專(zhuān)利名稱(chēng)：雙出桿磁鋼活塞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，具體涉及一種雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器。
背景技術(shù)：
與單出桿磁流變阻尼器不同的是雙出桿磁流變阻尼器輸出的阻尼力是對(duì)稱(chēng)的，同時(shí)，普通雙出桿磁流變阻尼器輸出的阻尼力的大小可以通過(guò)控制電源進(jìn)行遠(yuǎn)程無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)， 但這種調(diào)節(jié)是隨時(shí)需要消耗電能的，而且，普通雙出桿磁流變阻尼器在控制電源輸出電流為零(即勵(lì)磁電流為零)時(shí)，因活塞與工作缸間的間隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度為零，間隙內(nèi)的磁流變液的粘度最低而阻尼力較小，所以，一旦控制電源或活塞勵(lì)磁線圈發(fā)生故障，因普通雙出桿磁流變阻尼器輸出的阻尼力較小而難以保證系統(tǒng)的正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有雙出桿磁流變阻尼器在勵(lì)磁電流為零時(shí)阻尼力較小和電能消耗較大的不足，本發(fā)明提出了一種雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器，雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器的磁鋼活塞是可以隨時(shí)利用控制電源通過(guò)充退磁線圈對(duì)其進(jìn)行充磁或退磁的，因此， 首先可使磁鋼活塞達(dá)到預(yù)定的工作磁場(chǎng)強(qiáng)度，然后再調(diào)節(jié)控制電源輸出到磁鋼活塞上勵(lì)磁線圈中電流的大小和方向，也就是使勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的方向和大小與磁鋼活塞的磁場(chǎng)一致或相反，即通過(guò)增強(qiáng)或削弱磁鋼活塞的磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)達(dá)到對(duì)雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器輸出阻尼力的大小進(jìn)行控制的目的，由于磁鋼活塞在充磁或退磁后已達(dá)到了預(yù)定的工作磁場(chǎng)強(qiáng)度或預(yù)定的工作磁場(chǎng)強(qiáng)度附近，因此，對(duì)其輸出阻尼力的進(jìn)一步調(diào)節(jié)所需的電能將會(huì)大大降低而節(jié)能，另外，由于磁鋼活塞在充磁或退磁后已經(jīng)具有了一定的工作磁場(chǎng)強(qiáng)度，所以，一旦控制電源或活塞勵(lì)磁線圈發(fā)生故障，雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器輸出的阻尼力仍能保證系統(tǒng)的正常工作。因此，雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器同時(shí)具有普通雙出桿磁流變阻尼器的方便控制和永磁式磁流變阻尼器的安全節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器，其包括工作缸、活塞、兩根活塞桿，在工作缸內(nèi)充滿磁流變液，所述活塞由磁鋼構(gòu)成，在活塞中部繞有勵(lì)磁線圈和充退磁線圈，活塞桿由不導(dǎo)磁材料構(gòu)成，且其中一根活塞桿中心有通孔，活塞中部的勵(lì)磁線圈和充退磁線圈的控制線通過(guò)其中一根活塞桿的中心通孔引出。本發(fā)明的功能是這樣實(shí)現(xiàn)的首先利用控制電源對(duì)磁鋼活塞中部的充退磁線圈通電，使磁鋼活塞通過(guò)充磁或退磁而達(dá)到預(yù)定的工作磁場(chǎng)強(qiáng)度，這樣，當(dāng)磁鋼活塞勵(lì)磁線圈不通電時(shí)，具有工作磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁鋼活塞將在活塞外徑和工作缸內(nèi)徑的間隙上產(chǎn)生一定磁場(chǎng)，使間隙內(nèi)的磁流變液的粘度變高，當(dāng)活塞桿帶動(dòng)磁鋼活塞在工作缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)在預(yù)定的工作阻尼力下運(yùn)行；當(dāng)磁鋼活塞勵(lì)磁線圈通入正向電流，使磁鋼活塞勵(lì)磁線圈通電后所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與磁鋼活塞的磁場(chǎng)方向一致時(shí)，這將使磁鋼活塞外徑和工作缸內(nèi)徑間隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度更高，間隙內(nèi)的磁流變液的粘度更高，當(dāng)活塞桿帶動(dòng)磁鋼活塞在工作缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)受到更大的阻尼力；當(dāng)磁鋼活塞勵(lì)磁線圈通入反向電流，使磁鋼活塞勵(lì)磁線圈通電后所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與磁鋼活塞的磁場(chǎng)方向相反時(shí)，這將使活塞外徑和工作缸內(nèi)徑間隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度降低，間隙內(nèi)的磁流變液的粘度下降，當(dāng)活塞桿帶動(dòng)磁鋼活塞在工作缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 將會(huì)受到較小的阻尼力；當(dāng)磁鋼活塞勵(lì)磁線圈通入反向電流，使磁鋼活塞勵(lì)磁線圈通電后所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與磁鋼活塞的磁場(chǎng)大小相等且方向相反時(shí)，這樣將使磁鋼活塞外徑和工作缸內(nèi)徑間隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度降到最低并接近零磁場(chǎng)時(shí)，間隙內(nèi)的磁流變液的粘度最小，當(dāng)活塞桿帶動(dòng)磁鋼活塞在工作缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)受到最小的阻尼力；因此，與普通雙出桿磁流變阻尼器相比，由于雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器的磁鋼活塞在經(jīng)過(guò)充磁或退磁后已達(dá)到了預(yù)定的工作磁場(chǎng)強(qiáng)度或預(yù)定的工作磁場(chǎng)強(qiáng)度附近，所以控制電源通過(guò)磁鋼活塞上勵(lì)磁線圈對(duì)其進(jìn)行輸出阻尼力調(diào)節(jié)所需的電能就會(huì)大大降低而節(jié)能，同時(shí)，因可以隨時(shí)利用控制電源對(duì)磁鋼活塞進(jìn)行充磁或退磁操作，使磁鋼活塞具有一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度，這樣即使控制電源或磁鋼活塞勵(lì)磁線圈發(fā)生故障，也能保證雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器輸出的阻尼力能夠維持系統(tǒng)的正常工作。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的N和S為磁鋼活塞充磁后的磁場(chǎng)方向。圖2是本發(fā)明在工作時(shí)，輸入電流與輸出阻尼力的關(guān)系示意圖，圖中的F為阻尼力，I為電流。圖3和圖4是本發(fā)明在工作時(shí)，磁鋼活塞在充有不同磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)的輸入電流與輸出阻尼力的關(guān)系示意圖。圖5是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖，磁鋼活塞由軟鐵環(huán)17和軟鐵環(huán)18固定在圓柱形磁鋼16的兩端而構(gòu)成。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1，此為本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)，其包括工作缸3、活塞5、活塞桿9和活塞桿 2;活塞5由磁鋼構(gòu)成，在磁鋼活塞5中部繞有勵(lì)磁線圈6和充退磁線圈14，勵(lì)磁線圈6和充退磁線圈14的控制線11和控制線15從活塞桿9中心通孔10引出后與控制電源13相接，磁鋼活塞5安裝在工作缸3內(nèi)，磁鋼活塞5的外徑小于工作缸3的內(nèi)徑并留有磁流變液 4流動(dòng)間隙12，由不導(dǎo)磁材料構(gòu)成的活塞桿9和活塞桿2分別固定在磁鋼活塞5的兩端，活塞桿9和活塞桿2的另一端分別通過(guò)工作缸3端面的密封圈7和軸承8以及密封圈1和軸承14從工作缸3的兩端伸出，在工作缸3內(nèi)充滿磁流變液4。首先利用控制電源13通過(guò)磁鋼活塞5中部的充退磁線圈14對(duì)磁鋼活塞5進(jìn)行充磁或退磁，使磁鋼活塞5達(dá)到預(yù)定的工作磁場(chǎng)強(qiáng)度，這樣當(dāng)控制電源13不向磁鋼活塞勵(lì)磁線圈6輸出電流時(shí)，充有一定磁場(chǎng)的磁鋼活塞5將在磁鋼活塞5外徑和工作缸3內(nèi)徑的間隙12上產(chǎn)生一定磁場(chǎng)，使間隙12內(nèi)的磁流變液4的粘度變高，當(dāng)活塞桿9帶動(dòng)磁鋼活塞5 在工作缸3內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)受到預(yù)定的工作阻尼力，即圖2中的F0。當(dāng)控制電源13向磁鋼活塞勵(lì)磁線圈6輸出正向電流，使磁鋼活塞勵(lì)磁線圈6所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與磁鋼活塞5磁場(chǎng)的方向一致時(shí)，這將使磁鋼活塞5外徑和工作缸3內(nèi)徑間隙內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度更高，間隙內(nèi)的磁流變液4的粘度更高，當(dāng)活塞桿9帶動(dòng)磁鋼活塞5在工作缸 3內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)受到更大的阻尼力，即圖2中的FO至F2線段；當(dāng)控制電源13向磁鋼活塞勵(lì)磁線圈6輸出反向電流，使磁鋼活塞勵(lì)磁線圈6所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與磁鋼活塞5磁場(chǎng)的方向相反時(shí)，這將使磁鋼活塞5外徑和工作缸3內(nèi)徑間隙 12內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度降低，間隙12內(nèi)的磁流變液4的粘度下降，當(dāng)活塞桿9帶動(dòng)磁鋼活塞5在工作缸3內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)受到較小的阻尼力，即圖2中的FO至Fl線段；當(dāng)控制電源13給磁鋼活塞勵(lì)磁線圈6輸出反向電流時(shí)，使通電活塞勵(lì)磁線圈6所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與磁鋼活塞5的磁場(chǎng)大小相等且方向相反時(shí)，這樣將使磁鋼活塞5外徑和工作缸3內(nèi)徑間隙12內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度降低并接近零磁場(chǎng)時(shí)，間隙12內(nèi)的磁流變液的粘度最小， 當(dāng)活塞桿9帶動(dòng)磁鋼活塞5在工作缸3內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)受到最小的阻尼力，即圖2中的F1。
權(quán)利要求
1.一種雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器，其包括工作缸、活塞、兩根活塞桿，在工作缸內(nèi)充滿磁流變液，其特征在于所述活塞由磁鋼構(gòu)成，在活塞中部繞有勵(lì)磁線圈和充退磁線圈，所述兩根活塞桿由不導(dǎo)磁材料構(gòu)成，其中一根活塞桿中心有通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器其特征在于所述活塞中部的勵(lì)磁線圈和充退磁線圈的控制線通過(guò)其中一根活塞桿中心通孔引出。
全文摘要
一種雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器，包括工作缸、活塞、兩根活塞桿，在工作缸內(nèi)充滿磁流變液；活塞由磁鋼構(gòu)成，兩根活塞桿均由不導(dǎo)磁材料構(gòu)成，活塞中部繞有勵(lì)磁線圈和充退磁線圈，可通過(guò)控制電源對(duì)磁鋼活塞進(jìn)行充退磁，使其具有一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度而使雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器具有一定的輸出阻尼力，然后通過(guò)改變輸入磁鋼活塞勵(lì)磁線圈中的電流的大小和方向來(lái)調(diào)整雙出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器的輸出阻尼力。
文檔編號(hào)F16F9/53GK102182785SQ20111006516
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者劉強(qiáng), 謝寧, 譚和平, 譚曉婧 申請(qǐng)人:譚曉婧