[发明专利]一种具有多频段振动能量回收能力的磁流变阻尼器

说明书

本发明公开一种具有多频段振动能量回收能力的磁流变阻尼器，包括穿过缸体一端的活塞杆，所述活塞杆位于缸体内部的部位上设置活塞体，活塞体上设置励磁线圈；缸体内充满磁流变液；缸体的外侧固定弹簧底座，活塞杆的顶端设置弹簧顶盖，所述弹簧底座与弹簧顶盖间设置多组弹簧和磁铁柱串联体，每组弹簧和磁铁柱串联体均包括两个串联体，每个串联体包括依次串联的弹簧、磁柱体、弹簧，两个串联体以活塞杆的轴线为轴对称设置；弹簧底座上还设置绕线柱，绕线柱上缠绕线圈；磁铁柱整体处在绕缠线圈的绕线柱的腔室内；本发明的优点是：实现了对安装有半主动磁流变阻尼器且具有多工作频段的结构处的振动能量更加高效地回收。

技术领域

本发明涉及一种工程用振动能量回收设备，具体涉及一种应用法拉第电磁感应定律且具有多工作频段的能量回收结构的磁流变液阻尼器的设计。

背景技术

磁流变液是一种流变特性可控的新型智能材料，在无外界磁场作用时，其具有良好的流动性，而在施加外磁场后，磁流变液可以在毫秒级的时间内从磁性颗粒无序分布的状态转变成沿磁力线方向的链状或柱状微结构，使其表观粘度增加两个数量级以上，呈现类固体的力学性质。一般半主动磁流变阻尼器是以磁流变液作为阻尼器的工作液，并在阻尼器的活塞上缠绕多匝线圈，其中通上电流后产生的磁场作用于磁流变液，通过调控励磁线圈中的电流来改变磁流变液的表观粘度，实现对阻尼的动态控制。磁流变智能材料制作的半主动阻尼器具有响应快、结构简单、阻尼力连续顺逆可调、易与计算机结合实现智能控制等一般被动阻尼器或隔振器所没有的优点，因而有着广泛的应用前景。但其工作离不开电源供给，在一些恶劣或持续供电存在困难的工程环境里，我们可以考虑从应用阻尼器的结构振动中转化部分振动能量为电能，通过储存装置实现对磁流变阻尼器的电能供给。

发明内容

为了实现对安装有半主动磁流变阻尼器且具有多工作频段的结构处的振动能量更加高效地回收，本发明提出一种具有多频段振动能量回收能力的磁流变阻尼器，具体技术方案如下：

一种具有多频段振动能量回收能力的磁流变阻尼器，包括穿过缸体一端的活塞杆，所述活塞杆位于缸体内部的部位上设置活塞体，活塞体上设置励磁线圈；缸体内充满磁流变液；缸体的外侧固定弹簧底座，活塞杆的顶端设置弹簧顶盖，所述弹簧底座与弹簧顶盖间设置多组弹簧和磁铁柱串联体，每组弹簧和磁铁柱串联体均包括两个串联体，每个串联体包括依次串联的弹簧、磁柱体、弹簧，两个串联体以活塞杆的轴线为轴对称设置；弹簧底座上还设置绕线柱，绕线柱上缠绕线圈；磁铁柱整体处在绕缠线圈的绕线柱的腔室内；所述线圈与蓄电设备连接；每组弹簧和磁铁柱串联体中的弹簧的弹性系数k，磁柱体的质量m满足下式：其中ω_n为磁铁柱的固有频率，选取参数k，m的组合使得ω_n与位移激励x₁的频率相近。

所述弹簧和磁铁柱串联体中，每组的弹簧的弹性系数不同。

所述弹簧和磁铁柱串联体中，每组的磁铁柱的质量不同。

所述弹簧和磁铁柱串联体为三组，且均匀排列。

所述绕线柱的外侧设置防尘罩。

所述壳体的上方设置顶端盖，壳体的下方设置底端盖，所述底端盖与双头螺栓螺纹连接。

所述防尘罩上端与弹簧顶盖通过螺栓固定。

所述防尘罩与弹簧底座间设置防沉毛毡圈。

本发明的优点是：实现了对安装有半主动磁流变阻尼器且具有多工作频段的结构处的振动能量更加高效地回收。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是本发明实例装配体的剖视图；

图3是图2去除防尘罩和绕线柱上线圈后的三维视图；

图4是图2中只显示一对磁铁柱-弹簧串联体的结构布置的三维视图；