[发明专利]一种自适应型磁流变液扭转减振器

说明书

本发明涉及一种自适应型磁流变液扭转减振器，包括与曲轴固定连接的减振器壳体、套设在减振器壳体外侧且与发动机壳体固定连接的线圈支架、缠绕在线圈支架上的电磁线圈、与电磁线圈电连接的电流控制器以及沿圆周方向布设在减振器壳体上且与电磁线圈配合使用的磁流变液阻尼单元，在工作状态下，所述的电流控制器调节电磁线圈电流大小，电磁线圈生成相应强度的磁场，以此来改变磁流变液阻尼单元的摩擦阻尼，用以消耗扭转振动的能量，避免共振。与现有技术相比，本发明整体结构简单、紧凑，体积小，密封性好，摩擦阻尼可调，调整扭矩效果好，安全可靠。

技术领域

本发明属于减振器技术领域，涉及一种自适应型磁流变液扭转减振器。

背景技术

磁流变液功能复合材料，通过将微米或纳米级的软磁性颗粒分散在不同种类的载体中制备而成，由于其流变性能可以随外加磁场连续、快速、可逆地变化，磁敏智能软材料在建筑、振动控制和汽车工业等领域得到了广泛地应用并引起了越来越多的关注。

曲轴是具有一定弹性和旋转质量的轴，即是一种扭转弹性系统，本身具有一定的固有频率。在发动机工作的过程中曲轴的各个曲拐相对于轴后段的飞轮就会发生大小和方向周期性变化的相对振动，也就是扭振。扭振频率与曲轴系统的频率相等或者为其整数倍时，就会发生共振，这无疑会影响曲轴传动精度，严重时造成曲轴的断裂。

扭转减振器装在曲轴前端，当曲轴发生扭转振动时，曲轴前端的角振幅最大，而且扭转减震器一同转动。扭转振动质量块则因转动惯量较大而实际相当于一个小型飞轮，其转动瞬时角速度也比减振器壳体均匀的多。这样，惯性质量则被硅油的粘性摩擦阻尼所带动。由于惯性质量很大，因此其做匀速转动，于是在惯性质量与减振器壳体之间产生相对运动。曲轴的振动能量被硅油的内摩擦阻尼消耗，使整个曲轴扭转振幅减小，把曲轴共振转速移向更高的转速区，从而避免在常用的转速范围内出现共振。但是传统的硅油摩擦式扭转减振器存在摩擦阻尼不可调，温升后粘度下降快，调节频率区域窄的缺点。

申请号为201420519913.X的中国实用新型专利公开了一种自供电磁流变液扭转减振器，环形腔体内安装有能够绕环形腔体内圈侧壁转动的质量环，环形腔体内的剩余空间充有磁流变液，环形腔体外侧安装有两端分穿入环形腔体内部的弧形导磁件，弧形导磁件上缠绕有励磁线圈，转子线圈在转轴带动下在定子磁极产生的磁场中转动切割磁感线产生电流给励磁线圈供电，实现扭转减振器的自供电。

申请号为201210528018.X的中国发明专利公开了一种磁流变扭转减振器，主要包括定子、转子、螺旋推进杆和减振器缸体，磁流变扭转减振器的输入端通过联轴器与负载设备连接。定子上绕有多级电磁线圈，定子外壁上加工有与转子匹配的凹槽或凸起，并与内套筒间存在一定的间隙；转子筒内壁加工有与定子匹配的凸起或凹槽；带有螺旋推进结构的推进杆、转子与螺旋推进杆通过连接盘互联；减振器缸体由外套筒、密封轴承和左右两个盖板组成，减振器缸体与内套筒形成一定的间隙；磁流变液充满定子、转子和减振器缸体之间的间隙。

申请号为200910221804.3的中国发明专利公开了一种磁流变扭转减振装置，它连接在动力设备与负载设备之间，包括磁流变扭转减振器、角速度传感器和电控单元；磁流变扭转减振器的一端与动力设备传动相连，另一端通过联轴器与角速度传感器传动相连，角速度传感器还通过联轴器与负载设备传动相连，电控单元连接在角速度传感器上。其中的磁流变扭转减振器包括转子、定子和磁流变液，转子活动嵌装在定子内并与定子之间设有间隙，磁流变液充满转子与定子之间的间隙，在定子上缠绕有通电励磁线圈。

本发明在结构与工作原理上与上述专利有本质区别。本发明的摩擦阻尼是通过质量块与减振器壳体，磁流变液之间的摩擦生成，而非上述专利技术中所述的转子、定子、磁流变液的之间生成。且上述专利技术中，转子、定子之间组成密封结构，构造复杂。本发明中，线圈缠绕在线圈支架上，质量块、减振器壳体、环形侧板组成密封腔，并在密封腔中充满磁流变液，结构设计更加简单、紧凑，密封性能更好，工作更加稳定。

发明内容