一種集成能量回收裝置的磁流變阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種磁流變阻尼器，尤其涉及一種集成能量回收裝置的磁流變阻尼 器。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁流變阻尼器是一種廣泛應(yīng)用于半主動(dòng)控制系統(tǒng)中的新型智能阻尼器件。它主要 是通過給阻尼器活塞繞線槽內(nèi)的激勵(lì)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(qiáng)度發(fā)生變化，從而動(dòng)態(tài)改變輸出阻尼力。
[0003] 磁流變阻尼器所具有的毫秒級(jí)響應(yīng)速度、大控制范圍和大阻尼力輸出的特點(diǎn)，使 得它成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)秀的半主動(dòng)執(zhí)行器件。目前，磁流變阻尼器已在建筑物及橋梁的 減振抗震系統(tǒng)、鐵路機(jī)車車輛及汽車懸架系統(tǒng)的減振等方面取得廣泛應(yīng)用。但是，現(xiàn)有的磁 流變阻尼器需要可調(diào)的磁場激勵(lì)，這需要外部電源輸入。而在一些特殊場合，比如偏遠(yuǎn)地 區(qū)，電力很難送達(dá)；或由于自然災(zāi)害等原因?qū)е鹿╇婋y以持續(xù)保證，這些因素將限制磁流變 阻尼器的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0004][0005] 基于此，有必要提出一種新型集成能量回收裝置的磁流變阻尼器，實(shí)現(xiàn)阻尼器振 動(dòng)機(jī)械能的高效采集，并有效縮小阻尼器的外形尺寸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服【背景技術(shù)】所述磁流變阻尼器存在的問題及滿足磁流變阻尼器的實(shí)際使 用要求，本發(fā)明提供一種集成能量回收裝置的磁流變阻尼器。該能量回收裝置通過緊固銷 和緊固片將順序安裝的8個(gè)永磁鐵和8個(gè)隔片固定安裝在支撐桿上；纏繞在感應(yīng)線圈繞 線架上的感應(yīng)線圈由兩組獨(dú)立線圈組成，活塞桿的上下運(yùn)動(dòng)將帶動(dòng)感應(yīng)線圈繞線架往復(fù)運(yùn) 動(dòng)；在永磁鐵作用下，感應(yīng)線圈在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中將產(chǎn)生交流電，通過整流電路將產(chǎn)生的交流電 轉(zhuǎn)換成直流電，從而可直接用于活塞繞線槽內(nèi)的激勵(lì)線圈的直流供電，產(chǎn)生可供阻尼力；另 外，轉(zhuǎn)換后的直流電也可儲(chǔ)存在儲(chǔ)能電路中，真正實(shí)現(xiàn)振動(dòng)機(jī)械能的能量采集及回收利用。 本發(fā)明集能量采集及阻尼力可控于一體，通過將能量回收裝置內(nèi)置于活塞桿空腔內(nèi)，結(jié)構(gòu) 簡單，空間利用合理，有效減少了阻尼器的整體結(jié)構(gòu)尺寸。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括：支撐桿（1)、下端蓋（2)、浮動(dòng)活 塞（3)、螺釘I (4)、密封圈I (5)、擋板（6)、螺釘II (7)、激勵(lì)線圈（8)、活塞（9)、外套筒 (10)、活塞桿（11)、感應(yīng)線圈（12)、感應(yīng)線圈繞線架（13)、永磁鐵（14)、隔片（15)、上端 蓋（16)、螺釘III (17)、緊固片（18)、密封圈II (19)、緊固銷（20)、密封圈III (21)、密封圈 IV (22)、密封圈V (23)、密封圈VI (24)、密封圈VE (25)以及鎖緊螺母（26);下端蓋⑵與 外套筒（10)通過螺釘I (4)剛性連接；下端蓋（2)中間加工有圓形通孔，支撐桿（1)與下 端蓋（2)圓形通孔間隙配合，支撐桿（1)與下端蓋（2)圓形通孔之間通過密封圈W (25)進(jìn) 行密封；支撐桿（1)下端頭部加工有外螺紋，并通過鎖緊螺母（26)進(jìn)行緊固連接；浮動(dòng)活 塞（3)中間加工有圓形通孔，浮動(dòng)活塞（3)圓形通孔內(nèi)表面與支撐桿（1)外表面間隙配合， 并通過密封圈VI (24)進(jìn)行密封；浮動(dòng)活塞（3)外圓端面與外套筒（10)內(nèi)表面間隙配合，并 通過密封圈I (5)進(jìn)行密封；緊固銷（20)上端部和下端部分別加工有外螺紋；緊固銷（20) 下端部與支撐桿（1)上端部螺紋連接；永磁鐵（14)中間加工有圓形通孔，永磁鐵（14)圓形 通孔內(nèi)表面與緊固銷（20)外表面過渡配合；隔片（15)中間加工有圓形通孔，隔片（15)圓 形通孔內(nèi)表面與緊固銷（20)外表面過渡配合；隔片（15)安裝在緊固銷（20)上，隔片（15) 下端面和支撐桿（1)上端面緊密結(jié)合；永磁鐵（14)安裝在緊固銷（20)上，永磁鐵（14)下 端面和隔片（15)上端面緊密結(jié)合；永磁鐵（14)以N極-N極相向，S極-S極相向的結(jié)構(gòu)放 置，兩個(gè)永磁鐵（14)之間通過一個(gè)隔片（15)隔開，8個(gè)隔片（15)和8個(gè)永磁鐵（14)按照 順序依次安裝在緊固銷（20)上，并通過緊固片（18)壓緊；緊固片（18)中間加工有螺紋通 孔，緊固片（18)與緊固銷（20)通過螺紋剛性連接；感應(yīng)線圈繞線架（13)上加工有14個(gè)繞 線槽，感應(yīng)線圈（12)纏繞在感應(yīng)線圈繞線架（13)繞線槽內(nèi)；活塞桿（11)中間加工有圓形 通孔，感應(yīng)線圈繞線架（13)外表面與活塞桿（11)圓形通孔內(nèi)表面間隙配合，感應(yīng)線圈繞線 架（13)上端面與上端蓋（16)端面接觸，感應(yīng)線圈繞線架（13)下端面與擋板（6)端面接觸； 活塞（9)內(nèi)表面與活塞桿（11)下端外表面過渡配合，活塞（9)通過活塞桿（11)下端的臺(tái) 肩進(jìn)行軸向定位；活塞（9)外側(cè)面加工有繞線槽，激勵(lì)線圈（8)纏繞在活塞（9)繞線槽內(nèi)； 擋板（6)中間加工有圓形通孔，擋板（6)與支撐桿⑴過渡配合；擋板（6)與支撐桿⑴通 過密封圈V (23)進(jìn)行密封；擋板（6)與活塞（9)通過密封圈IV (22)進(jìn)行密封；活塞（9)與 活塞桿（11)通過密封圈III (21)進(jìn)行密封；活塞桿（11)與外套筒（10)通過密封圈II (19) 進(jìn)行密封；螺釘II (7)用來固定擋板（6)和活塞桿（11)，同時(shí)對感應(yīng)線圈繞線架（13)和活 塞（9)進(jìn)行軸向固定；上端蓋（16)和活塞桿（11)通過螺釘III (17)固定連接。
[0008] 能量回收裝置由支撐桿（1)、活塞桿（11)、感應(yīng)線圈（12)、感應(yīng)線圈繞線架（13)、 永磁鐵（14)、隔片（15)、緊固片（18)及緊固銷（20)組成。支撐桿⑴及緊固銷（20)由不 導(dǎo)磁材料制成；活塞桿（11)、感應(yīng)線圈繞線架（13)、隔片（15)及緊固片（18)由導(dǎo)磁材料 制成。能量回收裝置產(chǎn)生的磁力線通過永磁鐵（14)的N極進(jìn)入隔片（15)及感應(yīng)線圈繞線 架（13)，到達(dá)活塞桿（11)內(nèi)壁，再通過感應(yīng)線圈繞線架（13)返回永磁鐵（14)的S極，形成 閉合磁路。感應(yīng)線圈（12)由兩組獨(dú)立線圈組成，分別纏繞于感應(yīng)線圈繞線架（13)繞線槽 內(nèi)；在電磁鐵（14)的作用下，感應(yīng)線圈（12)在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生交流電，可通過整流電路將 交流電轉(zhuǎn)換為直流電，直接用于活塞（9)繞線槽內(nèi)的激勵(lì)線圈（8)的直流供電，產(chǎn)生可供阻 尼力；也可儲(chǔ)存在儲(chǔ)能電路中。
[0009] 感應(yīng)線圈（12)的兩組獨(dú)立線圈的引線VAjPB 別由感應(yīng)線圈繞線架（13) 的引線槽（103)進(jìn)入感應(yīng)線圈繞線架（13)上端部的引線槽（102)，然后從上端蓋（16)的 引線孔（101)引出。激勵(lì)線圈（8)的引線CpCyi過活塞（9)的引線槽（201)進(jìn)入活塞桿 (11)的引線孔（202)，然后通過感應(yīng)線圈繞線架（13)的引線槽（103)進(jìn)入感應(yīng)線圈繞線架 (13)上端部的引線槽（102)，最后從上端蓋（16)的引線孔（101)引出。
[0010] 浮動(dòng)活塞（3)、外套筒（10)及活塞（9)之間圍成的封閉容腔I和II內(nèi)填充磁流變 液。浮動(dòng)活塞（3)、外套筒（10)及下端蓋（2)之間圍成的封閉容腔III填充壓縮氣體。當(dāng)活 塞桿（11)上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，填充磁流變液的封閉容腔I和II的體積會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，此時(shí)浮動(dòng) 活塞（3)會(huì)通過上下浮動(dòng)來實(shí)現(xiàn)封閉容腔I和II的體積補(bǔ)償。
[0011] 本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，具有的有益效果是： (1)本發(fā)明能量回收裝置通過緊固銷和緊固片將順序安裝的8個(gè)永磁鐵和8個(gè)隔片固 定安裝在支撐桿上；纏繞在感應(yīng)線圈繞線架上的感應(yīng)線圈由兩組獨(dú)立線圈組成，活塞桿的 上下運(yùn)動(dòng)將帶動(dòng)感應(yīng)線圈繞線架往復(fù)運(yùn)動(dòng)；在永磁鐵作用下，感應(yīng)線圈在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中將產(chǎn) 生交流電，通過整流電路將產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，從而可直接用于活塞繞線槽內(nèi)的 激勵(lì)線圈的直流供電，產(chǎn)生可控阻尼力。本發(fā)明可使磁流變阻尼器不依靠外部能源就能正 常工作，從而進(jìn)一步提高了磁流變阻尼器的應(yīng)用范圍。
[0012] (2)本發(fā)明能量回收裝置中轉(zhuǎn)換的直流電也可儲(chǔ)存在儲(chǔ)能電路中，從而真正實(shí)現(xiàn) 振動(dòng)機(jī)械能的能量采集及回收利用。
[0013] (3)本發(fā)明集能量采集及阻尼力可控于一體，通過將能量回收裝置內(nèi)置于活塞桿 空腔內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡單，空間利用合理，有效減少了磁流變阻尼器的整體結(jié)構(gòu)尺寸。
[0014] (4)本發(fā)明可在較低的工作電流下提供較高的阻尼力，使得磁流變阻尼器的整體 功耗較小，能量利用效率較高。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明永磁鐵及隔片結(jié)構(gòu)布置示意圖。
[0017] 圖3是本發(fā)明感應(yīng)線圈中兩組獨(dú)立線圈的引線示意圖。
[0018] 圖4是本發(fā)明激勵(lì)線圈引線示意圖。
[0019] 圖5是本發(fā)明感應(yīng)線圈及激勵(lì)線圈中磁力線分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明： 如圖1所示，本發(fā)明包括支撐桿1、下端蓋2、浮動(dòng)活塞3、螺釘I 4、密封圈I 5、擋板6、 螺釘II 7、激勵(lì)線圈8、活塞9、外套筒10、活塞桿11、感應(yīng)線圈12、感應(yīng)線圈繞線架13、永磁 鐵14、隔片15、上端蓋16、螺釘III17、緊固片18、密封圈II 19、緊固銷20、密封圈III 21、密封 圈IV 22、密封圈V 23、密封圈VI 24、密封圈W 25以及鎖緊螺母26。
[0021] 圖