[发明专利]一种快速响应磁流变阻尼器

说明书

本发明公开了一种快速响应的磁流变阻尼器，所述磁流变阻尼器由活塞，励磁线圈，磁流变液，活塞杆，外缸筒，端盖，浮动活塞，导向环等组成。所述活塞外表面及外缸筒内表面设置径向均布沟槽，用于抑制磁路中由磁场变化所激发的涡流；所述电磁线圈缠绕在活塞上；所述活塞杆一端连接活塞，一端连接外载荷，所述外缸筒中填充磁流变液，外缸筒与活塞之间形成阻尼通道，磁流变液经阻尼通道在两腔之间流动。磁流变阻尼器的磁场建立时间是影响器件快速响应性能的关键因素，本发明基于对磁流变阻尼器快速响应性能的要求，从延长趋肤路径的角度抑制动态磁场下电涡流的形成，即在相关结构表面设置沟槽以抑制涡流场，达到降低磁场建立时间的目的，使得磁流变阻尼器具备优良的快速响应性能。

技术领域

本发明涉及一种变阻尼控制器件，尤其涉及一种快速响应磁流变阻尼器。

背景技术

磁流变阻尼器具有优异的磁控阻尼特性，其机械结构简单、动态范围宽、功耗低、输出阻尼力大、响应时间短等优点使其在冲击缓冲领域的研究广受关注，且在桥梁、汽车及航空航天等领域具有巨大的应用前景。磁流变阻尼器动态响应性能由响应时间表征，响应时间越短，越有利于实现实时控制，目前关于磁流变阻尼器的研究集中在阻尼力、可调范围、控制算法上，关于提升其快速响应性能的研究较少。磁流变阻尼器的响应时间主要由磁流变液响应时间、磁场建立时间、电路响应时间等组成，其中降低磁场建立时间是降低器件响应时间的关键，造成磁场建立时间较长的最主要因素是励磁线圈的快速变化信号对应的动态磁场在活塞等结构表面激发涡流，形成反向磁场阻碍源磁场的建立，延阻了磁流变液对激励信号的响应，表现为输出阻尼力无法快速响应。因此抑制涡流是降低响应时间的关键。而现有的磁流变阻尼器活塞普遍采用完整的圆柱结构，磁场变化时会在活塞表面产生较大涡流，阻碍磁场变化，导致响应速度降低。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种快速响应磁流变阻尼器。可快速响应磁流变阻尼器。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种快速响应磁流变阻尼器，包括下端盖、浮动活塞、励磁线圈、活塞杆、外缸筒、上端盖、活塞下端盖、导向环、活塞、活塞上端盖、磁流变液，所述外缸筒两端由所述上端盖、下端盖封闭形成容纳腔，所述活塞杆穿过所述上端盖，所述活塞加工有径向的沟槽，且绕设有所述励磁线圈，所述励磁线圈经所述活塞杆所设置的通孔向外引出导线；所述导向环与所述活塞同轴，装配于所述活塞上端盖与所述活塞下端盖之间，所述活塞上端盖、活塞下端盖均具有液流孔；所述浮动活塞、活塞依次滑动设置于所述容纳腔中，形成补偿腔、第一磁流变液腔、第一磁流变液腔，所述磁流变液填充于所述第一磁流变液腔、第一磁流变液腔中。

其中，所述导向环内表面与活塞两翼外圆面形成阻尼通道间隙。

其中，所述沟槽连通所述活塞上下端面及外圆面。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

1.响应速度快。由于本发明在活塞外圆面及外缸筒内圆面处设置径向均布沟槽，延长了涡流的趋肤路径，根据欧姆定律，相当于增大电阻，使得涡流减小，得到抑制，而涡流场受到抑制意味着对源磁场的削弱作用减小，作用于阻尼通道的磁通量增加，保证了阻尼器的快速响应。经有限元仿真验证，带沟槽的磁流变阻尼器产生的涡流较传统无沟槽磁流变阻尼器降低一个数量级，阶跃上升沿激励下响应时间降低35.85%，阶跃下降沿激励下响应时间降低53.54%。本发明一种快速响应磁流变阻尼器特别适用于汽车悬架、飞机起落架等对减振装置响应速度要求高的场合。

2.结构简单，节省材料。本发明一种快速响应的磁流变阻尼器在结构设计上基于单出杆式磁流变阻尼器，在活塞外圆面及外缸筒内圆面处设置径向均布沟槽，结构简单可靠，活塞采用增材制造，由于沟槽的存在，较传统阻尼器相比节省了材料，更加经济实用。

附图说明

图1是本发明的整体剖视结构示意图；

图2为带沟槽活塞正视图；

图3为带沟槽活塞俯视图；