[实用新型]一种变刚度变阻尼减振器

说明书

技术领域

本实用新型涉及减振器领域，尤其涉及一种变刚度变阻尼减振器。

背景技术

机械振动普遍存在于各动力机械及机械产品中，振动会引起机械零部件损坏，影响精密仪器的工作效果，甚至对人体产生不良影响。在航空、航天、机械、汽车、建筑、精密仪器等领域中，通过减振器来消除振动的不良影响，目前减振器的类型按控制方式可分为被动控制型、主动控制型和半主动控制型。

被动式减振器由弹簧和阻尼器组成，其性能参数刚度和阻尼系数一旦确定无法改变，减振性能在某一承载质量与某一激励频率下效果最佳，结构简单，制造成本低，可靠性高；主动式减振器是在被动式减振器的基础上附加可控制力发生器，通过控制力发生器的作用力大小实现减振控制，其主动减振效果良好，但需要外界提供控制力的能源装置，制造成本高，能耗大，可靠性低；半主动控制减振器的特点是，刚度或阻尼系数可调节，其减振性能优于被动式减振器，耗能量低于主动控制减振器，综合性能较高。

近年来，磁流变智能材料发展迅速，目前应用较为广泛的是磁流变液及磁流变弹性体材料。该新型智能材料的刚度及阻尼系数可在磁场作用下迅速发生变化，利用磁流变材料的磁流变特性研制出了许多新型可控减振器。中国专利CN104595412B提供一种基于流动模式的双筒结构磁流变液减振器，减振器外缸筒与内缸筒之间留有间隙，活塞在内缸筒中运动，推动磁流变液在内缸筒及内、外缸筒的间隙处流动，磁场调节装置固定于减振器底座上，通过调节磁场强度改变磁流变液的粘度，达到控制减振器阻尼力的目的。中国专利CN105508495B提供一种馈能式磁流变弹性体车辆减振装置，其减振装置本体包括缸筒和设置在缸筒内的活塞杆，活塞杆的中部套装有多个压电模块和多个磁流变弹性体，压电模块中镶嵌有压电振子，通过正压电效应产生电能并给车载蓄电池充电，通过控制磁流变弹性体外侧的励磁线圈电路电流大小，改变其所处磁场强度大小来控制磁流变弹性体的挤压刚度，最终达到控制减振器刚度的目的。

磁流变液材料虽然有着很好的磁流变效应，但液体悬浮介质中的磁性颗粒易沉降、稳定性差、颗粒易磨损，阻碍了其在工程实际中进一步应用。磁流变弹性体是在磁流变液的基础上发展起来的，通过高分子聚合物替代磁流变液母液，克服了磁流变液的缺点，但是基于磁流变弹性体材料的减振器只能控制刚度变化，难以调节减振器的阻尼参数。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，制造成本低，刚度及阻尼参数均可控制的减振器。技术方案如下：

一种变刚度变阻尼减振器，包括缸筒2和置于其内的传力弹簧12，其特征在于，

缸筒2内放置有变刚度机构，拉力弹簧12置于变刚度机构的上方，变刚度机构的主体由硅钢片14与磁流变弹性体薄片15相互叠加组成，在变刚度机构主体的侧面设置有下线圈绕组3，缸筒2的底部作为减振器固定端；

拉力弹簧12的上端与活塞16相连，活塞16作为减振器活动端，在拉力弹簧12上方设置有超磁致伸缩环状体，活塞16上带有挡体17，环状体位于拉力弹簧12与挡体17之间并与活塞16下部及挡体17相配合，在环状体的侧面设置有上线圈绕组8，上线圈绕组的外周通过摩擦片9与缸筒2相接触。

优选地变刚度机构与下线圈绕组3之间通过保护套筒4相隔离。

在缸筒2的上端开口处设置有滑动轴承6；活塞16通过滑动轴承6与缸筒2相连，活塞16上端固定有上吊环5。

在缸筒2的下部外周开设有螺纹，缸筒2底部通过螺纹与下吊环1相连。

在传力弹簧12的上端和下端分别固定有上弹簧卡盘11和下弹簧卡盘13固定，活塞16的底端与上弹簧卡盘11固定连接。

本实用新型的积极效果在于：

(一)本实用新型采用磁流变弹性体，克服了磁流变液易沉降、泄露的问题，并利用其挤压刚度可控特性设计出结构紧凑、控制效果好的减振器。

(二)本实用新型采用超磁致伸缩环状体，其伸缩率高于传统压电陶瓷材料，而且对控制电路的磁感应强度要求较低，可有效控制减振器阻尼大小。

(三)本实用新型结构简单，可靠性高，制造安装方便，适用于各领域减振应用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，图2为A-A向结构剖视图，图中：