本發(fā)明屬于機(jī)械振動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，具體涉及自供電磁流變液阻尼型減振器，特別應(yīng)用于小型精密儀器工作過(guò)程中的減振。

背景技術(shù)：

為了減小外界環(huán)境振動(dòng)對(duì)小型精密儀器工作過(guò)程中的影響，通常在小型精密儀器與設(shè)備之間安裝有減振緩沖裝置。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，價(jià)格低廉等因素，阻尼型減振器是目前應(yīng)用最為廣泛的減振裝置。

傳統(tǒng)的阻尼性減振器的阻尼與剛度都是不變的，工作過(guò)程中振幅較寬，消除振動(dòng)的時(shí)間比較長(zhǎng)，減振器的效果并不令人十分滿意，很多情況下無(wú)法滿足實(shí)際需求；而目前的自適應(yīng)主動(dòng)控制減振器需要外接控制器、電源等因素，價(jià)格昂貴，并且使用并不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，該減振器無(wú)需外接電源及控制器，安裝簡(jiǎn)單，其自身可以根據(jù)工作環(huán)境的振動(dòng)情況，能夠?qū)⑼饨绲恼駝?dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能，電能直接驅(qū)動(dòng)漆包線線圈，調(diào)節(jié)磁流變液的粘度，進(jìn)而調(diào)整自供電磁流變液阻尼器的阻尼與剛度，即自適應(yīng)地調(diào)整減振器的阻尼和剛度，從而適應(yīng)工作環(huán)境的變化。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的方案為：

小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，包括減振器工作臺(tái)面、外殼體、壓電夾層板、密封圈、磁流變液缸體、活塞連桿、彈簧、活塞、漆包線圈、磁流變液。

所述的活塞連桿與活塞的材料為不銹鋼或與不銹鋼類似的非導(dǎo)磁材料；所述的磁流變液缸體為純鐵或與純鐵類似的導(dǎo)磁材料；所述的密封圈為U型密封圈，或L型密封圈，或J型密封圈，或V型密封圈；所述的壓電夾層板為鋯鈦酸鉛壓電陶瓷PZT制作；所述的外殼體由不銹鋼或與不銹鋼類似的非導(dǎo)磁金屬材料制作，以防止磁場(chǎng)泄露，并用于安裝磁流變液缸體、壓電夾層板、漆包線圈。

所述的漆包線圈的銅線匝數(shù)及直徑根據(jù)減振器的性能參數(shù)及磁流變液的阻尼特性確定。

所述的減振器工作臺(tái)面用于安裝需要減振的儀器設(shè)備或者裝置。

所述的活塞連桿的底端與活塞連接，活塞連桿的頂端與減振器工作臺(tái)面連接；所述活塞安裝于磁流變液缸體內(nèi)；所述的彈簧有兩個(gè)，為減振器的彈性單元，分別連接于活塞的上部與磁流變液缸體內(nèi)部的頂端、活塞的下部與磁流變液缸體的底端；所述的磁流變液缸體內(nèi)部充滿磁流變液；所述的磁流變液為減振器的阻尼單元；所述的密封圈安裝于磁流變腔體頂端與活塞連桿之間，用于防止磁流變液泄露。

所述的漆包線圈纏繞于磁流變液缸體外部，材質(zhì)為銅線，接通電流后可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，控制磁流變液的粘度。

所述的壓電夾層板有兩塊，為減振器的產(chǎn)生電能單元，分別安裝于磁流變液缸體外部頂端與外殼體內(nèi)部頂端之間、磁流變液缸體外部底端與外殼體內(nèi)部底端之間，且壓電夾層板與外殼體的頂端與底端留有一定間隙。

本發(fā)明的小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器工作原理為：當(dāng)自供電磁流變液阻尼型減振器工作臺(tái)面相對(duì)外殼體運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)面通過(guò)活塞連桿帶動(dòng)活塞在磁流變液缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞帶動(dòng)磁流變液缸體內(nèi)的磁流變液往復(fù)流動(dòng)，磁流變液會(huì)對(duì)磁流變液缸體頂端和底端產(chǎn)生交變的作用力；因此，磁流變液缸體會(huì)對(duì)兩端的壓電晶體產(chǎn)生交變作用力，受到交變作用力的壓電晶體產(chǎn)生交變電壓，通過(guò)導(dǎo)線驅(qū)動(dòng)漆包線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)；在磁場(chǎng)的作用下，磁流變液的剪切屈服強(qiáng)度會(huì)增加，粘度亦會(huì)增強(qiáng)；從而，活塞相對(duì)磁流變缸體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻力會(huì)增大，整個(gè)系統(tǒng)的阻尼與剛度會(huì)增大?；钊鄬?duì)磁流變液缸體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的加速度越大，壓電晶體產(chǎn)生的交變電壓越大；從而漆包線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度越大，磁流變液的粘度會(huì)越大，從而整個(gè)電磁流變阻尼型減振器構(gòu)成了一個(gè)自調(diào)節(jié)阻尼與剛度系統(tǒng)。

與傳統(tǒng)的阻尼型減振器相比，本發(fā)明的小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器具有以下有益效果：

(1)能夠自我提供電能，無(wú)需外部供電；

(2)可以對(duì)工作環(huán)境的改變，自我調(diào)整阻尼與剛度，無(wú)需外部控制器調(diào)控；

(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、安裝方便。

附圖說(shuō)明

圖1為小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、減振器工作臺(tái)面，2、外殼體，3、頂端壓電夾層板，4、密封圈，5、磁流變液缸體，6、活塞連桿，7、頂端彈簧，8、活塞，9、漆包線圈，10、底端彈簧，11、磁流變液，12、底端壓電夾層板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方法作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明的小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器包括減振器工作臺(tái)面1、外殼體2；頂端壓電夾層板3、密封圈4、磁流變液缸體5、活塞連桿6、頂端彈簧7、活塞8、漆包線圈9、底端彈簧10、磁流變液11、底端壓電夾層板12?；钊B桿6連接減振器工作臺(tái)面1與活塞8，構(gòu)成了自供電磁流變液阻尼型減振器的運(yùn)動(dòng)單元，活塞連桿6與活塞8可以為螺紋或焊接連接；活塞連桿6與減振器工作臺(tái)面1為螺紋連接。密封圈4安裝在磁流變液缸體5與活塞連桿6之間，其功能為防止磁流變液11泄露。頂端壓電夾層板3安裝在磁流變液缸體5外部頂端與外殼體2內(nèi)部頂端之間，底端壓電夾層板12安裝在磁流變液缸體5外部底端與外殼體2內(nèi)部底端之間；頂端壓電夾層板3和底端壓電夾層板12為供電裝置，其受外部作用力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生電能。頂端彈簧7安裝在磁流變液缸體5的內(nèi)部頂端和活塞8的頂端之間，底端彈簧10安裝磁流變液缸體5的內(nèi)部底端和活塞8的底端之間，它們?yōu)樽怨╇姶帕髯円鹤枘嵝蜏p振器的線性彈性單元。漆包線圈9纏繞在磁流變液缸體5周圍，其通電后會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，為自供電磁流變液阻尼型減振器的控制單元。磁流變液11充滿整個(gè)磁流變液缸體5，在磁場(chǎng)的作用下，其粘度會(huì)改變，系統(tǒng)的剛度和阻尼亦會(huì)改變，其為自供電磁流變液阻尼型減振器的執(zhí)行單元。

以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。