阅读说明：本技术 旋转式磁流变阻尼器 (Rotary magnetorheological damper ) 是由 刘小号 苑吉友 夏良志 曹广政 张小赛 曾凡涛 吴昊 熊培培 于 2019-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明公布了一种旋转式磁流变阻尼器,包括：缸筒,包括安装在于所述缸筒内壁上的第一励磁线圈,所述缸筒用于放置磁流变液；转子总成,所述转子总成可转动地与所述缸筒连接,所述转子总成用于驱动所述磁流变液流动；转速调节组件,所述转速调节组件与所述转子总成连接；阻尼通道形成组件,所述阻尼通道形成组件位于所述缸筒和转子总成之间,所述阻尼通道形成组件还包括第二励磁线圈,所述第一励磁线圈与所述第二励磁线圈之间形成第一阻尼通道,所述第二励磁线圈与所述转子总成之间形成与所述第一阻尼通道相贯通的第二阻尼通道,所述第一阻尼通道和第二阻尼通道供所述磁流变液流通。通过改变阻尼通道的长度来调节阻尼力的大小,实现了多级调控。(The invention discloses a rotary magneto-rheological damper, which comprises: the cylinder barrel comprises a first magnet exciting coil arranged on the inner wall of the cylinder barrel, and the cylinder barrel is used for placing magnetorheological fluid; the rotor assembly is rotatably connected with the cylinder barrel and is used for driving the magnetorheological fluid to flow; the rotating speed adjusting component is connected with the rotor assembly; the damping channel forms the subassembly, the damping channel forms the subassembly and is located between cylinder and the rotor assembly, the damping channel forms the subassembly still includes second excitation coil, first excitation coil with form first damping channel between the second excitation coil, the second excitation coil with form between the rotor assembly with the second damping channel that first damping channel link up mutually, first damping channel and second damping channel supply magnetorheological suspensions circulate. The size of the damping force is adjusted by changing the length of the damping channel, and multi-stage regulation and control are realized.)

旋转式磁流变阻尼器

技术领域

本发明涉及阻尼器技术领域，特别涉及一种旋转式磁流变阻尼器。

背景技术

磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下磁流变液的颗粒分布是杂乱的，呈现出低粘度的牛顿流体特性；在磁场作用下有规则的呈链或链束状排列，可瞬间由牛顿流体变为高粘度难流动的塑性宾汉流体。这种变化是可逆的，阻尼力的大小可通过控制磁场的强度大小来控制，而且阻尼力在流动的情况下，基于自身的特性会产生阻尼力。根据磁流变液的特性，所以磁流变液被广泛运用于磁流变阻器中。通过对磁流变阻器内部设置的励磁线圈进行通电，使励磁线圈产生磁场，通过改变磁场的强度来改变阻尼力的大小。

其中，磁流变阻尼器是一种广泛应用于半主动控制系统中的新型智能阻尼器件，目前主要用于工业、军用以及土木工程等领域。现有的磁流变阻尼器一般分为直线式磁流变阻尼器和旋转式磁流变阻尼器，直线式磁流变阻尼器阻尼减振效果不能达到减震设计的要求，而且不适用于旋转式机构的减震中，因此，对旋转式磁流变阻尼器的研究变的极为重要。可是现有的旋转式磁流变阻尼器只能通过调节输入电流的大小，来调节其阻尼力的大小，其调节方式单一，应用范围小。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种旋转式磁流变阻尼器，旨在改善现有技术中的旋转式磁流变阻尼器，只能通过一种方式来调节阻尼力大小的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种旋转式磁流变阻尼器，包括：缸筒，包括安装在于所述缸筒内壁上的第一励磁线圈，所述缸筒用于放置磁流变液；转子总成，所述转子总成可转动地与所述缸筒连接，所述转子总成用于驱动所述磁流变液流动；转速调节组件，所述转速调节组件与所述转子总成连接；阻尼通道形成组件，所述阻尼通道形成组件位于所述缸筒和转子总成之间，所述阻尼通道形成组件还包括第二励磁线圈，所述第一励磁线圈与所述第二励磁线圈之间形成第一阻尼通道，所述第二励磁线圈与所述转子总成之间形成与所述第一阻尼通道相贯通的第二阻尼通道，所述第一阻尼通道和第二阻尼通道供所述磁流变液流通。

可选地，所述转速调节组件包括互相配合转轴组件和齿轮组件，所述转子总成包括第一转轴，所述第一转轴通过所述齿轮组件和所述转轴组件连接。

可选地，所述阻尼通道形成组件还包括转轴外环，所述转轴外环分别与所述缸筒的上下内壁相连接，所述转轴外环上还设有连通第一阻尼通道和第二阻尼通道的第一环形槽。

可选地，所述阻尼通道形成组件还包括间隔设置的第一轴盘和第二轴盘，所述第一轴盘和第二轴盘位于所述转轴外环和缸筒之间，所述第一轴盘和第二轴盘之间形成与所述第一环形槽相通的第一导流腔。

可选地，所述第二轴盘上设有第一导流槽,所述第一导流槽用于连通所述第一阻尼通道和第一导流腔。

可选地，所述阻尼形成组件包括沿第一转轴的轴向延伸方向、依次间隔设置的第一导流盘、第二导流盘和第三轴盘，所述第一导流盘、第二导流盘、第三轴盘和第二轴盘之间形成所述第一阻尼通道。

可选地，所述第三轴盘上设有与所述第一阻尼通道互相贯通的第二导流槽。

可选地，所述阻尼通道形成组件包括与所述第三轴盘间隔设置的第四轴盘，所述第四轴盘与所述第三轴盘之间设有连通所述第二导流槽和第二阻尼的第二导流腔。

可选地，所述阻尼通道形成组件还包括设置于所述第一阻尼通道和第二阻尼通道之间且用于控制第一阻尼通道和第二阻尼通道之间的中断和连通状态的单向阀，所述单向阀位于所述第二导流槽上。

可选地，所述转子总成还包括套设在所述第一转轴上的旋转叶片，所述旋转叶片用于驱动所述磁流变液流动。

本发明方案中，缸筒内壁上还设有第一励磁线圈，转子总成与缸筒可转动地连接，转速调节组件与转子总成相连接，用于调节转子总成的转速，阻尼通道形成组件位于缸筒和转子之间，其中，阻尼通道形成组件还包括第二励磁线圈。第一励磁线圈与第二励磁线圈之间形成第一阻尼通道，第二励磁线圈与转子总成之间形成与第一阻尼通道相贯通的第二阻尼通道。缸筒内放置有磁流变液，当旋转式磁流变阻尼器运转时，转子总成驱动磁流变液流动，该磁流变液经第二阻尼通道流向第一阻尼通道，进行循环的流动。本发明通过改变阻尼通道的有效长度实现对阻尼力大小的调控，扩大了阻尼力的调节范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例的旋转式磁流变阻尼器的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例的旋转式磁流变阻尼器的部分结构示意图；

图3为本发明实施例的旋转式磁流变阻尼器的另一部分结构示意图。

附图标号说明:

标号	名称	标号	名称
				1	缸体	324	第四齿轮
11	第一励磁线圈	4	阻尼通道形成组件
				12	上端盖	41	第二励磁线圈
13	下端盖	42	转轴外环
				14	缸筒	421	第一环形槽
2	转子总成	43	第一轴盘
				21	第一转轴	44	第二轴盘
22	旋转叶片	441	第一导流槽
				23	活塞	45	第一导流盘
231	活塞孔	46	第二导流盘
				24	导流塞	47	第三轴盘
3	转速调节组件	471	第二导流槽
				31	转轴组件	48	第四轴盘
311	第二转轴	5	第一阻尼通道
				312	第三转轴	6	第二阻尼通道
32	齿轮组件	7	第一导流腔
				321	第一齿轮	8	第二导流腔
322	第二齿轮	9	单向阀
				323	第三齿轮

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明所指的“上下”及“左右”是以图1所示的方位为基准。即本发明所指的“上下”对应图1的上下方位，本发明所指的“左”对应图1所示的左下方向，本发明所指的“右”对应图1所示的右上方向。

本发明提出了一种旋转式磁流变阻尼器，如图1至图3所示，包括：缸体1、转子总成2、转速调节组件3和阻尼通道形成组件4，其中缸体1又包括安装在于缸体1内壁上的第一励磁线圈11，缸体1用于放置磁流变液；转子总成2可转动地与缸体1连接，转子总成2用于驱动磁流变液流动；转转速调节组件3与转子总成2连接；阻尼通道形成组件4位于缸体1和转子总成2之间，阻尼通道形成组件4还包括第二励磁线圈41。第一励磁线圈11与第二励磁线圈41之间形成第一阻尼通道5，第二励磁线圈41与转子总成2之间形成与第一阻尼通道5相贯通的第二阻尼通道6，第一阻尼通道5和第二阻尼通道6供磁流变液流通。

具体地，如图1所示，缸体1为由上端盖12、下端盖13和缸筒14构成的内部中空的圆柱体，上端盖12和下端盖13上设有位于同一轴线上的缺口，通过上下端盖13的缺口将转子总成2固定在缸体1内部，其中转子总成2的一端分别穿过上端盖12的缺口与转速调节组件3连接，转子总成2的另一端穿过下端盖13的缺口与需要减震的装置相连。而阻尼通道形成装置同样位于缸体1内部，阻尼通道形成组件4的一端与缸筒14连接，另一端与转子总成2之间留有间隙，第二励磁线圈41位于阻尼形成组件上靠近转子总成2的一侧，第二励磁线圈41与转子总成2之间形成第二阻尼通道6，即阻尼通道形成组件4与转子总成2之间留有的间隙。由于第一励磁线圈11位于缸筒14的内侧面，而阻尼通道形成组件4为中空的结构，所以间隔设置的第一励磁线圈11与第二励磁线圈41之间也存在空间，该空间则为第一阻尼通道5，其中第一阻尼通道5与第二阻尼通道6为互相贯通的状态。当旋转式磁流变阻尼器运行时，提前将磁流变液装入缸体1内，对第一励磁线圈11和第二励磁线圈41进行通电，磁流变液在转子总成2的驱动下开始流动，磁流变液经第二阻尼通道6流向第一阻尼通道5，从而进行循环的流动，当磁流变液在第二阻尼通道6内流动时，第二励磁线圈41由于通电产生磁场，使磁流变液磁化，而磁流变液中的磁性颗粒沿径向排列成链，当转子总成2转动时，其线速度的方向与其链的方向垂直，使磁流变液中的链受到剪切，从而产生阻尼力。其中，磁性颗粒沿径向排列成的链条长度越长，所产生的阻尼力也越大。当磁流变液从第二阻尼通道6流到第一阻尼通道5时，位于第一阻尼通道5旁侧的第一励磁线圈11也作用于磁流变液，同样使磁流变液中的链受到剪切，从而产生阻尼力。从而使该阻尼器获得持续可调节的阻尼力，基于磁流变液本身的特性即流动便产生阻尼力，所以通过对第一阻尼通道5和第二阻尼通道6之间的连通状态的调节，可以实现对阻尼力大小的调节。其中，第一励磁线圈11和第二励磁线圈41分别由两个独立运行的开关(图中未示出)进行控制，所以还可以通过对第一励磁线圈11和第二励磁线圈41的输入电流进行调控，通过改变电流的强弱来改变磁场的强度，从而实现阻尼力大小的调节。

如图1所示，转速调节组件3包括互相配合转轴组件31和齿轮组件32，转子总成2包括第一转轴21，第一转轴21通过齿轮组件32和转轴组件31连接。其中，齿轮组件32包括互相啮合的第一齿轮321和第二齿轮322及第三齿轮323和第四齿轮324，转轴组件31包括第二转轴311和第三转轴312。第一转轴21和第二转轴311通过互相啮合的第一齿轮321和第二齿轮322连接，第二转轴311和第三转轴312通过互相啮合的第三齿轮323和第四齿轮324相连接，齿轮组件32和转轴组件31安装在第一转轴21上后，第二转轴311分别与第一转轴21和第三转轴312平行，第三转轴312与第一转轴21互位于同一轴线上。基于上述设置可知，第三转轴312为输入转轴，第二转轴311为传递转轴，第一转轴21为输出转轴，可通过对第三转轴312进行调节实现对第一转轴21转速的调节，从而对磁流变液流速进行控制。因此，第一转轴21和第三转轴312可以独立运行，提高了该旋转式磁流变阻尼器的使用范围。

请参阅图1，在一实施例中，阻尼通道形成组件4还包括转轴外环42，转轴外环42分别与缸体1的上下内壁相连接，转轴外环42上还设有连通第一阻尼通道5和第二阻尼通道6的第一环形槽421。该第一环形槽421可作为第二阻尼通道6的一部分，即延长了第二阻尼通道6的长度，使磁流变液中通过磁性颗粒排列成链的长度延长，即被剪切的链的长度增加，从而增加了阻尼力的大小。

请再参阅图1，在又一实施例中，阻尼通道形成组件4还包括间隔设置的第一轴盘43和第二轴盘44，第一轴盘43和第二轴盘44位于转轴外环42和缸体1之间，第一轴盘43和第二轴盘44之间形成与第一环形槽421相通的第一导流腔7，如此，进一步地延长了第二阻尼通道6的长度，进一步地增加了阻尼力的大小。

进一步地，如图1所示，第二轴盘44上设有第一导流槽441,第一导流槽441用于连通第一阻尼通道5和第一导流腔7。如此，不仅连通了第一阻尼通道5和第二阻尼通道6，更是在有效空间内，通过变相延长了第二阻尼通道6的长度，来增加阻尼力的大小。

更进一步地，阻尼形成组件包括沿第一转轴21的轴向延伸方向、依次间隔设置的第一导流盘45、第二导流盘46和第三轴盘47，第一导流盘45、第二导流盘46、第三轴盘47和第二轴盘44之间形成第一阻尼通道5。如此设置，最大化地延长了第一阻尼通道5的长度，使流经第一阻尼通道5的磁流变液，能获得最大的阻尼力。

具体地，第三轴盘47上设有与第一阻尼通道5互相贯通的第二导流槽471。如此，不仅延长了第一阻尼通道5的长度，还便于磁流变液进行循环往复的流动。

更具体地，阻尼通道形成组件4包括与第三轴盘47间隔设置的第四轴盘48，第四轴盘48与第三轴盘47之间设有连通第二导流槽471和第二阻尼通道6的第二导流腔8。这样，通过延长第二阻尼通道6的长度，达到了增加阻尼力大小的目的。

在一实施例中，阻尼通道形成组件4还包括设置于第一阻尼通道5和第二阻尼通道6之间且用于控制第一阻尼通道5和第二阻尼通道6之间的中断和连通状态的单向阀9，其中，单向阀9位于第二导流槽471上，单向阀9包括阀芯和用于对阀芯施加弹性力的弹性元件。磁流变液在转子总成2的驱动下发生流动，当转子总成2的转速到达一定速度时，磁流变液的流速增大，磁流变液作用于弹性元件，弹性元件推动阀芯开启；当流速过小时，不足以作用于弹性元件推动阀芯，所以阀芯关闭。通过设置单向阀9，方便控制第一阻尼通道5和第二阻尼通道6在连接和中断状态之间进行切换，结构简单，可靠性高。

在另一实施例中，转子总成2还包括套设在第一转轴21上的旋转叶片22，旋转叶片22用于驱动磁流变液流动。其中，转子总成2还包括套设于第一转轴21上的活塞23以及导流塞24，导流塞24位于旋转叶片22的下方，活塞23位于旋转叶片22和导流塞24之间，活塞23上还设有活塞孔231。这样，当磁流变液经第二阻尼通道6流到第一阻尼通道5又流到第二阻尼通道6时，在导流塞24和活塞23的作用下，又由第二阻尼通道6流向第一阻尼通道5，从而进行循环流动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。