[发明专利]基于磁流变阻尼器和弹簧的变刚度变阻尼减振器

说明书

技术领域

本发明涉及一种减振器，尤其涉及基于磁流变阻尼器和弹簧的变刚度变阻尼减振器。

背景技术

振动在人们的日常生活中随处可见，例如经常使用的手表、剃须刀等都存在着振动。在很多机械的运作中巧妙地运用着振动，但是也有很多情况下振动会给人们的工作带来不利的影响，它会引起结构体的疲劳，大大缩短了机械器件的使用寿命。

由于科技的迅猛发展，人们对许多场合下的减振器要求越来越严格，这就使得很多传统的减振器已经不能满足在特定场合下的减振要求。而由弹簧系统组成的传统减振器，因为受到弹簧自身性质的约束，无法做到改变自身的阻尼和刚度来适应特定场合的需要，这就使得很多场合下放弃使用弹簧系统作为减振主体，它的不可变性无法满足具体场合的要求。

磁流变液现今是一种用途广泛，性能优良的智能材料。磁流变液是一种可控的流体液，它是由高磁导率、低磁滞性的颗粒和非磁导性的液体混合而成的。根据组成和性能的不同,可将磁流变液分为4种类型：

1、微米磁性颗粒-非磁性载液型磁流变液。这是一种经典型磁流变液,采用微米尺寸的顺磁或软磁材料的颗粒和低磁导率的载液，且具有较强的磁流变效应。

2、纳米磁性颗粒-非磁性载液型磁流变液。它是用30 nm的铁氧体粉分散溶于非磁性载液中制成的非胶体悬浮液，且具有非常好的沉淀稳定性, 屈服应力可达4kPa。

3、非磁性颗粒-磁性载液型磁流变液。这种磁流变液是用微米级的非磁性颗粒分散溶于磁性载液中制成的悬浮液，磁流变效应较低。

4、磁性颗粒-磁性载液型磁流变液。这种磁流变液是用微米级的磁性颗粒分散溶于磁性载液中制成的悬浮液，磁性载液加强了磁性颗粒间的作用力,从而增强了磁流变效应。

当周围无磁场时，磁流变液表现出很好的液体流动性；当周围存在磁场时，磁流变液则在短时间内粘度迅速增加，表现出固体的形态特性；且这种变化是可逆的，即当周围环境恢复到无磁场状态下时，磁流变液就会恢复到原来的液体流动的状态。就因为它具有这样的特殊性质，所以现今的许多阻尼器的设计中都包含着磁流变液。

虽然磁流变液有着可变阻尼进而改变阻尼器刚度的特性，但是如果仅仅使用它来设计一个减振器的话还是会存在一定的不足，那就是减振器的行程小，对于要求减振器拥有行程大的场合就不适用。所以就要设计出既可改变阻尼也可改变刚度的可控减振器，而且该减振器还要求行程大。

现在国内大多都是可变阻尼减振器，而且减振器的行程也受到限制，如国内专利：NO201110253379公开了一种磁流变阻尼器，将阻尼器工作压力与密封结构隔绝开来，以此减缓磨损程度，延长阻尼器使用寿命；NO201110378234公开了一种新型磁流变阻尼器，通过在活塞槽内设置永磁环，增强了励磁线圈通电时的磁场，从而增强缸体内处于可控状态的磁流变阻尼力。可以看出这两个专利所设计的减振器只是具有了变阻尼的效果，没有变刚度的特性，且明显的不足就是其行程是固定的，对于要求大行程的场合下未必适用。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种可改变阻尼，可改变刚度，且满足需要行程大的场合下的可控减振器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于磁流变阻尼器和弹簧组合式的变刚度变阻尼减振器，包括倒U型外缸体，所述的倒U型外缸体顶端外部固定连接件，底部两端内侧焊接有轴销，其特征在于：还包中心缸筒，所述中心缸筒外侧设有两个对称滑道，所述的倒U型外缸体通过轴销滑配安装在中心缸筒外侧；所述的中心缸筒内部设有活塞，顶部密封有端盖，形成内腔，端盖上设有通孔，活塞上连接的活塞杆穿过通孔延伸到倒U型外缸体内，倒U型外缸体内的弹簧一端相连，所述弹簧的另一端固定连接在倒U型外缸体顶端内部；所述的中心缸筒内的活塞中缠绕有通电线圈一，通电线圈一外侧的活塞上开设有流通通道，所述的中心缸筒内的活塞下方还设有滑动活塞，所述的滑动活塞以下区域为储能腔，所述的中心缸筒底端外部还有连接件二。