[发明专利]一种可回收能量的磁流变颗粒阻尼器

说明书

本发明涉及一种可回收能量的磁流变颗粒阻尼器，包括颗粒阻尼机构、磁流变阻尼机构和能量回收机构；所述颗粒阻尼机构包括滚珠螺杆、叶片、颗粒，滚珠螺杆将直线运动转化为叶片的转动，从而引起颗粒挤压碰撞耗能；所述磁流变阻尼机构包括缸筒、活塞、单向阀和环形流道，活塞和环形流道将内部空间分成上中下腔体，环形流道设置线圈，缸筒两侧设置管道，活塞运动导致磁流变液通过环形流道、管道，经过环形流道时发生磁流变效应，通过改变通入线圈的电流获得可控的阻尼力，单向阀将液体在管道中的运动转化为单向流动，从而便于能量的回收利用；连接件使颗粒阻尼机构和磁流变阻尼机构协同工作，增强系统耗能能力，提高系统可靠性。

技术领域

本发明属于工程结构振动控制领域，具体涉及一种可回收能量的磁流变颗粒阻尼器。

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，具有响应速度快、结构简单、体积小、容易控制等优点，是一种理想的隔振、减振装置，在振动控制领域具有广泛的应用前景。磁流变阻尼器的励磁线圈主要有两种缠绕方式，即绕于缸体上(简称外绕式)和绕于活塞上(简称内绕式)，当励磁线圈绕于活塞外时，磁流变阻尼器大部分磁力线平行于磁流变液的流动方向，当励磁线圈绕于活塞内时，磁流变阻尼器大部分磁力线垂直于磁流变液的流动方向，平行于磁流变液流动方向的磁力线对磁流变效应贡献较小，而垂直于磁流变液流动方向的磁力线对磁流变效应贡献较大。

常见的磁流变阻尼器将电磁线圈绕于阻尼器的活塞上，阻尼器的导线会跟随活塞运动，因此，在长期的往复运动以及突然的大位移冲击下，很容易造成导线损坏，存在极大的安全隐患；同时动圈式磁流变阻尼器的磁场，由于线圈一直在运动，其产生的磁场也一直在运动，这样会降低磁流变效应的响应速度。

常见的阻尼器中液体多为往复无规律运动，因此影响了能量的收集利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种响应速度快、磁场利用率高且能回收利用能量的新型磁流变阻尼器，并在此基础上复合颗粒阻尼机构，增强阻尼器的耗能能力、提高阻尼器的安全可靠性。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种可回收能量的磁流变颗粒阻尼器，包括颗粒阻尼机构以及通过连接件相连接的磁流变阻尼机构，其中，

所述颗粒阻尼机构包括封闭的颗粒阻尼缸筒及滚珠螺杆，所述滚珠螺杆同轴穿过所述颗粒阻尼缸筒，所述颗粒阻尼缸筒内装填阻尼颗粒，所述颗粒阻尼缸筒内的滚珠螺杆上安装有叶片，所述叶片随所述滚珠螺杆的上下移动进行转动；

所述磁流变阻尼机构包括封闭的磁流变阻尼缸筒及活塞杆，所述活塞杆同轴穿过所述磁流变阻尼缸筒，所述活塞杆下端安装活塞，所述磁流变阻尼缸筒内充满磁流变液，所述磁流变阻尼缸筒在所述活塞的下部设置环形流道，所述活塞及环形流道将所述磁流变阻尼缸筒内部空间分割形成上部腔体、中部腔体和下部腔体；

所述上部腔体与下部腔体之间设有使所述磁流变液单向流通的管路，所述管路中设有能量收集装置。

在风或/和地震等作用下，颗粒阻尼机构通过滚珠螺杆将直线运动转化为叶片的旋转运动，从而带动阻尼颗粒挤压碰撞耗能，磁流变阻尼机构中的活塞运动导致磁流变液通过环形流道、管道时产生阻尼力耗能，连接件使颗粒阻尼机构和磁流变阻尼机构协同工作，增强系统耗能能力，提高系统可靠性。

进一步地，所述颗粒阻尼机构还包括第一盖板和第二盖板，分别封盖于所述颗粒阻尼缸筒的上下两端。

进一步地，所述磁流变阻尼机构由第三盖板和磁流变阻尼缸筒围合而成。

进一步地，所述管路设有两路，分别设置在所述磁流变阻尼缸筒的左右侧壁，所述管路与上部腔体及下部腔体的接口处设置单向阀。

进一步地，所述滚珠螺杆通过轴承和螺母固定叶片，所述叶片沿圆周均匀设置，所述螺母安装在滚珠螺杆上，所述叶片与螺母固定连接。