[发明专利]一种双线圈活塞式磁流变阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁流变阻尼器，尤其是涉及一种双线圈活塞式磁流变阻尼器。

背景技术

现有的磁流变阻尼器是利用磁流变液(MR Fluids)在强磁场下的快速可逆流变特性而制作的一种振动控制装置，在汽车、桥梁、机械等振动控制领域具有良好的应用前景。

1995年美国Lord公司首次推出商用汽车座椅悬架减振用磁流变阻尼器。美国内华达大学CIML试验室设计制作磁流变阻尼器，改善了车辆的越野性和舒适稳定性，取得良好试验效果。近年来，国内磁流变阻尼器减振技术也得到较快发展，部分成果已试用于轻型车、重型装备车的悬架系统、斜拉索桥斜拉索系统。欧进萍、李忠献、张红辉等学者对磁流变阻尼器结构及性能开展多方面研究，设计制作出不同用途的磁流变阻尼器。

双线圈活塞式磁流变阻尼器是目前常用较为新型的磁流变阻尼器。如2010年10月27日授权公告的200810242953.3号中国发明专利专利书中公开了一种高耗能自解耦式磁流变阻尼器，该发明通过在活塞上设置永磁铁解决了磁流变液的沉降问题。

但是双线圈活塞式磁流变阻尼器除了磁流变液在长时间静置过程中产生的沉降和凝聚问题外，还存在着以下几个问题：一是动态响应时间较长，直接影响了磁流变阻尼器的应用范围和减振效果；二是励磁线圈产生的磁场分布不合理，导致了在活塞上不能有效地产生尽可能大的输出阻尼力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种动态响应时间相对较短、能输出较大的阻尼力且能有效防止磁流变液沉降的双线圈活塞式磁流变阻尼器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种双线圈活塞式磁流变阻尼器，包括缸体，所述的缸体内设置有活塞和活塞杆，所述的活塞同轴套设在所述的活塞杆上，所述的活塞包括第一端部活塞体、第二端部活塞体和中间活塞体，所述的第一端部活塞体与所述的中间活塞体之间设置有第一励磁线圈和第一永磁铁，所述的第二端部活塞体与所述的中间活塞体之间设置有第二励磁线圈和第二永磁铁，所述的第一励磁线圈缠绕在所述的第一永磁铁上，所述的第二励磁线圈缠绕在所述的第二永磁铁上，其特征在于所述的第一永磁铁与所述的第二永磁铁极性相对，所述的第一励磁线圈与所述的第二励磁线圈反相串联。

所述的活塞杆的两端均设置有密封装置，所述的密封装置包括密封体，所述的密封体与所述的缸体之间设置有第一O型圈，所述的密封体与所述的活塞杆之间设置有斯特封、第二O型圈和骨架封。

所述的缸体的两端分别设置有前端盖和后端盖，所述的活塞杆穿过所述的前端盖，所述的前端盖与所述的活塞杆之间设置有H839防尘密封。

所述的活塞与所述的活塞杆通过定位销相互固定。

所述的活塞是用电工纯铁制成的，所述的缸体是用型号为Q235-A的碳素结构钢制成的。

所述的第一永磁铁与所述的第二永磁铁均是由合抱在活塞体上的两个半圆瓦状永磁体构成的。

所述的第一端部活塞体与所述的第二端部活塞体、所述的第一永磁铁与所述的第二永磁铁和所述的第一励磁线圈与所述的第二励磁线圈均相对于所述的中间活塞体的中心线对称。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、第一励磁线圈与第二励磁线圈反向串联，通过改变两个励磁线圈的连接方式减小了电感与电阻比值，从而减小了动态响应时间，当外界产生振动激励时，磁流变阻尼器能够更迅速的做出反应，输出相应的阻尼力来阻止系统的振动，使减振效果更为理想；

2、由于串联电路的控制电流要小于并联电路，这样也可以降低电流控制器的负担，节约能耗；

3、反向串联的两个励磁线圈产生的磁极将是S-N-N-S或者N-S-S-N的形式，这样两个励磁线圈在中间活塞体处产生的磁力线方向相同，两者叠加使磁场强度加强，此时由每个励磁线圈形成的磁力线在整个活塞上就比较均匀，中间活塞体的阻尼间隙和两个端部活塞体的阻尼间隙的磁力线密集程度基本相等，这样充分利用了中间活塞体，提高了磁流变阻尼器的输出的阻尼力和可调系数；

4、在本发明的这种结构下，采用了一个活塞的形式来完成多个活塞输出阻尼力的效果，节约了活塞的安装空间，进而提高阻尼器的工作行程；

5、第一永磁铁和第二永磁铁的极性相对，一是可以通过增大永磁体体积或者磁性强度的办法来增加阻尼器在零电流情况下的输出阻尼力，二是可以解决磁流变液的沉降问题；

6、使用O型圈、骨架封、斯特封等密封件进行多级密封，可以有效防止磁流变阻尼器在长期工作过程中的漏油现象；