[发明专利]一种基于磁流变弹性体的减振装置

说明书

本发明公开了一种基于磁流变弹性体的减振装置，包括减振平台、缸筒以及底座；还包括设置在缸筒上部的减振部和设置在缸筒下部的电磁感应部；减振部和电磁感应部具有一定的间距；其中，减振部由多块相互平行设置的夹层钢板和磁流变弹性体组成，相邻夹层钢板之间以及夹层钢板与缸筒内侧壁之间均填充有磁流变弹性体；电磁感应部为缠绕有线圈的铁芯；还包括电流控制器以及设置在减振平台上的加速度传感器，加速度传感器与电流控制器连接，电流控制器一端通过导线与线圈连接，电流控制器另一端通过导线与外部电源连接；其中，减振平台和底座均采用不导磁材料制备而成；夹层钢板和缸筒均采用高磁导率、低剩磁材料制备而成。

技术领域

本发明涉及一种可广泛应用于机械、管道、平台和土木结构的振动抑制装置，尤其涉及一种基于磁流变弹性体的减振装置。

背景技术

磁流变材料是一种智能材料，它会因其周围磁场强度的变化而输出对应的阻尼力，通常将控制电流输入线圈，线圈产生对应磁场，磁场使磁流变材料输出对应阻尼力。将磁流变材料填充进减振装置中，以此制成的磁流变减振装置因其变刚度变阻尼的特性，被大量运用在减振环境中。目前使用最为广泛的是磁流变液材料，现有的磁流变液减振装置主要采用工作缸、活塞及活塞杆的结构，工作缸内充满了磁流变液，磁流变液在励磁线圈产生的磁场作用下，通过活塞杆带动活塞在工作缸内的往复运动来产生阻尼力。为了防止由于磁流变液泄漏而导致阻尼器性能下降，需要对工作缸进行良好密封。此外，磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和作为载液的非导磁性液体(如硅油、矿物油等)混合而成的悬浮体，由于磁性颗粒密度较高，而载液密度较低，密度差的存在使得磁性颗粒容易沉降，严重影响阻尼器的性能。综上，现有的磁流变液减振器存在磁流变液密封难和易沉降的问题，限制了磁流变液减振装置的应用。

磁流变弹性体(以下简称MRE)作为磁流变材料家族的一个新秀，兼有磁流变材料和弹性体的优点，又克服了磁流变液易沉降、稳定性差等缺点，近年来成为磁流变材料研究的一个热点。但是，目前MRE研究的焦点主要集中于MRE材料性能、力学模型及性能试验方面，而MRE装置研制及其实际应用研究较少。并且在现有研制的MRE减振装置中，采用的还是传统磁流变液减振装置的活塞绕线圈形式，线圈和MRE材料层没有隔离。当线圈持续工作后，其产生的热量容易引起MRE材料层发生质变，进而影响MRE的材料特性，达不到预期的减振效果。综上，现有技术的磁流变弹性体减振器存在线圈发热后产生的高温引起MRE材料层发生质变的问题。因此，发明一种防高温式磁流变弹性体减振装置很有必要且极具工程应用前景。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种基于磁流变弹性体的减振装置，该减振装置采用磁流变弹性体替代磁流变液应用在减振装置中，不仅能够避免磁流变液存在的易沉降、密封难的问题，而且还能够解决现有磁流变弹性体装置中，磁流变弹性体在高温下易发生性能失效的隐患。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种基于磁流变弹性体的减振装置，包括减振平台、缸筒以及底座；还包括设置在缸筒上部的减振部和设置在缸筒下部的电磁感应部；减振部和电磁感应部具有一定的间距；其中，减振部由多块相互平行设置的夹层钢板和磁流变弹性体组成，相邻夹层钢板之间以及夹层钢板与缸筒内侧壁之间均填充有磁流变弹性体；电磁感应部为缠绕有线圈的铁芯；还包括电流控制器以及设置在减振平台上的加速度传感器，加速度传感器与电流控制器连接，电流控制器一端通过导线与线圈连接，电流控制器另一端通过导线与外部电源连接；其中，减振平台和底座均采用不导磁材料制备而成；夹层钢板和缸筒均采用高磁导率、低剩磁材料制备而成。

其中，所述缸筒下边沿向外延伸形成固定沿，固定沿与底座固定连接。

其中，减振平台与固定沿之间设有多根弹簧。

其中，所述磁流变弹性体为硅橡胶基磁流变弹性体。

其中，所述磁流变弹性体与夹层钢板通过高温高压硫化固定连接，所述磁流变弹性体与缸筒内侧壁也通过高温高压硫化固定连接。