[发明专利]一种抗侧力单出杆剪切阀式磁流变阻尼器

说明书

本发明公开了一种抗侧力单出杆剪切阀式磁流变阻尼器，该阻尼器由活塞杆、压盖、滑动轴承、前端盖、动密封、轴向密封圈、径向密封圈、卡簧、缸筒、电磁线圈、活塞、平衡膜片、后端盖、磁流变流体、平键和螺杆等构成。活塞杆采用滑动轴承支承，活塞杆材质选用机械强度较高的低碳钢或中碳钢；前端盖与缸筒间采用径向密封和轴向密封组合的双重密封方式进行密封，有效的提高了磁流变阻尼器的密封性能；平衡膜片设计有O型环边结构，防止平衡膜片脱落，又对磁流变阻尼器进行密封，简化了阻尼器结构；采用活塞与活塞杆分体结构，活塞通过卡簧和平键固定在活塞杆后端，便于装配和拆卸维护，降低了阻尼器的装配难度，提高了磁流变阻尼器装配效率。

技术领域

本发明涉及一种阻尼耗能减振装置，具体涉及一种抗侧力的单出杆剪切阀式磁流变阻尼器，属于磁流变阻尼器设计领域。

背景技术

磁流变流体(Magnetorheological Fluid,MRF)是一种新型智能材料，主要是由非导磁性液体和均匀分散于其中的高磁导率、低磁滞性的微小磁性颗粒组成。在磁场作用下，它可以在瞬间内由流动性良好的牛顿流体变为Bingham半固体，且这种变化连续、可控、可逆。磁流变阻尼器是一种以磁流变流体为工作介质，通过加载磁场改变磁流变流体的粘度而实现阻尼力可调的减振耗能装置。磁流变阻尼器是一种优良的半主动振动控制装置，具有结构简单、控制力大，可调范围宽，温度适应性强，响应速度快，能耗低等优点。磁流变阻尼器只需要很小的能量输入就能调节和产生较大的阻尼力，克服了主动控制装置费用高、能耗大和装置复杂的缺点，磁流变阻尼器是智能结构及智能机构中作动器的首选装置，在振动控制中具有广阔的应用前景。

由于振动方向具有随机性，当侧向力作用在磁流变阻尼器上时，活塞杆和活塞会相对于缸筒发生倾斜，从而导致活塞与缸筒的间隙发生变化，使得磁流变阻尼器的动力特性发生变化。同时侧向力会增加活塞杆与动密封之间的摩擦，损坏磁流变阻尼器的动密封，从而引起磁流变液泄露，使阻尼器失效。当侧向力较大时，甚至会直接导致活塞杆变形和损坏。另外，磁流变阻尼器还存在抗冲击能力弱、结构冗余、磁损严重、密封性和制造工艺性差等问题，严重制约了磁流变阻尼器性能的发挥和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗侧力单出杆剪切阀式磁流变阻尼器，以解决现有剪切阀式磁流变阻尼器抗侧力和抗冲击能力差、机械结构复杂、密封性和制造工艺性欠佳等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种抗侧力单出杆剪切阀式磁流变阻尼器，该阻尼器主要由活塞杆1、压盖2、滑动轴承3、前端盖4、动密封5、轴向密封圈6、径向密封圈7、卡簧8、缸筒9、电磁线圈10、活塞11、平衡膜片12、后端盖13、磁流变流体14、平键18和螺杆21构成。

活塞杆1、压盖2、前端盖4、缸筒9、后端盖13和螺杆21组成阻尼器的外部结构。活塞杆1从压盖2前端穿出，前端盖4和后端盖13安装在缸筒9的两端并通过四根相同型号的螺杆21固定。电磁线圈10的导线从活塞杆的引线孔17引出与控制器连接，通过控制器调整电磁线圈10中电流大小控制阻尼器的阻尼力输出。

活塞杆1上设有螺纹、活塞杆引线槽16、引线孔17、活塞杆键槽22和卡簧槽23；活塞11通过卡簧8和平键18固定在活塞杆1的后端；电磁线圈10缠绕在活塞11中间的凹槽中，电磁线圈10的导线通过活塞引线槽15、活塞杆引线槽16和引线孔17引出，导线引出后采用灌封胶对引线孔17进行密封；滑动轴承3、动密封5、轴向密封圈6、径向密封圈7分别安装在前端盖4的滑动轴承槽28、动密封槽29、轴向密封槽26和径向密封槽27中，压盖2通过螺钉固定在前端盖4的前端；活塞杆1穿过前端盖4以及安装在前端盖4上的动密封5、滑动轴承3和压盖2；前端盖4和后端盖13通过4根型号相同的螺杆21固定在缸筒9的前后两端；平衡膜片12安装在缸筒9与后端盖13之间；磁流变流体14填充在由活塞杆1、前端盖4、缸筒9和平衡膜片12所围成的容腔内。前端盖4和后端盖13通过四根型号相同的螺杆21固定在缸筒9的前后两端。

所述活塞杆1材质选用低碳钢或中碳钢，活塞前端设有倒角。