本實用新型涉及一種磁流變阻尼器，尤其涉及一種采用外置式彈簧進行自動保護的磁流變阻尼器。

背景技術(shù)：

阻尼器是一種安置在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上的特殊構(gòu)件，可以提供運動阻力，耗減運動能量，并廣泛應(yīng)用在航空航天、軍工、槍炮、汽車等行業(yè)。從20世紀70年代以來，人們逐步把這些技術(shù)應(yīng)用到建筑、橋梁、鐵路等結(jié)構(gòu)工程中，并且發(fā)展十分迅速。

傳統(tǒng)彈簧阻尼器和具有可變阻尼的磁流變阻尼器是兩種典型的阻尼器。彈簧阻尼器主要依靠彈簧的壓縮和回彈來消能減振，達到耗減振動能量的目的。由于其結(jié)構(gòu)簡單，減振性能良好，能同時承受靜載荷和動態(tài)沖擊載荷，且便于維護與更換，因此受到各個工業(yè)領(lǐng)域的青睞。但隨著科技進步與發(fā)展，以及人們生活水平的日益提高，對減振器的低噪性和舒適性提出了更高的要求，彈簧減振會產(chǎn)生零件之間的摩擦和碰撞，不僅會產(chǎn)生大量噪聲，還會引起顛簸等不舒適感。

磁流變液的問世給解決上述難題帶來了新的思路，磁流變液在零磁場條件下呈現(xiàn)出低粘度的牛頓流體特性；而在強磁場作用下，則呈現(xiàn)出高粘度、低流動性的Bingham體特性。磁流變液在磁場作用下的流變特性是瞬間可逆的，而且其流變后的剪切屈服強度與磁場強度具有穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系。基于上述優(yōu)良性能，以磁流變液為載液的磁流變阻尼器應(yīng)運而生。磁流變阻尼器是一種廣泛應(yīng)用于半主動控制系統(tǒng)中的新型智能阻尼器件，目前，磁流變阻尼器已廣泛應(yīng)用在建筑物及橋梁的減振抗震系統(tǒng)、鐵路機車車輛及汽車懸架系統(tǒng)的減振等方面。但是磁流變液需要在磁場作用下才能有效工作，將磁流變液的流道置于可控磁場的閉合回路上，工作時，通過給激勵線圈施加一定大小的電流，產(chǎn)生磁場，使得流經(jīng)液流通道內(nèi)的磁流變液的屈服強度發(fā)生變化，從而動態(tài)改變輸出阻尼力。通過控制作用在磁通回路上的勵磁磁場就可以改變磁流變液的剪切應(yīng)力，實現(xiàn)磁流變阻尼器的阻尼力無級調(diào)節(jié)。但是，當外部供電電路受阻或突然斷電時，磁流變阻尼器的減振作用將不能得到發(fā)揮，此時外部的繼續(xù)振動有可能會對磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)造成破壞，并影響整個設(shè)備正常工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服背景技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種采用外置式彈簧進行自動保護的磁流變阻尼器，把彈簧減振與磁流變液阻尼減振結(jié)合起來。正常工作時，阻尼器的活塞桿與缸體相對運動，當給勵磁線圈通電，磁流變液流經(jīng)通道內(nèi)產(chǎn)生磁場，形成可控阻尼力，阻礙活塞頭運動，達到減振目的。當勵磁線圈供電電路突然中斷時，可利用阻尼器缸體外的外置式彈簧蓄能，繼續(xù)使阻尼器發(fā)揮減振作用，并使阻尼器免受外部載荷沖擊而損壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，起到自動保護作用。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括：左吊耳(1)、活塞桿(2)、阻尼器缸體(3)、活塞套筒(4)、活塞頭(5)、活塞頭右端蓋(6)、浮動活塞(7)、右吊耳(8)、補償彈簧(9)、阻尼器右端蓋(10)、勵磁線圈(11)、活塞頭左端蓋(12)、阻尼器左端蓋(13)、外置式彈簧(14)及彈簧擋板(15)；左吊耳(1)與彈簧擋板(15)通過螺紋緊固連接；活塞桿(2)左端與彈簧擋板(15)右端通過螺紋緊固連接；活塞桿(2)右端與活塞頭(5)通過螺紋緊固連接；阻尼器左端蓋(13)中間加工有圓形通孔，活塞桿(2)與阻尼器左端蓋(13)圓形通孔內(nèi)表面間隙配合，并通過密封圈進行密封；阻尼器左端蓋(13)與阻尼器缸體(3)通過密封圈密封，并通過螺釘固定連接；活塞頭左端蓋(12)與活塞套筒(4)通過螺釘固定連接；活塞頭右端蓋(6)與活塞套筒(4)通過螺釘固定連接；活塞套筒(4)外表面與阻尼器缸體(3)內(nèi)表面間隙配合，并通過密封圈進行密封；活塞頭(5)外表面加工有圓環(huán)形凹槽，勵磁線圈(11)纏繞在凹槽內(nèi)；浮動活塞(7)外表面與阻尼器缸體(3)內(nèi)表面間隙配合，并通過密封圈進行密封；阻尼器右端蓋(10)左端中間加工有圓形沉孔，補償彈簧(9)左端與阻尼器右端蓋(10)圓形沉孔間隙配合，補償彈簧(9)右端與浮動活塞(7)右端面接觸；阻尼器右端蓋(10)與阻尼器缸體(3)通過密封圈密封，并通過螺釘固定連接；右吊耳(8)和阻尼器右端蓋(10)右端通過螺紋緊固連接；外置式彈簧(14)置于阻尼器缸體(3)外，其左端與彈簧擋板(15)右端面接觸，其右端與阻尼器右端蓋(10)左端面接觸。活塞頭(5)外表面和活塞套筒(4)內(nèi)表面之間設(shè)有徑向間隙為3.0 mm的圓環(huán)形液流通道；活塞頭左端蓋(12)加工有兩個周向均勻布置的腰形通孔，活塞頭右端蓋(6)加工有兩個周向均勻布置的腰形通孔；腰形通孔與圓環(huán)形液流通道共同組成磁流變液流經(jīng)的液流通道；勵磁線圈(11)的兩根引線通過活塞頭(5)外表面的引線槽，經(jīng)活塞桿(2)和彈簧擋板(15)的引線孔引出；阻尼器左端蓋(13)、活塞頭左端蓋(12)以及阻尼器缸體(3)之間圍成封閉容腔Ⅰ；活塞頭右端蓋(6)、阻尼器缸體(3)以及浮動活塞(7)之間圍成封閉容腔Ⅱ；封閉容腔Ⅰ和封閉容腔Ⅱ內(nèi)填充磁流變液；當活塞桿(2)沿軸向方向受拉伸時，封閉容腔Ⅰ內(nèi)的磁流變液經(jīng)過液流通道進入封閉容腔Ⅱ；當活塞桿(2)沿軸向方向受壓縮時，封閉容腔Ⅱ內(nèi)的磁流變液經(jīng)過液流通道進入封閉容腔Ⅰ；活塞桿(2)沿軸向方向運動時，封閉容腔Ⅰ和封閉容腔Ⅱ的體積會發(fā)生相應(yīng)變化，此時浮動活塞(7)會通過軸向方向的左右浮動來實現(xiàn)體積補償，而補償彈簧(9)會支撐浮動活塞(7)的運動，也可以起到消振的作用。

本實用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是：

(1) 與傳統(tǒng)阻尼器相比，本實用新型結(jié)合了彈簧阻尼器和磁流變阻尼器的優(yōu)點，提高了消能減振效率及使用舒適度。

(2) 本實用新型外置式彈簧在發(fā)生故障斷電時，能發(fā)揮減振效果并自動保護阻尼器，避免外部持續(xù)沖擊造成阻尼器損壞，從而拓寬了磁流變液阻尼器的應(yīng)用場合。

(3) 本實用新型在活塞桿兩端加工有螺紋，可分別與彈簧擋板和活塞頭通過螺紋緊固連接，有利于外置式彈簧以及整個阻尼器的裝配和拆卸。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用活塞頭左端蓋左視圖。

具體實施方式

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，包括左吊耳(1)、活塞桿(2)、阻尼器缸體(3)、活塞套筒(4)、活塞頭(5)、活塞頭右端蓋(6)、浮動活塞(7)、右吊耳(8)、補償彈簧(9)、阻尼器右端蓋(10)、勵磁線圈(11)、活塞頭左端蓋(12)、阻尼器左端蓋(13)、外置式彈簧(14)及彈簧擋板(15)。

圖2是本實用新型活塞頭左端蓋左視圖，活塞頭左端蓋(12)加工有兩個周向均勻布置的腰形通孔。

本實用新型工作原理如下：

阻尼器正常工作時，活塞桿(2)與阻尼器缸體(3)相對運動，通過套在阻尼器缸體(3)外的外置式彈簧(14)吸收一部分振動能量。勵磁線圈(11)通電后在磁流變液的流經(jīng)通道內(nèi)產(chǎn)生磁場，使磁場范圍內(nèi)的磁流變液工作，形成可控阻尼力，阻礙活塞頭(5)繼續(xù)運動，達到減振目的。當活塞桿(2)推動活塞頭(5)運動時，會改變封閉容腔Ⅰ與封閉容腔Ⅱ的體積，此時補償彈簧(9)會支撐浮動活塞(7)的運動，也可起到消振作用。

由于故障導(dǎo)致供電線路中斷時，此時外置式彈簧(14)會繼續(xù)蓄能，發(fā)揮主要減振功能，并自動保護阻尼器內(nèi)部結(jié)構(gòu)免受損壞。