[发明专利]一种内嵌多路旁通流道磁流变阻尼器

说明书

一种内嵌多路旁通流道磁流变阻尼器，属于半主动控制隔振技术领域。缸体两端装有前端盖、后端盖和套杯；在缸体内沿沿圆周方向设有6个磁极，每个磁极上都缠有独立的励磁线圈，且励磁线圈沿着缸体的母线方向缠绕在缸体上；在每个磁极内部开一个流道；活塞与磁极组成的缸体内壁直接接触，且两者保持同轴。活塞杆从上下端盖伸出，上端盖伸出部分与连接杆连接，连接杆上安有上下螺母压板，在下螺母压板与上端盖之间安有弹簧。本发明采用六磁极与六内嵌流道相结合的形式，六磁极不仅有效作用面积占比高，而且可通过分别控制每个磁极上线圈电流的通断、方向、大小，满足不同的出力要求；六流道内嵌可以保证阻尼可调倍数大于20，且体积较小。

技术领域

本发明属于半主动控制隔振技术领域，具体涉及一种内嵌多路旁通流道磁流变阻尼器。

背景技术

磁流变阻尼器是一种以磁流变液为工作介质，通过加载磁场改变磁流变液的粘度而实现阻尼力可调的减振耗能器件，具有阻尼力连续可调、所占空间小和能耗低等优点，近年来在汽车、建筑桥梁等领域展现出良好的发展前景，部分产品已经应用在实际工程之中。目前，传统的混合式磁流变阻尼器存在着轴向磁场分布不连续而导致磁场利用率不高的问题，该问题影响了磁流变阻尼器的阻尼力和阻尼可调倍数。因此研制新型磁流变阻尼器，探索其在宽频隔振系统中的应用，对磁流变液阻尼器的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内嵌多路旁通流道磁流变阻尼器，解决传统的阀式磁流变阻尼器由于结构的不合理而导致的阻尼器磁场利用率不高，轴向磁场分布不均以及阻尼力可调倍数小的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种内嵌多路旁通流道磁流变阻尼器，包括螺母压板2、连接杆3、矩形螺旋弹簧4、上端盖8、磁极9、线圈10、活塞杆11、导磁环14、下端盖20、套杯21；所述的活塞杆11穿过由上端盖8和下端盖20以及磁极9组成的缸体，上端盖8与磁极9通过螺栓连接，下端盖 20与磁极9通过螺钉连接，上端盖8、下端盖20与磁极9间通过O型密封圈密封；所述的连接杆3通过螺钉与活塞杆11连接，活塞杆11的中部直径最大处套有一层导磁环14，挡圈 13通过螺钉与活塞杆11夹紧，导磁环14和挡圈13组成的活塞与磁极9间隙配合；所述的矩形螺旋弹簧4位于螺母压板2和上端盖8之间；套杯21通过销钉与下端盖20相连接，所述的线圈沿轴线方向缠绕在磁极9上，通过下端盖20和套杯21所开的孔出线。

所述的磁极9内部沿圆周方向均匀设置有六级磁芯，内部均匀贯穿六个扇形孔道，六级磁芯与活塞杆11同轴在每个扇形孔道间开有一个矩形流道，矩形流道的两端分别通往左腔室与右腔室。

所述的上端盖8、下端盖20与磁极9组成的腔体中填充满磁流变液。

所述的缸体和导磁环14采用软磁材料。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明的设计类似电机电枢的结构，在轴向方向上，活塞与缸体的环形间隙中都分布着连续的磁场，相比于传统阻尼器，活跃区域面积增。磁极的芯部位置，磁场利用率高，产生同样场强所需电流小，从而降低了能耗；

(2)本发明在保持零场阻尼力较小的情况下(活塞尺寸较小)，因为磁场效率的提升，显著提高了磁控阻尼力，从而大幅提高了最大阻尼力，最终增大了阻尼力可调倍数(经测试大于20)；

(3)本发明与传统的旁通型磁流变阻尼器相比，磁流变阻尼单元与阻尼器主体并没有分离，而是将其嵌入到磁芯处，所以占用空间小；

(4)本发明的励磁线圈分别缠绕在六极磁芯的六个翼上，每个励磁线圈单独连接电源构成六个独立的磁极，通过改变每个励磁线圈中电流的通断、方向、大小，可实时更改磁路，在最小能源消耗的前提下满足各种微小出力要求；

(5)当电路出现故障时，螺母压板和前端盖之间的圆柱螺旋弹簧也可以起到一定的隔振效果，使阻尼器更加稳定可靠；