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速度自感知 磁流变液阻尼器

阅读：1067发布：2020-09-22

专利汇可以提供速度自感知磁流变液阻尼器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种不需要额外配置传感器、可靠性高、成本低的速度自感知磁流变液阻尼器。它包括内密封体、缸体、活塞、外密封体、内活塞杆、磁流变液、外活塞杆、内密封体线圈、永磁体和活塞线圈，缸体和内密封体之间包含有磁流变液，活塞上缠绕有活塞线圈，内活塞杆的端部是永磁体，内密封体和外密封体分别位于活塞的左右两侧，内密封体线圈设置在缸体的内部或缸体的外部，或缸体的内部和外部均设置内密封体线圈。基于此阻尼器建立的控制系统，由于不需要额外配置传感器，更加简洁，特别适用于空间有限的控制系统。基于此阻尼器的控制系统，成本更低。虽然此阻尼器的造价略高，但由于无需配置传感器，因此整个控制系统成本更经济。，下面是速度自感知磁流变液阻尼器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种速度自感知磁流变液阻尼器，它包括内密封体(1)、缸体(2)、活塞(3)、外密封体(4)、内活塞杆(5)、磁流变液(6)、外活塞杆(7)、内密封体线圈(8)、永磁体(9)和活塞线圈(10)，其特征在于：缸体(2)和内密封体(1)之间包含有磁流变液(6)，活塞(3)上缠绕有活塞线圈(10)，内活塞杆(5)的端部是永磁体(9)，内密封体(1)和外密封体(4)分别位于活塞(3)的左右两侧，内密封体线圈(8)设置在缸体(2)的内部或缸体(2)的外部，或缸体的内部和外部均设置内密封体线圈；当外活塞杆(7)推进或拉出缸体时，内活塞杆(5)端部的永磁体(9)会推进或拉出内密封体线圈(8)，从而在内密封体线圈(8)中产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律可知，在理想情况下，此电动势与活塞杆的运动速度成正比，因此，通过解析此感应电压的变化情况就可以得到活塞杆的运动速度。

说明书全文

速度自感知 磁流变液阻尼器

(一)技术领域

[0001] 本发明涉及减震技术，具体说就是一种速度自感知磁流变液阻尼器(二)背景技术

[0002] 在结构中设置阻尼耗能元件和吸振系统，耗散结构振动的能量，是减轻结构动力反映的一种重要措施。流体阻尼器是一类重要的阻尼耗能元件，它通过强迫流体通过活塞与缸体的间隙或活塞上的小孔而产生能量的损耗。磁流变液阻尼器是利用磁流变液在磁场作用下的流变特性而设计的一种新型的减振装置，其阻尼力可迅速连续顺逆调节，实现结构振动的智能化控制。与粘滞流体阻尼器相比，具有更好的控制效果。

[0003] 传统的磁流变阻尼器需要额外的动态响应传感器实现闭环反馈控制，额外传感器的引入引起的明显问题是使系统更复杂，需要更大的安装空间、提高系统成本、降低系统可靠性。(三)发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种不需要额外配置传感器、可靠性高、成本低的速度自感知磁流变液阻尼器。

[0005] 本发明的目的是这样实现的：它包括内密封体、缸体、活塞、外密封体、内活塞杆、磁流变液、外活塞杆、内密封体线圈、永磁体和活塞线圈，缸体和内密封体之间包含有磁流变液，活塞上缠绕有活塞线圈，内活塞杆的端部是永磁体，内密封体和外密封体分别位于活塞的左右两侧，内密封体线圈设置在缸体的内部或缸体的外部，或缸体的内部和外部均设置内密封体线圈。

[0006] 本发明速度自感知磁流变液阻尼器具有如下优点：基于此阻尼器建立的控制系统，由于不需要额外配置传感器，更加简洁，特别适用于空间有限的控制系统。基于此阻尼器的控制系统，成本更低。虽然此阻尼器的造价略高，但由于无需配置传感器，因此整个控制系统成本更经济。基于此阻尼器的控制系统可靠性高。传统的控制系统，传感系统安装在外部，产生碰撞或渗水、渗油的可能性比较高，而此阻尼器不存在这个问题。由于无需考虑传感器的选型等问题，使得控制系统的搭建更加简便，也更容易得到控制系统搭建者关注。(四)附图说明

[0007] 图1为本发明的内密封体线圈设置在缸体内部的结构示意图；

[0008] 图2为本发明的内密封体线圈设置在缸体外部的结构示意图；

[0009] 图3为本发明的在缸体内部和外部同时设置内密封体线圈的结构示意图。(五)具体实施方式

[0010] 下面结合附图举例对本发明作进一步说明。

[0011] 实施例1：结合图1，本发明速度自感知磁流变液阻尼器，它包括内密封体(1)、缸体(2)、活塞(3)、外密封体(4)、内活塞杆(5)、磁流变液(6)、外活塞杆(7)、内密封体线圈(8)、永磁体(9)和活塞线圈(10)，缸体(2)和内密封体(1)之间包含有磁流变液(6)，活塞(3)上缠绕有活塞线圈(10)，内活塞杆(5)的端部是永磁体(9)，内密封体(1)和外密封体(4)分别位于活塞(3)的左右两侧，内密封体线圈(8)设置在缸体(2)的内部或缸体(2)的外部，或缸体的内部和外部均设置内密封体线圈。

[0012] 实施例2：结合图1，本发明速度自感知磁流变液阻尼器，工作原理如下：当外活塞杆(7)推进或拉出缸体时，内活塞杆(5)端部的永磁体(9)会推进或拉出内密封体线圈(8)，从而在内密封体线圈(8)中产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律可知，在理想情况下，此电动势与活塞杆的运动速度成正比。因此，通过解析此感应电压的变化情况就可以得到活塞杆的运动速度。

[0013] 本发明效果的简单分析：

[0014] 假设：1，内活塞杆的端部永磁体可以在其周围的缸体内部产生0.2T的均匀磁场；2，内密封体线圈的平均直径为80mm；3，内密封体线圈缠绕的层数为20层，则由法拉第电磁感应定律

[0015] E＝BLv

[0016] 式中L为导线的长度，v为导线运行速度，B为匀强磁场的强度。可以计算得到当活塞杆的运动速度为0.01m/s时，线圈的两个线头之间可以产生的磁感应强度近似为：

[0017] E＝0.2×(3.14×0.08×20)×0.01＝0.01V

[0018] 以上只是一个非常理想化的简单计算，并没有考虑磁场的不均匀性以及线圈的直径变化和线圈沿活塞杆轴向的叠加问题。但实际情况和所简化计算具有一定的相似性。对于实际的感应电动势的计算，可以通过磁场有限元计算得到，也可以通过具体实测来标定。

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