專利名稱：阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種磁流變阻尼器，具體涉及一種阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼 器。
背景技術(shù)：
磁流變阻尼器是一種智能減振器件，其阻尼力的大小是能夠通過控制電源進(jìn)行遠(yuǎn) 程無級(jí)調(diào)節(jié)的，因此，普通的磁流變阻尼器必須配備控制電源才能實(shí)現(xiàn)對(duì)磁流變阻尼器輸 出阻尼力進(jìn)行調(diào)節(jié)的目的；人們?yōu)榱私档痛帕髯冏枘崞鲗?duì)控制電源的依賴又開發(fā)出了永磁 式磁流變阻尼器，如專利號(hào)為ZL2008200999097的永磁調(diào)節(jié)式磁流變阻尼器和專利申請(qǐng) 號(hào)為2005100311088的永磁調(diào)節(jié)裝配式磁流變阻尼器，盡管它們也可以不需要控制電源 而獨(dú)立工作，其阻尼力雖然也可以通過一定的方式進(jìn)行改變，但這類永磁式磁流變阻尼器 一旦制作完成后，其阻尼力的大小難以根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，因此，其使用場合受到 了一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有永磁式磁流變阻尼器一旦制作完成后，其阻尼力的大小難以根據(jù)現(xiàn)場情
況進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)的不足，本發(fā)明提出了一種阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器，阻尼力可
調(diào)的永磁式磁流變阻尼器可根據(jù)現(xiàn)場減振的需要隨時(shí)對(duì)其輸出的阻尼力進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，因
而使用方便，適用范圍廣。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下 —種阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器，其包括工作缸、活塞、兩根活塞桿、內(nèi)置 磁場發(fā)生器和內(nèi)置磁場發(fā)生器位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，活塞裝在工作缸內(nèi)，活塞外徑小于工作缸內(nèi) 徑并留有磁流變液流動(dòng)間隙；兩根活塞桿對(duì)稱地安裝在活塞的兩端，活塞桿的一端與活塞 的一端固定，活塞桿的另一端通過工作缸端面的密封裝置和軸承從工作缸一端伸出，工作 缸內(nèi)充滿磁流變液；活塞與其中一根活塞桿都具有直徑相同的中心通孔；內(nèi)置磁場發(fā)生器 和內(nèi)置磁場發(fā)生器位置調(diào)整機(jī)構(gòu)安裝在具有中心通孔的活塞及活塞桿內(nèi)，有中心通孔的活 塞桿由高導(dǎo)磁金屬材料構(gòu)成。 阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器的活塞由厚度相同的圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料 和圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料，按一塊圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料與一塊圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料平面相迭的 方式進(jìn)行組合后，用粘接或鉚接或嵌入不導(dǎo)磁金屬管內(nèi)使其固定為一體，圓環(huán)形高導(dǎo)磁金 屬材料和圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料的內(nèi)徑與活塞桿中心孔內(nèi)徑相同。內(nèi)置磁場發(fā)生器由厚度相同 的圓片形永久磁體和圓片形高導(dǎo)磁金屬材料，按一塊圓片形高導(dǎo)磁金屬材料與一塊圓片形 永久磁體平面相迭的方式進(jìn)行組合后，用粘接或鉚接或嵌入不導(dǎo)磁金屬管內(nèi)使其固定為一 體，并且圓片形永久磁體的外徑小于或等于圓片形高導(dǎo)磁金屬材料的外徑；構(gòu)成內(nèi)置磁場 發(fā)生器的圓片形高導(dǎo)磁金屬材料的厚度與構(gòu)成活塞的圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料的厚度相同； 內(nèi)置磁場發(fā)生器的外徑小于活塞與活塞桿中心孔的內(nèi)徑并留有滑動(dòng)間隙。
3
內(nèi)置磁場發(fā)生器位置調(diào)整機(jī)構(gòu)由螺栓、螺母與活動(dòng)塊構(gòu)成，活動(dòng)塊與內(nèi)置磁場發(fā) 生器通過粘接或鉚接固定，螺母固定在活塞桿內(nèi)；調(diào)整螺栓即可調(diào)整活動(dòng)塊和內(nèi)置磁場發(fā) 生器在活塞與活塞桿中心通孔中的位置。 本發(fā)明的功能是這樣實(shí)現(xiàn)的當(dāng)內(nèi)置磁場發(fā)生器的一端位于活塞孔的底部時(shí)，圓
片形永久磁體的外圓周面與活塞上的圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料內(nèi)圓周面重合，而在圓片形永久磁
體兩面的圓片形高導(dǎo)磁金屬材料的外圓周面與活塞上圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料兩面的圓環(huán)形高
導(dǎo)磁金屬材料的內(nèi)圓周面重合；因活塞上的兩塊圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料之間的圓環(huán)形不導(dǎo)
磁材料厚度的尺寸大于活塞外徑與工作缸內(nèi)徑間間隙的尺寸以及內(nèi)置磁場發(fā)生器外徑與
活塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙尺寸之和，所以，內(nèi)置磁場發(fā)生器上的圓片形永久磁體產(chǎn)生
的磁力線通過活塞上兩塊圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料的漏磁很小，所以，內(nèi)置磁場發(fā)生器上的
圓片形永久磁鐵產(chǎn)生的磁力線將全部通過圓片形永久磁體一面的圓片形高導(dǎo)磁金屬材料、
內(nèi)置磁場發(fā)生器外徑與活塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙、活塞上一塊圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材
料、活塞外徑與工作缸內(nèi)徑間隙內(nèi)的磁流變液以及工作缸外殼、活塞上另一塊圓環(huán)形高導(dǎo)
磁金屬材料、內(nèi)置磁場發(fā)生器外徑與活塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙、圓片形永久磁體另一
面的圓片形高導(dǎo)磁金屬材料形成閉合的工作磁路；因該磁力線全面覆蓋了活塞外徑與工作
缸內(nèi)徑間的間隙，使活塞外徑與工作缸內(nèi)徑的間隙內(nèi)的磁流變液的粘度最高，此時(shí)，活塞產(chǎn)
生的磁場強(qiáng)度最大，阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器輸出的阻尼力最大。 當(dāng)調(diào)整內(nèi)置磁場發(fā)生器離開活塞孔底部一定距離后，內(nèi)置磁場發(fā)生器的兩塊圓片
形高導(dǎo)磁金屬材料的外圓周面與活塞上的圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料的內(nèi)圓周面發(fā)生錯(cuò)位，使
處于圓片形永久磁體一面的圓片形高導(dǎo)磁金屬材料與處于圓片形永久磁體另一面的活塞
上的圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料間的距離減小，此時(shí)，圓片形永久磁體產(chǎn)生的一部分磁力線，直
接通過圓片形永久磁體一面的圓片形高導(dǎo)磁金屬材料與處于圓片形永久磁體另一面活塞
上的圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料、圓片形永久磁體另一面的圓片形高導(dǎo)磁金屬材料形成漏磁磁
路；而圓片形永久磁體產(chǎn)生的磁力線的另一部分，將通過圓片形永久磁體一面的圓片形高
導(dǎo)磁金屬材料、內(nèi)置磁場發(fā)生器外徑與活塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙、一塊活塞的圓環(huán)形
高導(dǎo)磁金屬材料、活塞外徑與工作缸內(nèi)徑間隙內(nèi)的磁流變液以及工作缸外殼、另一塊活塞
的圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料、內(nèi)置磁場發(fā)生器外徑與活塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙、圓片形
永久磁體另一面的圓片形高導(dǎo)磁金屬材料形成閉合的工作磁路；因該磁力線部分覆蓋了活
塞外徑與工作缸內(nèi)徑間的間隙，使活塞外徑與工作缸內(nèi)徑的間隙內(nèi)的部分磁流變液的粘度
較高，使活塞產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度較小，使阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器的輸出阻尼力較小。 當(dāng)調(diào)整內(nèi)置磁場發(fā)生器全部進(jìn)入活塞桿的中心孔內(nèi)后，內(nèi)置磁場發(fā)生器的圓片形
永久磁體產(chǎn)生的磁力線僅通過活塞桿的管壁閉合，此時(shí)，活塞產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度將最小，活塞 本體與工作缸間的間隙將沒有磁力線通過，可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器的輸出阻尼力最小。 因此，只要調(diào)整內(nèi)置磁場發(fā)生器離開活塞孔底部的距離，即可連續(xù)調(diào)節(jié)活塞產(chǎn)生 的磁場強(qiáng)度，使活塞外徑與工作缸內(nèi)徑間的間隙的磁場強(qiáng)度的大小發(fā)生連續(xù)變化，使活塞 外徑與工作缸內(nèi)徑的間隙內(nèi)的磁流變液的粘度連續(xù)改變，使永磁式磁流變阻尼器輸出阻尼 力的大小連續(xù)可調(diào)。因此，與現(xiàn)有的永磁式磁流變阻尼器相比，本發(fā)明的阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器的阻尼力，具有可根據(jù)現(xiàn)場減振條件的需要隨時(shí)進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，滿 足了多種場合對(duì)磁流變阻尼器性能的需求。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的剖面圖。
圖3是圖1的磁場示意圖。 圖4是圖1中內(nèi)置磁場發(fā)生器調(diào)整后的示意圖。 圖5是圖1中內(nèi)置磁場發(fā)生器全部調(diào)整到活塞桿內(nèi)部的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu) 參見圖l，此為本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)，活塞19由不導(dǎo)磁金屬左檔板3、高導(dǎo)磁金 屬環(huán)5、不導(dǎo)磁金屬環(huán)7和不導(dǎo)磁金屬右檔板8，嵌入不導(dǎo)磁金屬管6中構(gòu)成；不導(dǎo)磁金屬活 塞桿22通過螺紋固定在左檔板3上，帶中心通孔的高導(dǎo)磁金屬活塞桿12通過螺紋固定在 右檔板8上；活塞桿12和活塞桿22通過由高導(dǎo)磁金屬材料制成的工作缸1兩端的密封圈 10和軸承11從工作缸1兩端伸出，在工作缸1內(nèi)充滿磁流變液2 ;內(nèi)置磁場發(fā)生器20由帶 中心孔的高導(dǎo)磁金屬圓片16和永久磁體17采用螺釘15固定在活動(dòng)塊9上而成；永久磁體 17的外徑小于高導(dǎo)磁金屬圓片16的外徑，使永久磁體17的外徑與活塞19的中心孔的內(nèi)徑 形成了環(huán)形空氣隙18，高導(dǎo)磁金屬圓片16的外徑小于活塞19與活塞桿12中心孔的內(nèi)徑并 留有滑動(dòng)間隙23，因螺母13固定在活塞桿12的中心孔內(nèi)，調(diào)整螺栓14即可調(diào)整活動(dòng)塊9 和內(nèi)置磁場發(fā)生器20在活塞19與活塞桿12中心孔內(nèi)的位置。 當(dāng)內(nèi)置磁場發(fā)生器20的一端位于活塞孔的底部時(shí)，參見圖3，內(nèi)置磁場發(fā)生器20 中的永久磁體17A的N極產(chǎn)生的磁力線通過高導(dǎo)磁金屬圓片16A、高導(dǎo)磁金屬圓片16A的外 徑與活塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙23、活塞19上的高導(dǎo)磁金屬環(huán)5A和不導(dǎo)磁金屬管6、活 塞19外徑與工作缸1內(nèi)徑間的間隙4、工作缸1的管壁、活塞19外徑與工作缸1內(nèi)徑間的 間隙4、不導(dǎo)磁金屬管6和活塞19上的高導(dǎo)磁金屬環(huán)5B、高導(dǎo)磁金屬圓片16B的外徑與活 塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙23、高導(dǎo)磁金屬圓片16B到達(dá)永久磁體17A的S極而形成閉合 回路(見圖中虛線框)； 因活塞19上不導(dǎo)磁金屬環(huán)7A厚度的尺寸大于活塞19上不導(dǎo)磁金屬管6的管壁 厚度尺寸與活塞19外徑與工作缸1內(nèi)徑間間隙4的尺寸以及內(nèi)置磁場發(fā)生器20外徑與活 塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙23的尺寸之和，所以，永久磁體17A產(chǎn)生的磁力線通過活塞上 兩塊圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料5A和5B的漏磁很小，所以，永久磁體17A產(chǎn)生的磁力線基本上 全部都通過活塞19外徑與工作缸1內(nèi)徑間的間隙4，而永久磁體17B的情況也與之相同，所 以，此時(shí)活塞19產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度最大，即間隙4內(nèi)的磁場強(qiáng)度最大，使間隙4內(nèi)的磁流變液 的粘度最高，阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器輸出的阻尼力也最大。
當(dāng)調(diào)整螺栓14使內(nèi)置磁場發(fā)生器20離開活塞孔底部一定距離21，參見圖4，內(nèi)置 磁場發(fā)生器20的兩塊高導(dǎo)磁金屬圓片16A和16B的外圓周面與活塞19上的高導(dǎo)磁金屬環(huán) 5A和5B的內(nèi)圓周面發(fā)生錯(cuò)位后，一方面因內(nèi)置磁場發(fā)生器20的高導(dǎo)磁金屬圓片16A與活塞19上的高導(dǎo)磁金屬環(huán)5B的距離過近，使永久磁體17A的N極產(chǎn)生的磁力線中的一部分 直接從高導(dǎo)磁金屬圓片16A通過空氣隙18A和活塞19上不導(dǎo)磁金屬環(huán)7A以及高導(dǎo)磁金屬 圓片16B到達(dá)永久磁體17A的S極，從而產(chǎn)生了較大的漏磁；另一方面因高導(dǎo)磁金屬圓片 16A與高導(dǎo)磁金屬環(huán)5A、高導(dǎo)磁金屬圓片16B與高導(dǎo)磁金屬環(huán)5B的接觸面積減小，永久磁 體17A的N極產(chǎn)生的磁力線中的另一部分通過高導(dǎo)磁金屬圓片16A、高導(dǎo)磁金屬圓片16A的 外徑與活塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙23、活塞19上的高導(dǎo)磁金屬環(huán)5A和不導(dǎo)磁金屬管6、 活塞19外徑與工作缸1內(nèi)徑間的間隙4、工作缸1的管壁、活塞19外徑與工作缸1內(nèi)徑間 的間隙4、不導(dǎo)磁金屬管6、活塞19上的高導(dǎo)磁金屬環(huán)5B、高導(dǎo)磁金屬圓片16B的外徑與活 塞中心孔內(nèi)徑之間滑動(dòng)間隙23、高導(dǎo)磁金屬圓片16B到達(dá)永久磁體17A的S極而形成閉合 磁路，由于永久磁體17A的漏磁較大，所以，永久磁體17A產(chǎn)生的磁力線中只有一部分通過 了活塞19外徑與工作缸1內(nèi)徑間的間隙4，而永久磁體17B的情況也與之相同，所以，此時(shí) 活塞19產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度較小，即間隙4內(nèi)的磁場強(qiáng)度較小，使間隙4內(nèi)的磁流變液的粘度 較低，阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器輸出的阻尼力也較小。 當(dāng)調(diào)整螺栓14使內(nèi)置磁場發(fā)生器20全部進(jìn)入活塞桿12的中心孔內(nèi)后，參見圖5， 內(nèi)置磁場發(fā)生器20的圓片形永久磁體17A和17B產(chǎn)生的磁力線只能通過活塞桿12的管壁 形成閉合磁路，此時(shí)，活塞19產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度將最小，活塞19外徑與工作缸1內(nèi)徑間的間 隙4內(nèi)將沒有磁力線通過，間隙4內(nèi)的磁流變液的粘度沒有發(fā)生變化，可調(diào)的永磁式磁流變 阻尼器的輸出阻尼力最小。
權(quán)利要求
一種阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器，其包括工作缸、活塞、兩根活塞桿、內(nèi)置磁場發(fā)生器和內(nèi)置磁場發(fā)生器位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述活塞裝在工作缸內(nèi)，活塞外徑小于工作缸內(nèi)徑并留有磁流變液流動(dòng)間隙；所述兩根活塞桿對(duì)稱地安裝在活塞的兩端，活塞桿的一端與活塞的一端固定，活塞桿的另一端通過工作缸端面的密封裝置和軸承從工作缸一端伸出，工作缸內(nèi)充滿磁流變液；其特征在于活塞與其中一根活塞桿都具有直徑相同的中心通孔；內(nèi)置磁場發(fā)生器和內(nèi)置磁場發(fā)生器位置調(diào)整機(jī)構(gòu)安裝在具有中心通孔的活塞及活塞桿內(nèi)，有中心通孔的活塞桿和工作缸由高導(dǎo)磁金屬材料構(gòu)成。
2. 如權(quán)利要求書1所述的一種阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器，其特征在于所述 活塞由厚度相同的n塊圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料和n-l塊圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料，按一塊圓環(huán)形 高導(dǎo)磁金屬材料與一塊圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料平面相迭的方式進(jìn)行組合后，用粘接或鉚接或嵌 入不導(dǎo)磁金屬管內(nèi)使其固定為一體，圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料和圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料的內(nèi)徑與 活塞桿中心孔的內(nèi)徑相同。
3. 如權(quán)利要求書1所述的一種阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器，其特征在于所述 內(nèi)置磁場發(fā)生器由厚度相同的n塊圓片形高導(dǎo)磁金屬材料和n-1塊圓片形永久磁體，按一 塊圓片形高導(dǎo)磁金屬材料與一塊圓片形永久磁體平面相迭的方式進(jìn)行組合后，用粘接或鉚 接或嵌入不導(dǎo)磁金屬管內(nèi)使其固定為一體，所述圓片形永久磁體的外徑小于或等于圓片形 高導(dǎo)磁金屬材料的外徑；內(nèi)置磁場發(fā)生器的外徑小于活塞與活塞桿中心通孔的內(nèi)徑并留有 滑動(dòng)間隙；構(gòu)成內(nèi)置磁場發(fā)生器的圓片形高導(dǎo)磁金屬材料的厚度和數(shù)量與構(gòu)成活塞的圓環(huán) 形高導(dǎo)磁金屬材料的厚度和數(shù)量相同，構(gòu)成內(nèi)置磁場發(fā)生器的圓片形永久磁體的厚度和數(shù) 量與構(gòu)成活塞的圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料的厚度和數(shù)量相同。
4. 如權(quán)利要求書1所述的一種阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器，其特征在于所述 活塞外徑與工作缸內(nèi)徑之間間隙的尺寸與內(nèi)置磁場發(fā)生器外徑與活塞中心孔內(nèi)徑之間滑 動(dòng)間隙尺寸之和，小于構(gòu)成活塞的圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料厚度的尺寸。
5. 如權(quán)利要求書1所述的一種阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器，其特征在于所述 內(nèi)置磁場發(fā)生器位置調(diào)整機(jī)構(gòu)由螺栓、螺母與活動(dòng)塊構(gòu)成，活動(dòng)塊與內(nèi)置磁場發(fā)生器通過 粘接或鉚接固定，螺母固定在活塞桿內(nèi)；調(diào)整螺栓即可調(diào)整活動(dòng)塊和內(nèi)置磁場發(fā)生器在活 塞與活塞桿中心通孔內(nèi)的位置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器，其包括工作缸、活塞、兩根活塞桿、內(nèi)置磁場發(fā)生器和內(nèi)置磁場發(fā)生器位置調(diào)整機(jī)構(gòu)?；钊c一根活塞桿都具有直徑相同的中心通孔；內(nèi)置磁場發(fā)生器和內(nèi)置磁場發(fā)生器位置調(diào)整機(jī)構(gòu)安裝在具有中心通孔的活塞及活塞桿內(nèi)，活塞由厚度相同的圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料和圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料，按一塊圓環(huán)形高導(dǎo)磁金屬材料與一塊圓環(huán)形不導(dǎo)磁材料平面相迭的方式進(jìn)行組合后，用粘接或鉚接或嵌入不導(dǎo)磁金屬管內(nèi)使其固定為一體；內(nèi)置磁場發(fā)生器由厚度相同的圓片形永久磁體和圓片形高導(dǎo)磁金屬材料，按一塊圓片形高導(dǎo)磁金屬材料與一塊圓片形永久磁體平面相迭的方式進(jìn)行組合后，用粘接或鉚接或嵌入不導(dǎo)磁金屬管內(nèi)使其固定為一體。調(diào)整內(nèi)置磁場發(fā)生器離開活塞孔底部的距離，即可改變阻尼力可調(diào)的永磁式磁流變阻尼器輸出阻尼力的大小。
文檔編號(hào)F16F9/53GK101749358SQ20101011266
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者劉光宇, 楊世福, 謝一, 謝光儀, 謝寧, 謝武, 謝環(huán)錦, 謝蕓, 譚和平, 邊英, 鄭家沁, 鐘更年 申請(qǐng)人:譚和平