專利名稱：一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工程減振技術(shù)，具體地講，涉及阻尼器。
背景技術(shù)：
近年來，輸電工程結(jié)構(gòu)頻繁受到雪災(zāi)、地震等的侵襲，各種動力破壞作用給電網(wǎng)工程結(jié)構(gòu)造成的損失日益加劇，輸電桿塔減振控制和阻尼技術(shù)的發(fā)展正逐漸推廣應(yīng)用。目前流體阻尼技術(shù)是一種性能優(yōu)良的減振控制方法，它基于孔隙流動的原理，通過調(diào)節(jié)變截面孔隙的大小，從而調(diào)節(jié)阻尼系數(shù)的取值范圍，具有很好的減振耗能效果，近年來以磁流變液為代表的智能材料的出現(xiàn)為阻尼技術(shù)的發(fā)展注入了新的生機，它將屈服流體阻尼技術(shù)與主動控制的策略相結(jié)合，已經(jīng)逐漸在各種減振領(lǐng)域發(fā)揮了很大的應(yīng)用價值。但是目前市場上的磁流變阻尼器件絕大多數(shù)都需要電源控制，而且往往需要穩(wěn)定的低壓直流電源，這在災(zāi)害性破壞作用下往往是難以保證的。另一方面，由于地震、颶風等災(zāi)難性破壞作用往往事先難以預(yù)估，阻尼器性能的有效發(fā)揮又很大程度依賴于外界控制系統(tǒng)的決策和驅(qū)動，因此對控制律和傳感系統(tǒng)都有較高的要求，由于控制律的選擇不當以及傳感系統(tǒng)的誤差都會給阻尼器的性能品質(zhì)帶來較大的影響。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服已有技術(shù)的缺點，提供一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，在工作狀態(tài)時，該阻尼器可以根據(jù)外界振動能量大小，自動切換相應(yīng)減振形態(tài)，有很好的限位自適應(yīng)作用；在振動能量較小時，阻尼器振動輻值亦較小，此時阻尼器主要表現(xiàn)為耗能狀態(tài)；在振動能量較大時，阻尼器振動輻值亦較大，此時阻尼器主要表現(xiàn)為限位狀態(tài)，該阻尼器是一種性能良好的耗能減振裝置，適用于輸電線路桿塔結(jié)構(gòu)減振控制。本實用新型提供的一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，包括缸筒、活塞桿和活塞；其改進之處在于所述缸筒的內(nèi)壁與活塞的外壁間設(shè)有節(jié)流通道；活塞與軸向永磁活塞芯連接， 軸向永磁活塞芯的兩側(cè)設(shè)有活塞阻磁體；所述缸筒的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有輻向永磁缸筒套、缸筒阻磁體和缸筒導(dǎo)磁體，永磁缸筒套和缸筒阻磁體并排位于缸筒導(dǎo)磁體上；所述活塞桿穿過缸筒與活塞連接，活塞桿一端位于缸筒內(nèi)與活塞連接，另一端位于缸筒外；所述缸筒的外側(cè)設(shè)有磁屏蔽套。本實用新型提供的第一優(yōu)選的限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，所述缸筒內(nèi)充滿磁流變液。本實用新型提供的第二優(yōu)選的限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，所述活塞桿位于缸筒外的端部設(shè)有球頭或耳環(huán)；所述活塞桿與缸筒相接的位置設(shè)有動力密封圈。本實用新型提供的第三優(yōu)選的限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，所述缸筒沿寬度方向的兩端設(shè)有端蓋。本實用新型提供的第三優(yōu)選的限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，活塞至少為2個。本實用新型提供的一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置工作原理[0011]1、在承受較小沖擊荷載時，此時阻尼器活塞及活塞桿的振動能量較小，阻尼器應(yīng)主要表現(xiàn)為耗能作用，阻尼器內(nèi)屈服流體無需達到屈服狀態(tài)，粘滯力起主要作用，使用時， 阻尼器兩端的往復(fù)外力推動活塞桿相對于缸筒在中心平衡點周圍作小幅往復(fù)運動，此時阻尼器的阻尼力以粘滯力為主，位移較小，但速度較大；2、在承受較大沖擊荷載時，此時阻尼器活塞及活塞桿的振動能量也較大，阻尼器應(yīng)主要表現(xiàn)為限位和鎖定作用，此狀態(tài)下阻尼器內(nèi)屈服流體應(yīng)以流體屈服力為主，故需較大的電流控制。使用時，阻尼器兩端的往復(fù)外力推動活塞桿相對于缸筒做較大振幅的往復(fù)振動，當振幅偏離平衡中心到一定程度后，阻尼器平衡態(tài)切換，由耗能狀態(tài)變換為限位狀態(tài)，此時由于活塞體內(nèi)軸向永磁活塞芯磁場方向與缸筒內(nèi)的輻向永磁缸筒套的磁場方向構(gòu)成閉合回路，節(jié)流通道中磁流變液發(fā)生流變效應(yīng)，此時阻尼器以屈服力為主，阻尼器對外鎖定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置具有如下優(yōu)點1、阻尼器內(nèi)設(shè)永磁體，在外界振動過程中無須任何外界能源，更無穩(wěn)定的電源要求，節(jié)能、環(huán)保、控制穩(wěn)定性好；2、阻尼器內(nèi)通過永磁活塞芯和永磁缸筒套的巧妙設(shè)置，分別針對不同的振動形態(tài)，自動切換相應(yīng)阻尼器功能形式，自適應(yīng)性能和魯棒性均較好；3、通過不同強力永磁體以及活塞間距的設(shè)置，可有效調(diào)節(jié)阻尼的限位功能；4、結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、加工、拆卸方便、可重復(fù)使用，具有良好的可靠性和應(yīng)用價值。5、具有環(huán)境自適應(yīng)和振動限位的特點，同時不需要外界能量和傳感系統(tǒng)，具有隨環(huán)境激勵自動改變阻尼特性的特點，同時具有良好的穩(wěn)定性和魯棒性能；6、無需外界控制中心的指令，同時也不需要準確的傳感系統(tǒng)，甚至也不需要電源及其他能量輸入，而且振動過程中通過不同能量平衡點地切換穩(wěn)定而可靠。

圖1是本發(fā)明提供的一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置-帶有兩個活塞片的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明提供的一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置-帶有三個活塞片的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明提供的一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置-帶有四個活塞片的結(jié)構(gòu)圖；圖中1、節(jié)流通道；2、活塞桿；3、缸筒；4、端蓋；5、活塞；6、軸向永磁活塞芯；7、 輻向永磁缸筒套；8、活塞阻磁體；9、缸筒阻磁體；10、缸筒導(dǎo)磁體；11、球頭；12、磁流變液； 13、動力密封圈；14、磁屏蔽體。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置作以詳細描述。實施例1本實施例的限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，如圖1所示，包括缸筒3、活塞桿2和活塞5 ；其中缸筒3內(nèi)設(shè)有節(jié)流通道1，活塞5位于節(jié)流通道1中，活塞5為2個，軸向永磁活塞芯 6為1個，活塞阻磁體8的個數(shù)為2個；軸向永磁活塞芯6與活塞阻磁體8均位于兩個活塞 5之間；兩塊活塞阻磁體8位于軸向永磁活塞芯6的兩側(cè)，缸筒3的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有輻向永磁缸筒套7、缸筒阻磁體9和缸筒導(dǎo)磁體10，其中永磁缸筒套7和缸筒阻磁體9并排位于缸筒導(dǎo)磁體10上；活塞桿2穿過缸筒3與活塞5連接，即活塞桿2 —端位于缸筒3內(nèi)與活塞5連接， 另一端位于缸筒3外，且活塞桿2位于缸筒3外的端部設(shè)有球頭11 ；缸筒3內(nèi)充滿磁流變液12 ；缸筒3的外側(cè)設(shè)有磁屏蔽套14 ；另外，活塞桿2與缸筒3相接的位置設(shè)有動力密封圈 13。在承受較小沖擊荷載時，阻尼器活塞5及活塞桿2的振動能量較小，阻尼器主要表現(xiàn)為耗能作用，阻尼器內(nèi)屈服流體無需達到屈服狀態(tài)，粘滯力起主要作用，使用時，阻尼器兩端的往復(fù)外力推動活塞桿2相對于缸筒3在中心平衡點周圍作小幅往復(fù)運動，此時阻尼器的阻尼力以粘滯力為主，位移較小，但速度較大；在承受較大沖擊荷載時，阻尼器活塞5及活塞桿2的振動能量也較大，阻尼器主要表現(xiàn)為限位和鎖定作用，此狀態(tài)下阻尼器內(nèi)屈服流體應(yīng)以流體屈服力為主，故需較大的電流控制。使用時，阻尼器兩端的往復(fù)外力推動活塞桿2相對于缸筒3做較大振幅的往復(fù)振動，當振幅偏離平衡中心到一定程度后，阻尼器平衡態(tài)切換，由耗能狀態(tài)變換為限位狀態(tài)， 此時由于活塞體內(nèi)軸向永磁活塞芯6磁場方向與缸筒內(nèi)的輻向永磁缸筒套7的磁場方向構(gòu)成閉合回路，節(jié)流通道1中磁流變液發(fā)生流變效應(yīng)，此時阻尼器以屈服力為主，阻尼器對外鎖定。實施例2本實施例的限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，如圖2所示，包括缸筒3、活塞桿2和活塞 5 ；其中缸筒3內(nèi)設(shè)有節(jié)流通道1，活塞5位于節(jié)流通道1中，活塞5的個數(shù)為3個；軸向永磁活塞芯6為2個，活塞阻磁體8的個數(shù)為4個；軸向永磁活塞芯6與活塞阻磁體8均位于 3個活塞5的兩兩之間；每個軸向永磁活塞芯6的兩側(cè)均設(shè)有2塊活塞阻磁體8 ；缸筒3的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有輻向永磁缸筒套7、缸筒阻磁體9和缸筒導(dǎo)磁體10，其中永磁缸筒套7和缸筒阻磁體9并排位于缸筒導(dǎo)磁體10上；活塞桿2穿過缸筒3與活塞5連接，即活塞桿2 —端位于缸筒3內(nèi)與活塞5連接， 另一端位于缸筒3外，且活塞桿2位于缸筒3外的端部設(shè)有球頭11 ；缸筒3內(nèi)充滿磁流變液12 ；缸筒3的外側(cè)設(shè)有磁屏蔽套14 ；另外，活塞桿2與缸筒3相接的位置設(shè)有動力密封圈 13。在承受較小沖擊荷載時，阻尼器活塞5及活塞桿2的振動能量較小，阻尼器主要表現(xiàn)為耗能作用，阻尼器內(nèi)屈服流體無需達到屈服狀態(tài)，粘滯力起主要作用，使用時，阻尼器兩端的往復(fù)外力推動活塞桿2相對于缸筒3在中心平衡點周圍作小幅往復(fù)運動，此時阻尼器的阻尼力以粘滯力為主，位移較小，但速度較大；在承受較大沖擊荷載時，阻尼器活塞5及活塞桿2的振動能量也較大，阻尼器主要表現(xiàn)為限位和鎖定作用，此狀態(tài)下阻尼器內(nèi)屈服流體應(yīng)以流體屈服力為主，故需較大的電流控制。使用時，阻尼器兩端的往復(fù)外力推動活塞桿2相對于缸筒3做較大振幅的往復(fù)振動，當振幅偏離平衡中心到一定程度后，阻尼器平衡態(tài)切換，由耗能狀態(tài)變換為限位狀態(tài)，此時由于活塞體內(nèi)軸向永磁活塞芯6磁場方向與缸筒內(nèi)的輻向永磁缸筒套7的磁場方向構(gòu)成閉合回路，節(jié)流通道1中磁流變液發(fā)生流變效應(yīng)，此時阻尼器以屈服力為主，阻尼器對外鎖定。實施例3本實施例的限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，如圖3所示，包括缸筒3、活塞桿2和活塞 5 ；其中缸筒3內(nèi)設(shè)有節(jié)流通道1，活塞5位于節(jié)流通道1中，活塞5的個數(shù)為5個；為了便于連接緊固穩(wěn)定，其中一塊活塞5位于中間，其兩側(cè)分別設(shè)有兩塊活塞5 ；軸向永磁活塞芯 6為2個，活塞阻磁體8的個數(shù)為4個；軸向永磁活塞芯6與活塞阻磁體8均位于3個活塞 5的兩兩之間；每個軸向永磁活塞芯6的兩側(cè)均設(shè)有2塊活塞阻磁體8 ；缸筒3的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有輻向永磁缸筒套7、缸筒阻磁體9和缸筒導(dǎo)磁體10，其中永磁缸筒套7和缸筒阻磁體9 并排位于缸筒導(dǎo)磁體10上；活塞桿2穿過缸筒3與活塞5連接，即活塞桿2 —端位于缸筒3內(nèi)與活塞5連接， 另一端位于缸筒3外，且活塞桿2位于缸筒3外的端部設(shè)有球頭11 ；缸筒3內(nèi)充滿磁流變液12 ；缸筒3的外側(cè)設(shè)有磁屏蔽套14 ；另外，活塞桿2與缸筒3相接的位置設(shè)有動力密封圈 13。在承受較小沖擊荷載時，阻尼器活塞5及活塞桿2的振動能量較小，阻尼器主要表現(xiàn)為耗能作用，阻尼器內(nèi)屈服流體無需達到屈服狀態(tài)，粘滯力起主要作用，使用時，阻尼器兩端的往復(fù)外力推動活塞桿2相對于缸筒3在中心平衡點周圍作小幅往復(fù)運動，此時阻尼器的阻尼力以粘滯力為主，位移較小，但速度較大；在承受較大沖擊荷載時，阻尼器活塞5及活塞桿2的振動能量也較大，阻尼器主要表現(xiàn)為限位和鎖定作用，此狀態(tài)下阻尼器內(nèi)屈服流體應(yīng)以流體屈服力為主，故需較大的電流控制。使用時，阻尼器兩端的往復(fù)外力推動活塞桿2相對于缸筒3做較大振幅的往復(fù)振動，當振幅偏離平衡中心到一定程度后，阻尼器平衡態(tài)切換，由耗能狀態(tài)變換為限位狀態(tài)， 此時由于活塞體內(nèi)軸向永磁活塞芯6磁場方向與缸筒內(nèi)的輻向永磁缸筒套7的磁場方向構(gòu)成閉合回路，節(jié)流通道1中磁流變液發(fā)生流變效應(yīng)，此時阻尼器以屈服力為主，阻尼器對外鎖定。最后應(yīng)當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解技術(shù)人員閱讀本申請說明書后依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者等同替換，但這些修改或變更均未脫離本實用新型申請待批的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，包括缸筒(3)、活塞桿( 和活塞(5)；其特征在于所述缸筒⑶的內(nèi)壁與活塞(5)的外壁間設(shè)有節(jié)流通道⑴；活塞(5)與軸向永磁活塞芯 (6)連接，軸向永磁活塞芯(6)的兩側(cè)設(shè)有活塞阻磁體(8)；所述缸筒(3)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有輻向永磁缸筒套(7)、缸筒阻磁體(9)和缸筒導(dǎo)磁體(10)，永磁缸筒套(7)和缸筒阻磁體 (9)并排位于缸筒導(dǎo)磁體(10)上；所述活塞桿O)穿過缸筒C3)與活塞( 連接，活塞桿 ⑵一端位于缸筒⑶內(nèi)與活塞(5)連接，另一端位于缸筒(3)外；所述缸筒(3)的外側(cè)設(shè)有磁屏蔽套(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼裝置，其特征在于所述缸筒(3)內(nèi)充滿磁流變液(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼裝置，其特征在于所述活塞桿(2)位于缸筒(3)外的端部設(shè)有球頭或耳環(huán)(11)；所述活塞桿( 與缸筒C3)相接的位置設(shè)有動力密封圈(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼裝置，其特征在于所述缸筒C3)沿寬度方向的兩端設(shè)有端蓋⑷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼裝置，其特征在于所述活塞(5)至少為2個。
專利摘要本實用新型涉及一種限位自適應(yīng)減振阻尼裝置，包括缸筒(3)、活塞桿(2)和活塞(5)；其特征在于所述缸筒(3)的內(nèi)壁與活塞(5)的外壁間設(shè)有節(jié)流通道(1)；活塞(5)與軸向永磁活塞芯(6)連接，軸向永磁活塞芯(6)的兩側(cè)設(shè)有活塞阻磁體(8)；所述缸筒(3)的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有輻向永磁缸筒套(7)、缸筒阻磁體(9)和缸筒導(dǎo)磁體(10)，永磁缸筒套(7)和缸筒阻磁體(9)并排位于缸筒導(dǎo)磁體(10)上；所述活塞桿(2)穿過缸筒(3)與活塞(5)連接，活塞桿(2)一端位于缸筒(3)內(nèi)與活塞(5)連接，另一端位于缸筒(3)外；所述缸筒(3)的外側(cè)設(shè)有磁屏蔽套(14)；在工作狀態(tài)時，該阻尼裝置可以根據(jù)外界振動能量大小，自動切換相應(yīng)減振形態(tài)，有很好的限位自適應(yīng)作用。
文檔編號E04B1/98GK202023270SQ20112004591
公開日2011年11月2日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者劉建軍, 朱寬軍, 楊靖波, 王景朝, 程永峰 申請人:中國電力科學(xué)研究院