本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)減震，具體涉及一種并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器。

背景技術(shù)：

1、粘滯阻尼器是一種重要的減震控制裝置，其優(yōu)點包括結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定和壽命長。其結(jié)構(gòu)由液壓系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和移動部件三部分組成，易于制造和維護(hù)；由于液體黏性阻力的線性性質(zhì)，粘滯阻尼器在頻率響應(yīng)和低溫性能方面較為穩(wěn)定；機(jī)械組件和密封件的磨損相對較小，因此可以在寬溫度范圍內(nèi)工作，并在土木工程和機(jī)械工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于液體黏性阻尼器對動力系統(tǒng)和運(yùn)動控制系統(tǒng)的運(yùn)動和振動的限制較大，因此在某些應(yīng)用中可能無法提供足夠的控制力和精確調(diào)節(jié)，減振控制效果并不理想。

2、磁流變阻尼器是利用磁流變液在磁場下的快速流－固逆變特性而制造的一種半主動控制裝置，其具有響應(yīng)速度快、能耗低、阻尼力連續(xù)可調(diào)等優(yōu)點。磁流變阻尼器阻尼力的大小主要通過電線圈中電流的大小來調(diào)節(jié)，然而，在地震作用下，磁流變阻尼器的外部電源或控制系統(tǒng)極易遭到損壞，一旦外部電源或控制系統(tǒng)失效，磁流變阻尼器將完全失去耗能減震作用，其可靠性有待于進(jìn)一步提高。同時，由于磁流變液材料昂貴，當(dāng)磁流變阻尼器的噸位較大時，磁流變阻尼器的造價大大提升。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器。

2、本發(fā)明的并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，包括外部缸筒、內(nèi)部缸筒、活塞和活塞桿，所述外部缸筒的兩端由缸筒蓋板密封，內(nèi)部缸筒位于外部缸筒內(nèi)部，且內(nèi)部缸筒與外部缸筒之間留有粘滯阻尼間隙；活塞內(nèi)部設(shè)置電磁組件，粘滯液體位于外部缸筒、缸筒蓋板、活塞擋板、內(nèi)部缸筒和活塞桿之間；磁流變液位于活塞內(nèi)部和電磁組件的阻尼間隙中，其特征在于，所述活塞由內(nèi)部缸筒內(nèi)側(cè)固定在活塞桿上的兩個活塞擋板組成，電磁組件包括位于活塞桿中間部位且外表面沿活塞桿周向設(shè)置的磁芯，磁芯內(nèi)側(cè)沿活塞桿的長度方向設(shè)置第一凹槽，磁芯的外側(cè)沿活塞桿的長度方向設(shè)置第二凹槽，磁芯兩端的側(cè)面開設(shè)有連接第一凹槽和第二凹槽的通槽，通槽與第一凹槽、第二凹槽形成矩形凹槽，通槽、第一凹槽和第二凹槽中一一對應(yīng)地繞制有矩形電線圈。

3、所述磁芯的內(nèi)側(cè)沿活塞桿的長度方向間隔設(shè)置圓環(huán)形凹槽，且圓環(huán)形凹槽沿活塞桿周向設(shè)置，圓環(huán)形凹槽中設(shè)置有o型的第一密封圈。

4、所述多個第一凹槽和多個第二凹槽均沿活塞桿的周向間隔設(shè)置，且多個第一凹槽和多個第二凹槽一一對應(yīng)。

5、所述矩形電線圈的外周和磁芯內(nèi)側(cè)均設(shè)置耐磨電線圈保護(hù)層。

6、所述磁芯的截面為圓環(huán)形，磁芯的外圓周沿周向設(shè)置多個磁流變液阻尼間隙，磁流變液阻尼間隙的深度小于磁芯的環(huán)寬，矩形電線圈與磁流變液阻尼間隙交替設(shè)置，矩形電線圈的數(shù)量與磁流變液阻尼間隙的數(shù)量相等，且磁流變液阻尼間隙位于相鄰兩個矩形電線圈的正中間。

7、所述內(nèi)部缸筒的中部內(nèi)側(cè)設(shè)置有與磁流變液阻尼間隙相配合的長條形凸定位條，凸定位條將磁芯和內(nèi)部缸筒連接在一起，凸定位條的長度和寬度均與阻尼間隙的長度和寬度相配合。

8、所述內(nèi)部缸筒的兩端超出活塞擋板向外延伸形成多個定位塊，定位塊繼續(xù)延伸至缸筒蓋板中，多個定位塊之間設(shè)置連通孔，連通孔與定位塊間隔設(shè)置。

9、所述所述活塞桿與內(nèi)部缸筒、活塞擋板、缸筒蓋板形成封閉腔室a和b，腔室a、b、連通孔和粘滯阻尼間隙中充滿粘滯液體，粘滯液體通過連通孔、粘滯阻尼間隙在腔室a和b中來回流動。

10、所述活塞桿與活塞擋板、內(nèi)部缸筒、電磁組件形成環(huán)形的封閉腔室c和d，腔室c、d和磁流變液阻尼間隙中充滿磁流變液，磁流變液通過磁流變液阻尼間隙在腔室c和d中流動流動，粘滯阻尼間隙位于磁流變阻尼間隙的外周，二者形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

11、本發(fā)明的有益效果是，本申請的阻尼力由粘滯液體的粘滯阻尼力和磁流變液切割磁感線產(chǎn)生的剪切屈服力共同提供，是一種并聯(lián)式結(jié)構(gòu)，磁流變液體切割磁感線產(chǎn)生的剪切屈服力可通過改變線圈中的電流強(qiáng)度來調(diào)節(jié)，因此，本申請裝置的阻尼力較大，耗能能力強(qiáng)，并且阻尼力在較大范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，能夠更好地抑制土木工程結(jié)構(gòu)在大震作用下的響應(yīng)；即便外部電源或控制系統(tǒng)失效，磁流變液因剪切屈服力太小而失去耗能能力，該裝置的粘滯液體仍能正常耗能和提供阻尼力，因此具有很高的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，包括外部缸筒、內(nèi)部缸筒、活塞和活塞桿，所述外部缸筒的兩端由缸筒蓋板密封，內(nèi)部缸筒位于外部缸筒內(nèi)部，且內(nèi)部缸筒與外部缸筒之間留有粘滯阻尼間隙；活塞內(nèi)部設(shè)置電磁組件，粘滯液體位于外部缸筒、缸筒蓋板、活塞擋板、內(nèi)部缸筒和活塞桿之間；磁流變液位于活塞內(nèi)部和電磁組件的阻尼間隙中，其特征在于，所述活塞由內(nèi)部缸筒內(nèi)側(cè)固定在活塞桿上的兩個活塞擋板組成，電磁組件包括位于活塞桿中間部位且外表面沿活塞桿周向設(shè)置的磁芯，磁芯內(nèi)側(cè)沿活塞桿的長度方向設(shè)置第一凹槽，磁芯的外側(cè)沿活塞桿的長度方向設(shè)置第二凹槽，磁芯兩端的側(cè)面開設(shè)有連接第一凹槽和第二凹槽的通槽，通槽與第一凹槽、第二凹槽形成矩形凹槽，通槽、第一凹槽和第二凹槽中一一對應(yīng)地繞制有矩形電線圈。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，其特征在于，所述磁芯的內(nèi)側(cè)沿活塞桿的長度方向間隔設(shè)置圓環(huán)形凹槽，且圓環(huán)形凹槽沿活塞桿周向設(shè)置，圓環(huán)形凹槽中設(shè)置有第一密封圈。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，其特征在于，多個所述第一凹槽和多個第二凹槽均沿磁芯的周向間隔設(shè)置，且多個第一凹槽和多個第二凹槽一一對應(yīng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，其特征在于，所述矩形電線圈的外周和磁芯內(nèi)側(cè)均設(shè)置耐磨電線圈保護(hù)層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，其特征在于，所述磁芯的截面為圓環(huán)形，磁芯的外圓周沿周向設(shè)置多個磁流變液阻尼間隙，磁流變液阻尼間隙的深度小于磁芯的環(huán)寬，矩形電線圈與磁流變液阻尼間隙交替設(shè)置，矩形電線圈的數(shù)量與磁流變液阻尼間隙的數(shù)量相等，且磁流變液阻尼間隙位于相鄰兩個矩形電線圈的正中間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，其特征在于，所述內(nèi)部缸筒的中部內(nèi)側(cè)設(shè)置有與磁流變液阻尼間隙相配合的長條形凸定位條，凸定位條將磁芯和內(nèi)部缸筒連接在一起。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，其特征在于，所述內(nèi)部缸筒的兩端超出活塞擋板向外延伸形成多個定位塊，定位塊繼續(xù)延伸至缸筒蓋板中，多個定位塊之間設(shè)置連通孔，連通孔與定位塊間隔設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，其特征在于，所述活塞桿與內(nèi)部缸筒、活塞擋板、缸筒蓋板形成封閉腔室a和b，腔室a、b、連通孔和粘滯阻尼間隙中充滿粘滯液體，粘滯液體通過連通孔、粘滯阻尼間隙在腔室a和b中來回流動。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，其特征在于，所述活塞桿與活塞擋板、內(nèi)部缸筒、電磁組件形成環(huán)形的封閉腔室c和d，腔室c、d和磁流變液阻尼間隙中充滿磁流變液，磁流變液通過磁流變液阻尼間隙在腔室c和d中流動流動，粘滯阻尼間隙位于磁流變阻尼間隙的外周，二者形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種并聯(lián)式粘滯磁流變阻尼器，包括：外部缸筒、內(nèi)部缸筒、活塞、電磁組件和活塞桿，電磁組件包括位于活塞桿中間部位且外表面沿活塞桿周向設(shè)置的磁芯，磁芯內(nèi)側(cè)沿活塞桿的長度方向設(shè)置第一凹槽，磁芯的外側(cè)沿活塞桿的長度方向設(shè)置第二凹槽，磁芯兩端的側(cè)面開設(shè)有連接第一凹槽和第二凹槽的通槽，通槽與第一凹槽、第二凹槽形成矩形凹槽，通槽、第一凹槽和第二凹槽中一一對應(yīng)地繞制有矩形電線圈。本發(fā)明的阻尼力由粘滯液體的粘滯阻尼力和磁流變液切割磁感線產(chǎn)生的剪切屈服力共同提供，即便外部電源或控制系統(tǒng)失效，磁流變液因剪切屈服力太小而失去耗能能力，該裝置的粘滯液體仍能正常耗能和提供阻尼力，因此具有很高的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：張香成,劉晨旭,孫攀旭,代曠宇,張輝,趙耀甫,李敦,唐娜娜,姚雨竹,賽·瓦那帕力
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15