[发明专利]旋转型泡沫金属磁流变液阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻尼器，尤其是一种旋转式的泡沫金属磁流变液阻尼器。

背景技术

磁流变液阻尼器（MR damper）是一种阻尼可控器件，其内部的阻尼介质采用磁流变液，是一种由载液、磁性颗粒、表面活性剂和分散剂组成的悬浮液体，该液体在没有外加磁场的情况下，表现出牛顿流体的特性，但是一旦加上外加磁场，将会变成“半固体”状态，因此，可通过调节外部施加的磁场来控制磁流变液阻尼器输出的阻尼力，由于磁流变液阻尼器具有调节范围宽、功耗低、响应速度快以及结构简单的优点，因而在振动控制工程领域具有广阔的应用前景。但近些年，由于在实际工程应用中遇到的一些障碍，磁流变液阻尼器技术的发展速度有所降低。

磁流变液阻尼器在工程应用中遇到的主要障碍在两个方面：1. 磁流变液阻尼器价格昂贵；2. 使用寿命短。传统的磁流变液阻尼器，在缸体内需要完全充满磁流变液，用量大，成本高；而为了防止磁流变液的泄漏，需要设计性能非常好的密封结构，也导致成本增加，同时由于磁流变液中有大量硬质的磁性颗粒，在活塞往复运动的过程中，容易进入到活塞杆与密封结构之间的间隙处，这些泄漏出来的大量硬质颗粒进一步破坏了阻尼器的密封结构，严重影响了磁流变液阻尼器的寿命和性能。

为了解决磁流变液阻尼器的密封和造价方面的问题，国内外进行了大量的研究，例如文献 [Carlson J. D, M. R. Jolly. MR fluid, foam and elastomer devices, 2000, Mechatronics] 中提到了一种多孔海绵磁流变液阻尼器。这种设计的特点是将充满磁流变液的多孔海绵缠绕在装有电磁极的导磁钢轴上，在轴的一端形成活塞，能在导磁缸筒内部沿轴向自由运动，由活塞和导磁钢筒提供磁力线通道。磁流变液通过毛细管力储存在多孔海绵的孔隙中，避免了泄漏，也不需要密封，而且磁流变液的用量少，研究结果表明，多孔海绵磁流变液阻尼器仅需要3 ml的磁流变液就可产生100 N的阻尼力，由于多孔海绵磁流变液阻尼器价格低廉，这使其能够用于那种控制程度高而对阻尼力要求较低的场合。但是，由于多孔海绵的硬度低，在多孔海绵磁流变液阻尼器工作的过程中，多孔海绵会产生严重的磨损，影响了使用寿命；此外，多孔海绵也容易变形，使得阻尼力也难以控制，因此使得多孔海绵磁流变液阻尼器技术距离市场化还有很大差距。

发明内容

为了克服磁流变液阻尼器在工程应用中遇到的密封、造价以及使用寿命短的缺点，本发明提供一种旋转式的泡沫金属磁流变液阻尼器。

本发明的技术方案为：包括上盖板、下盖板、上剪切杆、下剪切杆、上剪切盘、下剪切盘、支撑空心圆柱钢筒、环形线圈、环形磁钢、充有磁变流液的泡沫金属，其特点在于，上盖板、下盖板通过螺栓与支撑空心圆柱钢筒连接，上剪切杆置于上盖板中心开有的圆柱孔中，上剪切杆的上下置有第一滚动轴承和第二滚动轴承，所述第一滚动轴承和第二滚动轴承之间置有第一定位套筒，第一定位套筒与上盖板用紧定螺钉连接，上剪切杆的上端接有电机，下端通过紧定螺钉和上剪切盘连接，和上剪切盘相对并留有间隙的下剪切盘通过紧定螺钉和下剪切杆连接，下剪切杆上下置有第三滚动轴承和第四滚动轴承，所述第三滚动轴承和第四滚动轴承之间置有第二定位套筒，第二定位套筒用紧定螺钉和外面套有的环形磁钢连接，环形磁钢通过垫片与下盖板连接，套在环形磁钢外部的环形线圈位于支撑空心圆柱钢筒的内部，放在支撑架上，充有磁变流液的泡沫金属粘贴在下剪切盘上。

所述的下剪切盘的两侧置有第一挡圈和第二挡圈。

所述的环形线圈为铜线圈，采用1mm的铜导线绕制而成。

所述的第一定位套筒、第二定位套筒均为铜质。

本发明的有益效果是，本发明采用的是泡沫金属储存磁流变液，与传统磁流变液阻尼器相比，不需密封结构，而且磁流变液用量减少，成本大幅降低，与多孔海绵磁流变液阻尼器相比，本发明强度大、耐磨损、磁导率可调，还能产生明显的磁流变效应。

附图说明：

图1为本发明的主视图剖面图；

图2 为图1的局部放大图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。