[实用新型]一种采用压电材料和磁致伸缩材料的电流变液压阻尼器

说明书

本实用新型公开了一种采用压电材料和磁致伸缩材料的电流变液压阻尼器，主要由弹性盖、外壳、上下压电挡板、支撑盖、弹性膜、磁致伸缩褶膜及电流变液等组成。上压电挡板、磁致伸缩褶膜Ⅱ、I及下压电挡板按序安装，且在上、下压电挡板端部、磁致伸缩褶膜I、II的褶纹处周向均匀加工有节流孔。弹性盖受压时，电流变液受到挤压通过节流孔；上、下压电挡板受到压力，使其极性相反，产生电流。在电流作用下，电流变液由液态变为固态，产生阻尼力；另外，磁致伸缩褶膜的褶纹受到挤压发生形变，产生磁场；在磁场作用下，经过节流孔的液体被固化，产生阻尼力。本实用新型避免了剩磁影响，且结构紧凑，系统稳定性和安全性高。

技术领域

本实用新型涉及一种液压阻尼器，尤其涉及一种采用压电材料和磁致伸缩材料的电流变液压阻尼器。

背景技术

结构振动控制系统中，液压阻尼器作为振动能量消耗器件，发挥着较重要的作用。随着电流变液及磁流变液等智能材料的出现，采用智能材料进行振动吸收的液压阻尼器也不断出现。这些阻尼器以其较快的响应速度、大控制范围和大阻尼力输出的特点，使得它成为工业应用领域优秀的执行器件。目前，液压阻尼器已广泛应用于铁路运输行业。

传统的智能液压阻尼器是在阻尼器内部注入电流变液或者磁流变液以及布置导磁性材料和电磁线圈，给电磁线圈通电后，在电流及磁场的作用下经过阻尼间隙的液体会由流体变为类固体，产生阻尼力。但是这类阻尼器，由于导磁性材料的存在，当撤离电流后，被磁化的导磁材料的磁性并不会立刻降为零，这使得阻尼器的使用频率范围受到限制，增加了阻尼器控制的复杂性。另外，导磁材料的存在增加了结构的重量，不利于结构的稳定性。

基于此，有必要提出一种采用压电材料、磁致伸缩材料和电流变液吸收外部振动能量的新型液压阻尼器，通过合理的布置压电材料构件和磁致伸缩材料构件，简化阻尼器的结构，改善阻尼器的动态特性，使其达到更好的减振效果和控制性能。

发明内容

为了克服背景技术所述液压阻尼器存在的问题及满足液压阻尼器的实际使用要求，本实用新型提供一种采用压电材料和磁致伸缩材料的电流变液压阻尼器。该液压阻尼器上端设置了弹性盖，并在其内部按照上压电挡板、磁致伸缩褶膜Ⅱ、环形垫I、磁致伸缩褶膜I以及下压电挡板的方式按序进行结构布置，其中上压电挡板和下压电挡板由压电材料组成。并且在上压电挡板、下压电挡板端部周向均匀分布着节流孔；磁致伸缩褶膜I和Ⅱ的褶纹处周向均匀分布着节流孔；阻尼器内部填充有电流变液。当弹性盖受到外部压力时，电流变液受到挤压被迫通过各节流孔，上压电挡板和下压电挡板受到液体的压力，由于压电效应的存在，在上、下压电挡板之间产生了极性相反的电荷，使得两者之间产生了电流；在电流作用下使得电流变液由液态变为类固态，产生阻尼力。另外，磁致伸缩褶膜Ⅱ的V形褶纹和磁致伸缩褶膜I的W形褶纹在液体挤压下发生形变，并产生磁场。在磁场作用下，电流变液中的磁性颗粒被磁化，经过磁致伸缩褶膜上的节流孔的液体被固化，产生阻尼力。该结构布置可避免材料的剩磁影响，扩大阻尼器的使用频率范围，提高阻尼器的工作性能。