[发明专利]一种抗侧力双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双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、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、平键和磁流变流体等构成。为提高阻尼器的抗侧力性能，阻尼器采用双出杆结构，活塞杆的两端采用滑动轴承支承，活塞和缸筒采用高磁导率、低矫顽力的软磁材料制作，能够有效提高了磁流变阻尼器的动态性能，降低磁流变阻尼器滞回效应，并减小了磁流变阻尼器的体积；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，活塞通过卡簧和平键固定在活塞杆中部，便于装配和拆卸维护，降低了阻尼器的装配难度，提高了阻尼器装配效率。

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双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，适用于振动控制领域。

背景技术

振动现象广泛存在于航空、航天、机械制造、汽车、电子产品、和土木工程等领域。振动带来的危害不容小觑。在机械加工领域，振动会造成机械结构的磨损，降低加工精度；在交通运输领域，振动会降低安全度和舒适度；在航空航天领域，很多火箭发射失利是由于振动引发的故障；在土木工程领域，振动会导致桥梁断裂、楼房倒塌、甚至造成人员伤亡等等。

按照所需外部能源的大小，振动控制技术可分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制四种。其中，半主动控制是利用控制机构来主动调节结构内部的参数，从而控制结构振动。半主动控制是目前振动控制性价比最高、最具有应用前景的振动控制技术之一，它将主动控制思想和被动控制策略结合，在实施控制的同时节约了能源消耗。半主动控制系统能能够实时追踪最优状态，因而能接近甚至达到主动控制系统的控制效果，并兼顾被动系统的可靠性与简易性。

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。磁流变阻尼器是利用了磁流变流体(Magnetorheological Fluid,MRF)在磁场作用下能在毫秒级的时间内从牛顿流体转变成高粘度、低流动性的宾汉流体，并且去掉外加磁场后，流体又从粘塑性状态迅速恢复到原来的流体状态。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，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双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。

本发明采用的技术方案为一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，包括活塞杆1、压盖2、滑动轴承3、端盖4、动密封5、轴向密封圈6、轴向密封圈7、卡簧8、缸筒9、电磁线圈10、活塞11、平键12、磁流变流体13。活塞杆1、压盖2、端盖4、缸筒9和螺杆18组成阻尼器的外部结构。活塞杆1从压盖2前端穿出，两个结构相同的端盖4安装在缸筒9的两端并通过四根螺杆固定。电磁线圈10的导线从活塞杆引线孔16引出与控制器连接，通过调整电磁线圈10中电流大小控制阻尼器的阻尼力输出。