一种剪切阀式磁流变液阻尼减振器

摘要

本发明涉及一种剪切阀式磁流变液阻尼减振器，目的在于提供一种磁极对及磁场均匀分布的剪切阀式磁流变液阻尼减振器。本发明技术方案是：一种剪切阀式磁流变液阻尼减振器，由活塞轴、工作缸和励磁结构组成，所述励磁结构包括，在减振器的工作缸壁上沿轴向设有若干个线圈槽，电磁线按链式绕制成分组的励磁线圈，励磁线圈首尾或尾首正串连接，按节距为1个槽沿工作缸轴向单层嵌放在缸壁上的线圈槽内，这样每个线圈组形成两个磁极，相邻线圈组形成同性磁极，相邻槽中的线圈边互为反向电流，每个线圈边通过活塞轴、工作缸和间隙产生一个闭合磁回路。

说明书

技术领域

本发明是涉及结构振动控制装置，具体涉及一种用于车辆、土木、桥梁等工程领域的剪切阀式磁流变液阻尼减震器。

背景技术

磁流变液阻尼减振器中的磁路结构是减振器的重要环节，其结构形式决定着减振器的工作性能。近年来，剪切阀式磁流变液阻尼减振器作为磁流变液减振装置的主流，其磁路结构主要为活塞轴多级线圈径向缠绕式结构。由多级线圈引起的内部励磁场轴向不均匀且分段分布，既不利于磁流变效应，又限制了多级线圈的轴向扩展；并且磁场随活塞轴运动，增加了活塞轴运动的不稳定性。上述缺陷是剪切阀式磁流变液阻尼减振器中亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，克服上述缺陷提供一种磁极对及磁场均匀分布的剪切阀式磁流变液阻尼减振器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种剪切阀式磁流变液阻尼减振器，由活塞轴、工作缸和励磁结构组成，所述励磁结构包括，在减振器的工作缸壁上沿轴向设有若干个线圈槽，电磁线按链式绕制成分组的励磁线圈，励磁线圈首尾或尾首正串连接，按节距为1个槽沿工作缸轴向单层嵌放在缸壁上的线圈槽内，这样每个线圈组形成两个磁极，相邻线圈组形成同性磁极，相邻槽中的线圈边互为反向电流，每个线圈边通过活塞轴、工作缸和间隙产生一个闭合磁回路。

作为本发明的进一步改进，在每个线圈槽口对应的阻尼间隙处，按槽口宽度设置一块抗磁隔片，隔片厚度为阻尼间隙高度，这样既可消除阻尼间隙中对磁流变效应不利的漏磁区，又可将圆柱环形阻尼间隙分隔成性质对称相同的磁场区域，且各区域间互不影响；因阻尼间隙高度极小，磁路结构在阻尼间隙处所励磁场可近似为若干个平行平板磁场区域，这对磁流变效应非常有利。该励磁结构称为庶极式工作缸轴向绕线圈磁路结构。

本发明例的有益效果是：本发明的励磁结构为一种工作缸壁多组线圈轴向缠绕式的磁路结构，该结构的励磁线圈分组、对称、均匀嵌置于工作缸壁上的线圈槽内，这样缸壁上便可形成对称均匀分布的磁极对，磁极对沿缸壁轴向和活塞轴周向的圆柱环形间隙区域产生均匀分布的磁场。磁路结构既能充分利用全部的活塞轴长度，又能在活塞轴周向圆柱环形阻尼间隙中形成对称均匀分布的磁场，每个间隙中所励磁场沿磁流变液流动方向即轴向和活塞轴周向均均匀连续分布，并且不随活塞轴运动，既有益磁流变效应，又有利活塞轴运动平稳性。同时，以扩展工作出力而增加活塞轴有效长度，磁场均匀性丝毫不受影响。

附图说明

图1是本发明实施例1的磁路结构图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的纵向半剖视图。

图4是图3的横向局部剖视图。

图中：1.活塞轴，2.励磁线圈，3.工作缸，4.线圈槽，5.间隙，6.抗磁隔片，7.磁极磁轭，8.出线孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明新型进一步说明。

如图1，活塞轴1采用双出杆结构，励磁线圈2分组、均匀对称固嵌于工作缸3缸壁上的线圈槽4内，在槽口对应的间隙5处安放一块不导磁的抗磁隔片6减小间隙的漏磁区。相邻槽内线圈通以反向励磁电流，励磁线圈2便通过活塞轴1、工作缸3、间隙5产生闭合磁回路，于间隙5处形成磁场。

如图2所示，2p极(p为磁极对数)庶极式工作缸轴向绕线圈磁路结构中，在工作缸3缸壁上沿轴向开设线圈槽4，线圈槽形状按图1及图3所示，即让相邻两槽的相邻槽壁互相平行，这样可保证缸壁上的磁极磁轭7尺寸径向不变，还有利于约束电磁线。将励磁线圈2首尾或尾首正串连接，按节距为1个槽单层嵌放在线圈槽4内，线圈线头由图3所示出线孔8引出。在每个线圈槽口的间隙5处按槽口宽度于活塞轴1上设置一块抗磁隔片6，隔片厚度为圆柱环形间隙高度。当给线圈组通以直流电时，相邻槽中的线圈边互为反向电流，这样每个励磁线圈2产生两个磁极，相邻线圈形成同性磁极，每个线圈边形成一个闭合磁回路。设置在槽口间隙处的抗磁隔片6既消除间隙中对磁流变效应无益的漏磁区，又将间隙分隔成性质对称相同的磁场区域，且各区域间互不影响。因阻尼间隙高度极小，磁路结构在活塞轴1周向圆柱环形间隙5中形成对称均匀分布的磁场近似为若干个平行平板磁场区域。这些磁场区域沿磁流变液流动方向均匀连续分布且不随活塞轴运动，对磁流变效应非常有益，又有利活塞轴1运动平稳性。这种磁路结构的磁流变液阻尼减振器，基于扩展工作出力而增加结构有效长度，磁场均匀性也不受影响。

在图3中，出线孔8开在某个线圈槽4底部居中位置的缸壁上。