[实用新型]一种刚度阻尼可调节的永磁式磁流变隔振器

说明书

本申请公开了一种刚度阻尼可调节的永磁式磁流变隔振器，包括：隔磁部件、两个结构相同的刚度调节部件和两个结构相同的阻尼调节部件；所述隔磁部件具体包括隔磁底座、固定在所述隔磁底座上的十字隔磁板以及所述十字隔磁板外部的外套筒，所述十字隔磁板将所述隔磁部件划分为四个独立区间，两个对角的独立区间为所述刚度调节部件，所述阻尼调节部件置于与所述刚度调节部件相邻的两个独立区间。本申请中提供的刚度阻尼可调节的永磁式磁流变隔振器，利用钕铁硼和铝镍钴两种磁特性具有较大差异的永磁材料组成混合式永磁体，为两种磁敏粘弹性材料提供可控磁场。这样结合两种材料特点可以在一个恒定磁场基础上叠加一个大小可调的磁场。

技术领域

本申请属于结构振动控制技术领域，尤其涉及一种刚度阻尼可调节的永磁式磁流变隔振器。

背景技术

随着人们环保意识的提高和环保部门对各类噪声的限制，特别是近年来由于城市的不断扩大和城区电网改造的需求，变电站通常建于商业区和居民区内。配电变压器是主要的噪声污染源，其运行时产生的振动噪声严重影响人们的正常生活，以及污染环境。因此配电变压器减振降噪问题就成为了变压器领域一项重要的研究课题。

目前很多变电站在安装变压器时，为了降低变压器的振动向地面传递，在变压器底座与墩台或地面接触处之间放置隔振器，将两者的刚性连接转化为弹性连接，从而降低结构声音对附近居民的影响，其性能主要由隔振器的刚度和阻尼等参数表征。变压器在服役过程中，随着运行时间的推移，由于铁芯、绕组松动以及结构件磨损等原因，其振动特征也发生变化，此时隔振器的刚度和阻尼参数应根据激励的变化进行相应的调节。而传统的阻尼弹簧隔振器和橡胶隔振器无法在激励发生变化时做出有效响应，从而导致隔振效率逐年降低。

磁流变弹性体和磁流变胶等磁流变材料为隔振技术提供了新途径。磁流变弹性体由铁磁性颗粒和粘弹性的高分子聚合物基体组成，在外加磁场的作用下制备，使得铁磁颗粒呈有序链状结构束缚在粘弹性基体中，制备后呈固体状结构，其剪切模量可以通过外加磁场的强度实时控制，具有响应迅速、可逆性好、刚性变化连续等优点，常用于隔振器、吸振器等变刚度移频装置中；磁流变胶将铁磁性颗粒分散到非导磁的凝胶或酯类基体中，解决了磁流变液沉降问题，在外加磁场的作用下具有响应迅速、损耗因子可以发生显著变化等特点，可用于设计阻尼器。

现有的刚度阻尼可调的永磁式磁流变隔振支座，由磁流变隔振器和升降台串联而成，其中磁流变隔振器通过将磁流变弹性体和磁流变胶并联连接使得两种材料优势互补，达到隔振器刚度和阻尼均能连续调节的目的，但也正因如此，磁流变弹性体和磁流变胶的工作磁场强度只能同时增大或者是减小。当增大磁场强度时，磁流变弹性体的剪切储能模量随之增大，磁流变胶的损耗因子随之减小，隔振器的刚度增大、阻尼减小；当减小两者的磁场强度时，变化趋势相反。这样隔振器的刚度和阻尼参数相互依赖，不能独立调节，并且隔振器的磁场需要通过手工调节上下永磁体的距离来进行改变，而这对于承载变压器等较大载荷的隔振器来说难以实现。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种刚度阻尼可调节的永磁式磁流变隔振器，利用钕铁硼和铝镍钴两种磁特性具有较大差异的永磁材料组成混合式永磁体，为两种磁敏粘弹性材料提供可控磁场。其中由于钕铁硼的剩磁密度和矫顽力很大，充磁后不易退磁，可以作为提供恒定磁场的永磁体；而铝镍钴的剩磁密度较大，但矫顽力却很低，容易被磁化和退磁，可以作为调控磁场的永磁体。这样结合两种材料特点可以在一个恒定磁场基础上叠加一个大小可调的磁场。

本申请提供了一种刚度阻尼可调节的永磁式磁流变隔振器，包括：

隔磁部件、两个结构相同的刚度调节部件和两个结构相同的阻尼调节部件；

所述隔磁部件具体包括隔磁底座、固定在所述隔磁底座上的十字隔磁板以及所述十字隔磁板外部的外套筒，所述十字隔磁板将所述隔磁部件划分为四个独立区间，两个对角的独立区间为所述刚度调节部件，所述阻尼调节部件置于与所述刚度调节部件相邻的两个独立区间；