)固定在受力板(3)上，下端与碰撞吸能腔体(9)通过焊接固定；

优选的，所述的2号缓冲弹簧(16)下端通过弹簧连接板(11)和m8一字螺丝(6)配合，固定在底座(1)上，其另一端与碰撞吸能腔体(9)通过焊接配合；

优选的，所述的直角固定块(13)通过m8一字螺丝(6)固定在受力板(3)上；

优选的，所述的3号磁流变液缓冲器(15)上端通过m30螺栓(14)和螺母与直角固定块(13)配合，与受力板(3)固定，下端通过m8一字螺丝(6)和垫片与底座(1)固定；

优选的，所述的3号磁流变液缓冲器(15)由活塞阀(17)、空气补偿腔(18)、缓冲器外筒(19)、密封圈(20)、励磁线圈(21)和磁流变液(22)组成，是本装置主要的可控阻尼力输出来源。

本实用新型的有益效果是，本实用新型提供基于改变励磁线圈电流大小来调节磁场强度，从而控制磁流变阻尼器输出阻尼力的大小；采用多颗粒碰撞装置，通过小钢球(8)与碰撞吸能腔体(7)的刚性碰撞可以达到吸能的效果；将两种装置并联复合使用，在碰撞的过程中能够提供一个可调节的阻尼力，并吸收撞击时产生的能量，因而减振效果更加理想。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本复合式缓冲吸能装置的整体结构示意图；

图2为本复合式缓冲吸能装置的俯视图；

图3为复合式缓冲吸能装置的a-a剖视图；

图4为本实用新型中3号磁流变液缓冲器的结构示意图；

图中：1.底座，2.外套筒，3.受力板，4.m20六角螺栓，5.m20六角螺母，6.m8一字螺丝，7.1号磁流变液缓冲器，8.小钢球，9.碰撞吸能腔体，10.1号缓冲弹簧，11.弹簧连接板，12.2号磁流变液缓冲器，13.直角固定块，14.m30螺栓，15.3号磁流变液缓冲器，16.2号缓冲弹簧，17.活塞阀，18.空气补偿腔，19.缓冲器外筒，20.密封圈，21.励磁线圈，22.磁流变液。

具体实施方式

一种基于磁流变液的复合式缓冲吸能装置，由箱体、磁流变缓冲装置和多颗粒碰撞吸能装置组成；其特征在于：所述的箱体是由底座(1)，外套筒(2)，受力板(3)，m20六角螺栓(4)，m20六角螺母(5)组成；所述的磁流变缓冲装置是由m8一字螺丝(6)、直角固定块(13)、m30螺栓(14)和3号磁流变液缓冲器(15)组成；所述的多颗粒碰撞吸能装置是由弹簧连接板(11)、m8一字螺丝(6)、1号缓冲弹簧(10)、2号缓冲弹簧(16)、碰撞吸能腔体(9)、小钢球(8)、1号磁流变液缓冲器(7)和2号磁流变液缓冲器(12)组成；

优选的，所述的底座(1)和外套筒(2)通过m20六角螺栓(4)和m20六角螺母(5)固定配合；

优选的，所述的外套筒(2)通过m20六角螺栓(4)和m20六角螺母(5)与底座(1)配合，对装置内的零部件起保护作用；

优选的，所述的受力板(3)和外套筒(2)间隙配合，起与缓冲物接触的作用；

优选的，所述的1号磁流变液缓冲器(7)伸缩杆端通过m8一字螺丝(6)与底座(1)固定，其另一端通过焊接与碰撞吸能腔体(9)固定；

优选的，所述的小钢球(8)放置于碰撞吸能腔体(9)内，通过小钢球(8)在碰撞吸能腔体(9)里的自由碰撞达到吸能的效果；

优选的，所述的1号缓冲弹簧(10)上端通过弹簧连接板(11)和m8一字螺丝(6)配合，固定在受力板(3)上，其另一端通过焊接与碰撞吸能腔体(9)配合；

优选的，所述的2号磁流变液缓冲器(12)伸缩杆端通过m8一字螺丝(6)固定在受力板(3)上，下端与碰撞吸能腔体(9)通过焊接固定；

优选的，所述的2号缓冲弹簧(16)下端通过弹簧连接板(11)和m8一字螺丝(6)配合，固定在底座(1)上，其另一端与碰撞吸能腔体(9)通过焊接配合；

优选的，所述的直角固定块(13)通过m8一字螺丝(6)固定在受力板(3)上；

优选的，所述的3号磁流变液缓冲器(15)上端通过m30螺栓(14)和螺母与直角固定块(13)配合，与受力板(3)固定，下端通过m8一字螺丝(6)和垫片与底座(1)固定；

优选的，所述的3号磁流变液缓冲器(15)由活塞阀(17)、空气补偿腔(18)、缓冲器外筒(19)、密封圈(20)、励磁线圈(21)和磁流变液(22)组成，是本装置主要的可控阻尼力输出来源。

本实用新型的具体工作原理及实施过程为：将本装置安装在所需缓冲物的下方，当装置的受力板(3)受到冲击时，1号缓冲弹簧(10)和2号缓冲弹簧(16)被压缩，提供缓冲作用，存储外界能量；同时1号磁流变液缓冲器(7)、2号磁流变液缓冲器(12)和3号磁流变液缓冲器(15)内的励磁线圈通电，产生磁场，其内的磁流变液产生实时可调节的屈服应力，给装置提供可控的阻尼力；碰撞吸能腔体(9)内的刚性小球(8)与腔体发生碰撞，吸收本装置受冲击时产生的能量；本实用新型可根据外界冲击力大小来调节电流的大小，使得励磁线圈产生不同大小的磁场，以此控制磁流变缓冲装置的阻尼力的大小，同时配合刚性小球(8)的碰撞吸能装置，以此来实现最优的缓冲吸能效果。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。