[发明专利]一种基于双极板的小振幅并联式磁流变阻尼器

说明书

本发明涉及一种基于双极板的小振幅并联式磁流变阻尼器，伸缩轴上的两个极板与缸体外圈的弹簧通过调整板并联，极板在往复运动挤压腔体中的磁流变液的同时，弹簧也在压缩或伸长，进而共同产生阻尼力。调整板可以调节弹簧伸缩量，进而改变弹簧提供的阻尼力。缸体和隔离筒之间设有励磁线圈，通过调节电流改变磁场的大小，进而改变磁流变液的形态来调节阻尼力。本发明同时结合双极板和弹簧，实现阻尼器的刚度和阻尼可调，具有外形尺寸小、阻尼力大和可控性强的特点，特别适用于振幅较小的振动控制领域，比如切削加工过程的振动抑制等。

技术领域

本发明属于磁流变阻尼器技术领域，涉及一种基于双极板的小振幅并联式磁流变阻尼器。适用于用于小振幅的振动控制领域，比如切削加工过程中的颤振抑制等。

背景技术

磁流变液是一种具有磁场可控性的新型智能材料。在磁场作用下，该类材料能够以毫秒级的速度从固态转变为液态，且该过程具有可逆性，能较好的应用在机械结构、零件加工等行业。磁流变阻尼器是一种性能优良的缓冲减振器件，工作介质为磁流变液。区别于其它普通阻尼器，它的结构上绕有线圈，线圈中通电流时会产生磁场，使磁流变液发生磁流变效应，实时改变刚度和阻尼，实现阻尼器输出力的控制，达到抑制振动的目的。目前，磁流变阻尼器已经广泛应用于汽车、建筑、航天、机器人等领域中并展现了良好的应用前景。磁流变阻尼器可根据磁流变液的受力状态和流动特点的不同，分为阀式、剪切式、挤压式和剪切阀式四种工作模式。

目前来看，大部分的研究和发明集中于阀式、剪切式和剪切阀式，对挤压式的研究相对较少。研究表明，挤压式磁流变阻尼器相对而言能够产生更大的阻尼力。常见的挤压式磁流变阻尼器尺寸相对较大，而且由于磁流变液刚度相对较低，衰减性明显，使得阻尼器尚不能很好地抑制小位移振动，可控性较差。所以说，一般的挤压式磁流变阻尼器在保证阻尼力的情况下，尺寸大，不能精确控制小位移振动，隔振效果较差，优势不够明显。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于双极板的小振幅并联式磁流变阻尼器，解决现有挤压式磁流变阻尼器的尺寸较大、阻尼力不足，以及微小振幅振动情况下的可控性能较差的问题。

技术方案

一种基于双极板的小振幅并联式磁流变阻尼器，其特征在于包括伸缩轴1、调整板3、上端盖6、上极板7、下极板13、隔离筒9、励磁线圈10、缸体11、下端盖16、弹簧5、连接轴18和磁流变液12；缸体11的上下两端通过螺钉固连上端盖6和下端盖16，上端盖6上装有调整板3，伸缩轴1穿过调整板3和上端盖6的中心通孔插入缸体11内，由上螺母2紧固连接；弹簧5套在缸体11外壁，伸缩于调整板3与下端盖16之间；隔离筒9位于缸体11的内侧，励磁线圈10位于两者之间，并通过缸体11上的通孔与电源连接；隔离筒9的内圈凸起的圆环与上端盖形成上腔体，与下端盖形成下腔体；上极板7和下极板13分别安装在伸缩轴上，且上极板7位于上腔体内，下极板13位于下腔体内，使得两个极板与缸体外圈的弹簧通过调整板并联；所述隔离筒9中心的圆环与伸缩轴1之间设有使得缸体上、下腔体中磁流变液互相流动的间隙，整个腔体中充满磁流变液12；所述伸缩轴1与上端盖6密封连接；所述隔离筒9与下端盖16密封连接。

所述下端盖16底部中心设有盲孔，盲孔上设有内螺纹，内螺纹与连接轴18连接。

所述调整板和下极板与伸缩轴为螺纹配合并通过螺母紧固，上极板与伸缩轴为过盈配合。

所述调整板、上极板和下极板均为圆环状结构。

所述励磁线圈10与隔离筒9高度相等，上端与上端盖接触，下端与下端盖接触。

所述上端盖的内环处设有放置O型橡胶密封圈的凹槽，上端盖的下端面设有环形凸环，环形凸环处设有放置O型橡胶密封圈凹槽。

所述下端盖的上端面设有环形凸环，环形凸环上设有放置O型密封圈的凹槽。