[发明专利]一种磁流变液多级调控隔振器

说明书

本发明属于智能材料减振领域，具体涉及一种磁流变液多级调控隔振器。本发明结合旁路阻尼控制的多级调控隔振器，在传统磁流变隔振器的缸内活塞孔隙流动模式基础上，加入阻尼旁通回路结构，并将以往单级磁场工作区域设计成多级可控磁场，所述隔振器包括活塞杆、聚氨酯弹性元件、活塞杆上下端盖、储存磁流变液的活塞筒。在不加电流作用下或控制系统故障时，磁流变液多级调控隔振器变成传统的旁路阻尼器，磁流变液在活塞杆作用时从管壁阻尼孔流出，同样具有一定的阻尼力可起到减振作用。多层电磁铁布置可以实现单独可控、逐级变化的特点，使得振动经过硬层‑软层‑硬层的过程，增强了隔振效果。

技术领域

本发明属于智能材料减振领域，具体涉及一种磁流变液多级调控隔振器。

背景技术

振动会引起一系列问题，比如振动引起机械零部件的疲劳损坏、松脱断裂失效、直接或间接造成设备事故。鉴于此在航天航空、军工枪炮、汽车等行业中已使用各种各样的阻尼器或隔振器来减振降噪。

磁流变液是一种在磁场作用下能够快速、可逆地由流动性良好的牛顿流体转变为高黏度、低流动性的Bingham弹塑性体的智能材料。磁流变液能够随着外部磁场的变化快速地改变自身状态(响应时间短)，能耗较小，能够输出较大的阻尼力。

目前发明使用的磁流变阻尼器或隔振器，大部分都是属于活塞孔隙流动模式，这种磁流变阻尼器因阻尼力可调范围窄、磁场作用区域小、磁流变液利用率低以及沉降稳定性差等缺点，使得所能提供的阻尼力范围有限。

发明内容

本专利的目的是提供一种结合旁路阻尼控制的磁流变液多级调控隔振器。

本发明的目的是这样实现的：

一种磁流变液多级调控隔振器，结合旁路阻尼控制的多级调控隔振器，在传统磁流变隔振器的缸内活塞孔隙流动模式基础上，加入阻尼旁通回路结构，并将以往单级磁场工作区域设计成多级可控磁场，所述隔振器包括活塞杆、聚氨酯弹性元件、活塞杆上下端盖、储存磁流变液的活塞筒；活塞筒外部布置多层电磁铁，每层电磁铁间隔处都设计有阻尼回路，在阻尼回路上设有磁流变液阀，通过旁路的磁流变液阀控制阻尼回路中受磁场作用区域的磁流变液黏度，控制磁流变液的流通速度，进行阻尼控制。

磁流变液阻尼器的控制部分由加速度传感器、位移传感器、智能控制器、程控直流电源构成，根据外界的振动自动调节活塞筒外部励磁线圈和旁路磁流变液阀中励磁线圈的电流大小。

本发明的有益效果在于：

在不加电流作用下或控制系统故障时，磁流变液多级调控隔振器变成传统的旁路阻尼器，磁流变液在活塞杆作用时从管壁阻尼孔流出，同样具有一定的阻尼力可起到减振作用。多层电磁铁布置可以实现单独可控、逐级变化的特点，使得振动经过硬层-软层-硬层的过程，增强了隔振效果。本磁流变液多级调控隔振器不仅从磁流变液剪切阻尼力角度减振，利用磁流变液在磁场作用下产生流变特性，其阻尼力可以在毫秒级时间里瞬间增大，阻碍活塞运动起到减振效果；还引入旁路可变阻尼循环回路的方式，解决磁流变液沉降问题的同时，多了一层阻尼关卡，增加了磁流变液的利用率和隔振效果。隔振器采用外置电磁铁和旁路阻尼回路，缩短了阻尼器长度，可用于船舶柴油机减振、浮筏隔振器等对空间要求较高的场所。

附图说明

图1是磁流变液多级调控隔振器的结构示意图；

图2是外置电磁铁俯视图；

图3是电磁铁工作磁路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

该隔振器在传统磁流变隔振器的缸内活塞孔隙流动模式基础上，加入阻尼旁通回路结构，并将以往单级磁场工作区域设计成多级调控磁场，这样不但可以独立调控磁流变液每级的旁路和缸内阻尼大小，提升了磁流变液的利用率，还通过循环流动解决磁流变液沉降稳定性的问题。