專利名稱：單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種磁流變阻尼器，具體涉及一種單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器。
背景技術：
普通單出桿磁流變阻尼器輸出的阻尼力的大小可以通過控制電源進行遠程無級 調節(jié)，但這種調節(jié)是隨時需要消耗電能的，而且，普通磁流變阻尼器在控制電源輸出電流為 零(即勵磁電流為零)時，因活塞與工作缸間的間隙內的磁場強度為零，間隙內的磁流變 液的粘度最低而阻尼力較小，所以，一旦控制電源或活塞勵磁線圈發(fā)生故障，因普通單出桿 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)明內容
為克服現(xiàn)有單出桿磁流變阻尼器在勵磁電流為零時阻尼力較小和電能消耗較大 的不足，本發(fā)明提出了一種單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器，單出桿磁鋼活塞式磁流變阻 尼器的磁鋼活塞是可以隨時利用控制電源通過充退磁線圈對其進行充磁或退磁的，因此， 首先可使磁鋼活塞達到預定的工作磁場強度，然后再調節(jié)控制電源輸出到磁鋼活塞上勵磁 線圈中電流的大小和方向，也就是使勵磁線圈產(chǎn)生的電磁場的方向和大小與磁鋼活塞的磁 場一致或相反，即通過增強或削弱磁鋼活塞的磁場強度來達到對單出桿磁鋼活塞式磁流 變阻尼器輸出阻尼力的大小進行控制的目的，由于磁鋼活塞在充磁或退磁后已達到了預定 的工作磁場強度或預定的工作磁場強度附近，因此，對其輸出阻尼力的進一步調節(jié)所需的 電能將會大大降低而節(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 場強度，所以，一旦控制電源或活塞勵磁線圈發(fā)生故障，單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，單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器同時具有普 通單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。本發(fā)明所采用的技術方案如下一種單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器，其包括工作缸、活塞、活塞桿和補償氣囊， 在工作缸內充滿磁流變液，所述活塞由磁鋼構成，在活塞中部繞有勵磁線圈和充退磁線圈， 活塞桿由不導磁材料構成，且活塞桿中心有通孔，活塞中部的勵磁線圈和充退磁線圈的控 制線通過活塞桿中心通孔引出。本發(fā)明的功能是這樣實現(xiàn)的首先利用控制電源對磁鋼活塞中部的充退磁線圈 通電，使磁鋼活塞通過充磁或退磁而達到預定的工作磁場強度，這樣，當磁鋼活塞勵磁線圈 不通電時，具有工作磁場強度的磁鋼活塞將在活塞外徑和工作缸內徑的間隙上產(chǎn)生一定磁 場，使間隙內的磁流變液的粘度變高，當活塞桿帶動磁鋼活塞在工作缸內運動時，將會在預 定的工作阻尼力下運行；當磁鋼活塞勵磁線圈通入正向電流，使磁鋼活塞勵磁線圈通電后 所產(chǎn)生的電磁場與磁鋼活塞的磁場方向一致時，這將使磁鋼活塞外徑和工作缸內徑間隙內 的磁場強度更高，間隙內的磁流變液的粘度更高，當活塞桿帶動磁鋼活塞在工作缸內運動 時，將會受到更大的阻尼力；當磁鋼活塞勵磁線圈通入反向電流，使磁鋼活塞勵磁線圈通電后所產(chǎn)生的電磁場與磁鋼活塞的磁場方向相反時，這將使活塞外徑和工作缸內徑間隙內的 磁場強度降低，間隙內的磁流變液的粘度下降，當活塞桿帶動磁鋼活塞在工作缸內運動時， 將會受到較小的阻尼力；當磁鋼活塞勵磁線圈通入反向電流，使磁鋼活塞勵磁線圈通電后 所產(chǎn)生的電磁場與磁鋼活塞的磁場大小相等且方向相反時，這樣將使磁鋼活塞外徑和工作 缸內徑間隙內的磁場強度降到最低并接近零磁場時，間隙內的磁流變液的粘度最小，當活 塞桿帶動磁鋼活塞在工作缸內運動時，將會受到最小的阻尼力；因此，與普通單出桿磁流變 阻尼器相比，由于單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器的磁鋼活塞在經(jīng)過充磁或退磁后已達到 了預定的工作磁場強度或預定的工作磁場強度附近，所以控制電源通過磁鋼活塞上勵磁線 圈對其進行輸出阻尼力調節(jié)所需的電能就會大大降低而節(jié)能，同時，因可以隨時利用控制 電源對磁鋼活塞進行充磁或退磁操作，使磁鋼活塞具有一定的磁場強度，這樣即使控制電 源或磁鋼活塞勵磁線圈發(fā)生故障，也能保證單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)明的一種結構示意圖，圖中的N和S為磁鋼活塞充磁后的磁場方向。圖2是本發(fā)明在工作時，輸入電流與輸出阻尼力的關系示意圖，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，磁鋼活塞在充有不同磁場強度時的輸入電流與輸 出阻尼力的關系示意圖。圖5是本發(fā)明的另一種結構示意圖，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的兩端而構成。
具體實施例方式以下結合附圖詳細說明本發(fā)明的結構參見圖1，此為本發(fā)明的一種具體結構，其包括工作缸3、活塞5、活塞桿9和補償 氣囊1 ；活塞5由磁鋼構成，在磁鋼活塞5中部繞有勵磁線圈6和充退磁線圈14，勵磁線圈 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，磁鋼活塞5的外徑小于工作缸3的內徑并留有磁流變 液4流動間隙12，由不導磁材料構成的活塞桿9的一端與磁鋼活塞5的一端固定，活塞桿9 的另一端通過工作缸3端面的密封圈7和軸承8從工作缸3 —端伸出，補償氣囊1位于工 作缸3底部，在補償氣囊1內充有壓縮空氣2，在工作缸3內充滿磁流變液4。首先利用控制電源13通過磁鋼活塞5中部的充退磁線圈14對磁鋼活塞5進行充 磁或退磁，使磁鋼活塞5達到預定的工作磁場強度，這樣當控制電源13不向磁鋼活塞勵磁 線圈6輸出電流時，充有一定磁場的磁鋼活塞5將在磁鋼活塞5外徑和工作缸3內徑的間 隙12上產(chǎn)生一定磁場，使間隙12內的磁流變液4的粘度變高，當活塞桿9帶動磁鋼活塞5 在工作缸3內運動時，將會受到預定的工作阻尼力，即圖2中的F0。當控制電源13向磁鋼活塞勵磁線圈6輸出正向電流，使磁鋼活塞勵磁線圈6所產(chǎn) 生的電磁場與磁鋼活塞5磁場的方向一致時，這將使磁鋼活塞5外徑和工作缸3內徑間隙 內的磁場強度更高，間隙內的磁流變液4的粘度更高，當活塞桿9帶動磁鋼活塞5在工作缸3內運動時，將會受到更大的阻尼力，即圖2中的FO至F2線段；當控制電源13向磁鋼活塞勵磁線圈6輸出反向電流，使磁鋼活塞勵磁線圈6所產(chǎn) 生的電磁場與磁鋼活塞5磁場的方向相反時，這將使磁鋼活塞5外徑和工作缸3內徑間隙 12內的磁場強度降低，間隙12內的磁流變液4的粘度下降，當活塞桿9帶動磁鋼活塞5在 工作缸3內運動時，將會受到較小的阻尼力，即圖2中的FO至Fl線段；當控制電源13給磁鋼活塞勵磁線圈6輸出反向電流時，使通電活塞勵磁線圈6所 產(chǎn)生的電磁場與磁鋼活塞5的磁場大小相等且方向相反時，這樣將使磁鋼活塞5外徑和工 作缸3內徑間隙12內的磁場強度降低并接近零磁場時，間隙12內的磁流變液的粘度最小， 當活塞桿9帶動磁鋼活塞5在工作缸3內運動時，將會受到最小的阻尼力，即圖2中的F1。
權利要求
1.一種單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器，其包括工作缸、活塞、活塞桿和補償氣囊，在 工作缸內充滿磁流變液，其特征在于所述活塞由磁鋼構成，在活塞中部繞有勵磁線圈和充 退磁線圈，所述活塞桿由不導磁材料構成，活塞桿中心有通孔。
2.如權利要求1所述的一種單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器其特征在于所述活塞中 部的勵磁線圈和充退磁線圈的控制線通過活塞桿中心通孔弓I出。
全文摘要
一種單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器，包括工作缸、活塞、活塞桿和補償氣囊，在工作缸內充滿磁流變液；活塞由磁鋼構成，活塞中部繞有勵磁線圈和充退磁線圈，可通過控制電源對磁鋼活塞進行充退磁，使其具有一定的磁場強度而使單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器具有一定的輸出阻尼力，然后通過改變輸入磁鋼活塞勵磁線圈中的電流的大小和方向來調整單出桿磁鋼活塞式磁流變阻尼器的輸出阻尼力。
文檔編號F16F9/53GK102135154SQ20111006517
公開日2011年7月27日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權日2011年3月18日
發(fā)明者劉強, 謝寧, 譚和平, 譚曉婧 申請人:譚和平