[实用新型]一种具有三维螺旋液流通道的磁流变阻尼器

说明书

本实用新型公开了一种具有三维螺旋液流通道的磁流变阻尼器，主要由活塞杆、阻尼器端盖、活塞头端盖、活塞头套筒及阻尼器缸体等组成。活塞头套筒外表面加工出的三维螺旋凹槽与阻尼器缸体圆周内表面构成第一液流通道，活塞头左端盖和右端盖内加工有三个轴向均匀分布的腰型通孔，作为第二液流通道。外部振动使活塞头与阻尼器缸体之间产生相对运动，磁力线与第一液流通道磁流变液流动方向成一定的角度，与第二液流通道磁流变液流动方向垂直，液流通道大部分表面积均被磁场覆盖，磁场利用率增大，从而提高了输出阻尼力。本实用新型可以在不改变磁流变阻尼器尺寸大小的前提下提高输出阻尼力，特别适用于机械、军工、铁路交通等行业减振系统。

技术领域

本实用新型涉及一种磁流变阻尼器，尤其涉及一种具有三维螺旋液流通道的磁流变阻尼器。

背景技术

磁流变阻尼器是基于磁流变液可控特性的一种新型半主动阻尼器件。它主要是通过给阻尼器活塞绕线槽内的励磁线圈施加一定大小的电流，产生磁场使得流经液流通道内的磁流变液的屈服强度发生变化，从而动态改变输出阻尼力。磁流变阻尼器可对运动产生阻力，并用来耗散运动的能量。在其工作范围内具有响应速度快、结构简单、体积小、容易控制和能耗低等优点；是一种理想的隔振、抗震装置；在建筑、机械、军工等方面具有广泛应用前景。

传统的磁流变阻尼器在活塞头绕线槽内缠绕励磁线圈，阻尼间隙内大部分磁场均平行于磁流变液通道，有效磁场作用范围只出现在液流通道左、右端部与磁流变液通道垂直的区域内，因此输出阻尼力并不大。

磁流变阻尼器结构设计时，首先应使磁流变液流经的有效阻尼间隙段数增加；其次是尽可能使磁流变液在磁流变阻尼器内部的液流通道加长。目前所设计的磁流变阻尼器大多采用的是单线圈圆环式液流阻尼通道，并且是通过以下两种方法来提高磁流变阻尼器阻尼力的可调范围。一是在相同输入电流下，尽可能在磁流变液饱和范围内提高有效阻尼间隙内的磁感应强度。第二就是提高有效阻尼间隙长度，但这样会显著增加磁流变阻尼器的体积，占用更多安装及使用空间，制造成本也相应增加。

基于此，在磁流变阻尼器设计过程中，想要同时增加有效阻尼间隙内的磁感应强度和提高有效阻尼间隙的长度比较困难。因此有必要设计一种可提高阻尼力且结构相对紧凑的磁流变阻尼器。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提出一种具有三维螺旋液流通道的磁流变阻尼器。本实用新型在活塞头套筒外表面加工有三维螺旋型凹槽，与阻尼器缸体圆周内表面形成第一液流通道；活塞头左端盖和右端盖分别加工有三个轴向均匀分布的腰型通孔，形成第二液流通道。外部振动使活塞头与阻尼器缸体之间产生相对运动，磁力线与第一液流通道磁流变液流动方向成一定的角度；磁力线与第二液流通道磁流变液流动方向垂直。液流通道一部分表面积被磁场成一定角度覆盖，另一部分表面积被磁场正交覆盖，使磁流变液的活性区域得以扩大，从而提高了输出阻尼力。本实用新型采用三维螺旋液流通道的结构设计，在不增大磁流变阻尼器尺寸的前提下，增大了有效阻尼长度及剪切面积，保证了阻尼器能够输出足够大的阻尼力，特别适用于铁路交通、桥梁等行业减振系统。