專利名稱：雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種磁流變阻尼器，具體涉及一種雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼
O
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行遠 程無級調(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現(xiàn)對磁流變阻尼器輸 出阻尼力進行調(diào)節(jié)的目的；人們?yōu)榱私档痛帕髯冏枘崞鲗刂齐娫吹囊蕾囉珠_發(fā)出了永磁 式磁流變阻尼器，盡管永磁式磁流變阻尼器可以不需要控制電源進行獨立工作，但其阻尼 力的輸出性能單一而難以適應(yīng)不同的減振場合，為此，人們又開發(fā)出了自帶發(fā)電裝置的磁 流變阻尼器，如中國專利申請?zhí)柼枮?200910103744. 5的“一種自供電的磁流變阻尼器”和 申請?zhí)柼枮?200710034309. 2的“自供電磁流變智能減振系統(tǒng)”，這兩種自帶發(fā)電裝置的磁 流變阻尼器盡管能解決磁流變阻尼器的電源問題，但是它們都帶有旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)而結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，且一旦自帶發(fā)電裝置發(fā)生故障，該磁流變阻尼器將完全失去阻尼作用，因此，這類自帶 發(fā)電裝置的磁流變阻尼器的可靠性不高。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有自帶發(fā)電裝置的磁流變阻尼器機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜和可靠性不高的不足，本實 用新型提出了一種雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器，自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器的優(yōu)點在 于這種阻尼器只需利用其外置直線發(fā)電機提供的電源就能使其輸出的阻尼力自動適應(yīng)外 部減振的需要，又可以利用外部的控制電源來對其輸出的阻尼力進行更大范圍的調(diào)節(jié)，因 此，雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器的可靠性較高，且雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器采 用外置的直線發(fā)電機來提供電能，沒有旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)因而結(jié)構(gòu)簡單。本實用新型的技術(shù)方案如下一種雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器，其包括工作缸、活塞、活塞桿和外置直線發(fā) 電機，中部繞有兩組勵磁線圈的活塞裝在工作缸內(nèi)，勵磁線圈外加裝有保護層，該保護層與 活塞外周壁齊平，活塞外周壁及保護層與工作缸內(nèi)周壁之間留有磁流變液流動間隙；兩根 活塞桿與活塞的中心都有相互連通且直徑相同的通孔；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；工作缸的一端固定 有外置直線發(fā)電機；外置直線發(fā)電機的動子固定在一根活塞桿的一端，外置直線發(fā)電機的 定子固定在工作缸一端的外部，工作缸內(nèi)充滿磁流變液；外置直線發(fā)電機的動子為一根圓柱形永久磁體，圓柱形永久磁體在軸向分為兩磁 極；外置直線發(fā)電機的定子由在導磁金屬圓筒內(nèi)的軸向上嵌入2組形狀、大小、匝數(shù)相同的 圓筒形線圈構(gòu)成，該2組線圈采用同向繞制反接串聯(lián)；圓柱形永久磁體的外徑小于定子圓 筒狀線圈的內(nèi)徑并留有活動間隙；活塞中部的一組勵磁線圈的引出線通過活塞桿中心孔引 出至工作缸外，活塞中部的另一組勵磁線圈通直接與內(nèi)置直線發(fā)電機定子上的線圈連接。
3[0007]另外，外置直線發(fā)電機的動子也可以由在圓柱形導磁金屬的軸向上繞有2組形 狀、大小、匝數(shù)相同的線圈構(gòu)成，該2組線圈采用同向繞制反接串聯(lián)；外置直線發(fā)電機的定 子則是由一塊圓筒形永久磁體嵌入到導磁金屬外筒內(nèi)構(gòu)成，圓筒形永久磁體在軸向上分為 兩磁極；圓筒形永久磁體的內(nèi)徑大于動子線圈的外徑并留有活動間隙；活塞中部的一組勵 磁線圈的引出線通過活塞桿中心孔引出至工作缸外，活塞中部的另一組勵磁線圈通直接與 內(nèi)置直線發(fā)電機動子上的線圈連接?，F(xiàn)以外置直線發(fā)電機動子為線圈的結(jié)構(gòu)，來說明本實用新型的實現(xiàn)過程當活塞 桿推動活塞在工作缸內(nèi)運動時，活塞另一端的活塞桿帶動固定在活塞桿上的外置直線發(fā)電 機的動子在定子內(nèi)運動，使動子上處于不同磁極下的2組線圈在定子內(nèi)切割磁力線而產(chǎn)生 感應(yīng)電勢，由于動子上的2組線圈采用同向繞制反接串聯(lián)，所以，外置直線發(fā)電機輸出的感 應(yīng)電勢為動子上2組線圈感應(yīng)電勢之合；因動子上的2組線圈的輸出端直接與活塞的一組 勵磁線圈連接，所以，該感應(yīng)電勢將使活塞的一組勵磁線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流使 活塞產(chǎn)生電磁場；又由于外置直線發(fā)電機輸出的感應(yīng)電勢與動子線圈切割磁力線的速度有 關(guān)，即與外置直線發(fā)電機動子和定子之間的相對速度有關(guān)，所以，活塞在工作缸內(nèi)以某一 運動速度時，將使外置直線發(fā)電機產(chǎn)生某一感應(yīng)電勢，該電勢施加在活塞的一組勵磁線圈 上將在活塞外徑與工作缸內(nèi)徑間隙上產(chǎn)生一定的磁場，該磁場使間隙中的磁流變液的粘度 變高，使在工作缸內(nèi)運動的活塞受到的阻尼力變大，該阻尼力又會使活塞在工作缸內(nèi)運動 的速度降低；因此，活塞在工作缸內(nèi)運動的速度越大時，外置直線發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電勢越 高，使通過活塞的一組勵磁線圈的感應(yīng)電流越大，使活塞產(chǎn)生的磁場強度越高，使活塞外徑 與工作缸內(nèi)徑間隙內(nèi)的磁流變液粘度越高，使活塞在工作缸內(nèi)運動時所受到的阻尼力也越 大，這樣，活塞在工作缸內(nèi)運動的速度就降低得越快，也就是說活塞在工作缸內(nèi)運動時所受 到的阻尼力與活塞在工作缸內(nèi)運動的速度成正比，反之亦然，即該阻尼器能根據(jù)活塞的運 動速度來自動調(diào)整其輸出阻尼力的大小，使雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器輸出的阻尼力 與活塞的運動速度就有了一定的自適應(yīng)性。當活塞桿推動活塞在工作缸內(nèi)作加速或減速運 動時，情況與之類似，且外置直線發(fā)電機動子為圓柱形永久磁體的雙出桿自適應(yīng)雙控磁流 變阻尼器功能也與之完全相同，此處均不再贅述。采用外部電源對雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器活塞上的另一組勵磁線圈的控 制作用與普通磁流變阻尼器相同，除了可以使雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器輸出的阻尼 力得到更大范圍的調(diào)節(jié)外，還可以使雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器工作可靠性得以大大 提高。由于雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器活塞上的兩組勵磁線圈由兩個獨立的電源進行 控制，因此，與現(xiàn)有的自帶發(fā)電裝置的磁流變阻尼器相比，本實用新型的雙出桿自適應(yīng)雙控 磁流變阻尼器具有如下優(yōu)點1、雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器輸出的阻尼力能自動適應(yīng)外部減振的需要。2、雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器的機械結(jié)構(gòu)簡單和工作的可靠性較高。3、雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器的兩組勵磁線圈分別由兩個兩個獨立的電源 進行控制，其控制模式更加靈活。

圖1是本實用新型動子為線圈的一種結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖2是內(nèi)置直線發(fā)電機工作原理示意圖，圖2中，Ll和L2是動子(或定子)的2 組線圈，E為線圈在運行中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，V為外置直線發(fā)電機動子與定子間的相對運行 速度。圖3是本實用新型動子為永久磁體的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的結(jié)構(gòu)參見圖1，此為本實用新型的一種具體結(jié)構(gòu)，活塞2裝在工作缸1內(nèi)，活塞2的中 部繞有兩組勵磁線圈，即勵磁線圈6和勵磁線圈7，在勵磁線圈外加裝有保護層5，活塞2 的外周壁及保護層5與工作缸1的內(nèi)周壁之間留有磁流變液流動的間隙4 ；活塞桿25與活 塞2及活塞桿10的中心有相互連通的通孔26，活塞桿25及活塞桿10的一端通過螺紋分 別固定在活塞2的兩端，活塞桿25及活塞桿10的另一端分別通過工作缸1兩個端面的密 封裝置23、軸承24和密封裝置11、軸承12從工作缸1的兩端伸出；工作缸1內(nèi)充滿磁流變 液21 ；外置直線發(fā)電機18的動子13固定在活塞桿10的一端，外置直線發(fā)電機18的定子 29固定在工作缸1的一端，在動子13的鐵芯16上固定有2組形狀、大小、匝數(shù)相同的線圈 15和20，線圈15和20采用同向繞制反接串聯(lián)，每個線圈的長度與活塞2在工作缸1內(nèi)的 工作行程相等(見圖2)；活塞2、工作缸1、鐵芯16和外置直線發(fā)電機18的外筒30采用導 磁金屬材料。外置直線發(fā)電機18的定子29是由一塊圓筒形永久磁體19嵌入到外筒30內(nèi) 構(gòu)成，圓筒形永久磁體19在軸向上分為兩磁極，圓筒形永久磁體19的長度為活塞2在工作 缸1內(nèi)的工作行程的3倍；圓筒形永久磁體19的內(nèi)徑大于動子13上的線圈15和20的外 徑并留有活動間隙17?；钊?中部的一組勵磁線圈8的引出線通過活塞桿中心孔22引出 至工作缸1外與控制電源29相接，活塞2中部的另一組勵磁線圈7通過引線孔8直接與內(nèi) 置直線發(fā)電機18動子13上的線圈15和20連接。當活塞桿25推動活塞2在工作缸1內(nèi)運動時，活塞2帶動固定在活塞桿10 —端 的外置直線發(fā)電機18的動子13在定子29內(nèi)運動，使動子13上處于不同磁極下的2組線 圈(線圈15和20)在定子29內(nèi)切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，由于動子13上的線圈15和 20采用同向繞制反接串聯(lián)，所以，外置直線發(fā)電機18輸出的感應(yīng)電勢為動子13上的線圈 15和20感應(yīng)電勢之合(見圖2)；因動子上的2組線圈的輸出端直接與活塞2的一組勵磁 線圈7連接，所以，該感應(yīng)電勢將使活塞2的一組勵磁線圈7內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該感應(yīng)電流 使活塞2產(chǎn)生電磁場；又由于外置直線發(fā)電機18輸出的感應(yīng)電勢與動子13線圈切割定子 29上的磁力線的速度有關(guān)，即與內(nèi)置直線發(fā)電機18的動子13和定子29之間的相對速度 有關(guān)，所以，活塞2在工作缸1內(nèi)以某一運動速度時，將使外置直線發(fā)電機18產(chǎn)生某一感應(yīng) 電勢，該電勢施加在活塞2的一組勵磁線圈7上，將在活塞2外徑與工作缸1內(nèi)徑間隙4上 產(chǎn)生一定的磁場，該磁場使間隙4中的磁流變液的粘度變高，使在工作缸1內(nèi)運動的活塞2 受到的阻尼力變大，該阻尼力又會使活塞2在工作缸1內(nèi)運動的速度降低；因此，活塞2在 工作缸1內(nèi)運動的速度越大時，外置直線發(fā)電機18產(chǎn)生的感應(yīng)電勢越高，使通過活塞2的 一組勵磁線圈7的感應(yīng)電流越大，使活塞2產(chǎn)生的磁場強度越高，使活塞2外徑與工作缸1 內(nèi)徑間隙4內(nèi)的磁流變液粘度越高，使活塞2在工作缸1內(nèi)運動時所受到的阻尼力也越大， 這樣，活塞2在工作缸1內(nèi)運動的速度就降低得越快，也就是說活塞2在工作缸1內(nèi)運動時
5所受到的阻尼力與活塞2在工作缸1內(nèi)運動的速度成正比，反之亦然，即雙出桿自適應(yīng)雙 控磁流變阻尼器能根據(jù)活塞2的運動速度來自動調(diào)整其輸出阻尼力的大小，使雙出桿自適 應(yīng)雙控磁流變阻尼器輸出的阻尼力可以自動適應(yīng)活塞2的運動速度的變化。外部控制電源 28對活塞2的另一組勵磁線圈6的控制作用與普通磁流變阻尼器相同，此處不再贅述。
權(quán)利要求一種雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器，其包括工作缸、活塞、活塞桿和外置直線發(fā)電機，其特征在于所述活塞裝在工作缸內(nèi)，活塞中部繞有兩組勵磁線圈，勵磁線圈外加裝有保護層，該保護層與活塞外周壁齊平，活塞外周壁及保護層與工作缸內(nèi)周壁之間留有磁流變液流動間隙，兩根活塞桿的一端分別固定在活塞的兩端，兩根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兩端伸出，兩根活塞桿與活塞的中心都有相互連通且直徑相同的通孔，工作缸的一端的外部固定有外置直線發(fā)電機的定子，外置直線發(fā)電機的動子固定在其中一根活塞桿的一端，工作缸內(nèi)充滿磁流變液，工作缸和活塞采用導磁金屬材料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器，其特征在于所述外置 直線發(fā)電機的動子為一根圓柱形永久磁體，圓柱形永久磁體在軸向分為兩磁極，外置直線 發(fā)電機的定子由在導磁金屬圓筒內(nèi)的軸向上嵌入2組形狀、大小、匝數(shù)相同的圓筒形線圈 構(gòu)成，該2組線圈采用同向繞制反接串聯(lián)，圓柱形永久磁體的外徑小于定子圓筒狀線圈的 內(nèi)徑并留有活動間隙，活塞中部的一組勵磁線圈的引出線通過活塞桿中心孔引出至工作缸 外，活塞中部的另一組勵磁線圈通直接與內(nèi)置直線發(fā)電機定子上的線圈連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器，其特征在于所述外置 直線發(fā)電機的定子是由一塊圓筒形永久磁體嵌入到導磁金屬外筒內(nèi)構(gòu)成，圓筒形永久磁體 在軸向上分為兩磁極，外置直線發(fā)電機的動子由在圓柱形導磁金屬的軸向上繞有2組形 狀、大小、匝數(shù)相同的線圈構(gòu)成，該2組線圈采用同向繞制反接串聯(lián)，圓筒形永久磁體的內(nèi) 徑大于動子線圈的外徑并留有活動間隙，活塞中部的一組勵磁線圈的引出線通過活塞桿中 心孔引出至工作缸外，活塞中部的另一組勵磁線圈通直接與內(nèi)置直線發(fā)電機動子上的線圈 連接。
專利摘要本實用新型公開了一種雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器，雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器由工作缸、活塞、活塞桿和外置直線發(fā)電機構(gòu)成，活塞中部繞有兩組勵磁線圈，在工作缸內(nèi)充滿磁流變液；當活塞桿推動活塞在工作缸內(nèi)運動時，將帶動固定在活塞桿一端的外置直線發(fā)電機的動子在定子內(nèi)作直線運動而產(chǎn)生電能，該電能送到活塞的一組勵磁線圈，使雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器的活塞產(chǎn)生磁場而產(chǎn)生阻尼力；由于其外置直線發(fā)電機輸出的電能與活塞在工作缸內(nèi)運動的速度成正比，因此，雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器能根據(jù)其活塞的運動速度自動調(diào)節(jié)其輸出的阻尼力的大??；雙出桿自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器還可以通過外部的控制電源對自適應(yīng)雙控磁流變阻尼器活塞上的另一組勵磁線圈進行控制，使其輸出的阻尼力得到更大范圍內(nèi)的控制。
文檔編號F16F9/53GK201627871SQ20102014479
公開日2010年11月10日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者劉康, 劉熙, 劉瓊, 劉艷, 欒麗蓉, 欒健, 欒曉蓉, 欒鐵, 譚和平, 譚林, 譚真, 譚蘋 申請人:譚和平