小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器制造技術

本發明專利技術公開了一種小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，包括減振器工作臺面、外殼體、壓電夾層板、密封圈、磁流變液缸體、活塞連桿、彈簧、活塞、漆包線圈、磁流變液，能夠將外界的振動能量轉化為電能，電能直接驅動漆包線圈，調節磁流變液的粘度，進而調整減振器的阻尼與剛度。本發明專利技術的減振器無需外接電源及控制器，安裝簡單，其自身可以根據工作環境的振動情況，自適應地調整減振器的工作狀態，從而適應工作環境的變化，克服了目前小型精密儀器所使用的阻尼型減振器的缺點。

Self electromagnetic rheological fluid damping type damper small precision instrument

The invention discloses a self powered electromagnetic rheological fluid damping type damper for small precision instruments, including shock absorber work surface, shell, piezoelectric sandwich plate, sealing ring, magnetorheological fluid cylinder, piston rod, piston, spring, paint, Bao Xianquan MRF, can be transformed into the field of vibration energy electrical energy, electrical energy directly drives the enamelled coil, adjust the viscosity of the MR fluid, and then adjust the shock absorber damping and stiffness. The shock absorber of the invention does not need external power supply and controller, simple installation, its vibration according to the working environment and adaptively adjust the damper working state, so as to adapt to the change of environment, overcome the damping shock absorber used in the present small precision instrument faults.

【技術實現步驟摘要】
小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器
本專利技術屬于機械振動力學領域，具體涉及自供電磁流變液阻尼型減振器，特別應用于小型精密儀器工作過程中的減振。
技術介紹
為了減小外界環境振動對小型精密儀器工作過程中的影響，通常在小型精密儀器與設備之間安裝有減振緩沖裝置。由于結構簡單，安裝方便，價格低廉等因素，阻尼型減振器是目前應用最為廣泛的減振裝置。傳統的阻尼性減振器的阻尼與剛度都是不變的，工作過程中振幅較寬，消除振動的時間比較長，減振器的效果并不令人十分滿意，很多情況下無法滿足實際需求；而目前的自適應主動控制減振器需要外接控制器、電源等因素，價格昂貴，并且使用并不方便。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術提供了一種小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，該減振器無需外接電源及控制器，安裝簡單，其自身可以根據工作環境的振動情況，能夠將外界的振動能量轉化為電能，電能直接驅動漆包線線圈，調節磁流變液的粘度，進而調整自供電磁流變液阻尼器的阻尼與剛度，即自適應地調整減振器的阻尼和剛度，從而適應工作環境的變化。為解決上述問題，本專利技術提供的方案為：小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，包括減振器工作臺面、外殼體、壓電夾層板、密封圈、磁流變液缸體、活塞連桿、彈簧、活塞、漆包線圈、磁流變液。所述的活塞連桿與活塞的材料為不銹鋼或與不銹鋼類似的非導磁材料；所述的磁流變液缸體為純鐵或與純鐵類似的導磁材料；所述的密封圈為U型密封圈，或L型密封圈，或J型密封圈，或V型密封圈；所述的壓電夾層板為鋯鈦酸鉛壓電陶瓷PZT制作；所述的外殼體由不銹鋼或與不銹鋼類似的非導磁金屬材料制作，以防止磁場泄露，并用于安裝磁流變液缸體、壓電夾層板、漆包線圈。所述的漆包線圈的銅線匝數及直徑根據減振器的性能參數及磁流變液的阻尼特性確定。所述的減振器工作臺面用于安裝需要減振的儀器設備或者裝置。所述的活塞連桿的底端與活塞連接，活塞連桿的頂端與減振器工作臺面連接；所述活塞安裝于磁流變液缸體內；所述的彈簧有兩個，為減振器的彈性單元，分別連接于活塞的上部與磁流變液缸體內部的頂端、活塞的下部與磁流變液缸體的底端；所述的磁流變液缸體內部充滿磁流變液；所述的磁流變液為減振器的阻尼單元；所述的密封圈安裝于磁流變腔體頂端與活塞連桿之間，用于防止磁流變液泄露。所述的漆包線圈纏繞于磁流變液缸體外部，材質為銅線，接通電流后可以產生磁場，控制磁流變液的粘度。所述的壓電夾層板有兩塊，為減振器的產生電能單元，分別安裝于磁流變液缸體外部頂端與外殼體內部頂端之間、磁流變液缸體外部底端與外殼體內部底端之間，且壓電夾層板與外殼體的頂端與底端留有一定間隙。本專利技術的小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器工作原理為：當自供電磁流變液阻尼型減振器工作臺面相對外殼體運動時，工作臺面通過活塞連桿帶動活塞在磁流變液缸體內往復運動，活塞帶動磁流變液缸體內的磁流變液往復流動，磁流變液會對磁流變液缸體頂端和底端產生交變的作用力；因此，磁流變液缸體會對兩端的壓電晶體產生交變作用力，受到交變作用力的壓電晶體產生交變電壓，通過導線驅動漆包線圈產生交變磁場；在磁場的作用下，磁流變液的剪切屈服強度會增加，粘度亦會增強；從而，活塞相對磁流變缸體的相對運動的阻力會增大，整個系統的阻尼與剛度會增大。活塞相對磁流變液缸體的相對運動的加速度越大，壓電晶體產生的交變電壓越大；從而漆包線圈產生的磁場強度越大，磁流變液的粘度會越大，從而整個電磁流變阻尼型減振器構成了一個自調節阻尼與剛度系統。與傳統的阻尼型減振器相比，本專利技術的小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器具有以下有益效果：(1)能夠自我提供電能，無需外部供電；(2)可以對工作環境的改變，自我調整阻尼與剛度，無需外部控制器調控；(3)結構簡單、造價低廉、安裝方便。附圖說明圖1為小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器結構示意圖。圖中：1、減振器工作臺面，2、外殼體，3、頂端壓電夾層板，4、密封圈，5、磁流變液缸體，6、活塞連桿，7、頂端彈簧，8、活塞，9、漆包線圈，10、底端彈簧，11、磁流變液，12、底端壓電夾層板。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的具體實施方法作進一步說明。如圖1所示，本專利技術的小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器包括減振器工作臺面1、外殼體2；頂端壓電夾層板3、密封圈4、磁流變液缸體5、活塞連桿6、頂端彈簧7、活塞8、漆包線圈9、底端彈簧10、磁流變液11、底端壓電夾層板12?；钊B桿6連接減振器工作臺面1與活塞8，構成了自供電磁流變液阻尼型減振器的運動單元，活塞連桿6與活塞8可以為螺紋或焊接連接；活塞連桿6與減振器工作臺面1為螺紋連接。密封圈4安裝在磁流變液缸體5與活塞連桿6之間，其功能為防止磁流變液11泄露。頂端壓電夾層板3安裝在磁流變液缸體5外部頂端與外殼體2內部頂端之間，底端壓電夾層板12安裝在磁流變液缸體5外部底端與外殼體2內部底端之間；頂端壓電夾層板3和底端壓電夾層板12為供電裝置，其受外部作用力作用時會產生電能。頂端彈簧7安裝在磁流變液缸體5的內部頂端和活塞8的頂端之間，底端彈簧10安裝磁流變液缸體5的內部底端和活塞8的底端之間，它們為自供電磁流變液阻尼型減振器的線性彈性單元。漆包線圈9纏繞在磁流變液缸體5周圍，其通電后會產生磁場，為自供電磁流變液阻尼型減振器的控制單元。磁流變液11充滿整個磁流變液缸體5，在磁場的作用下，其粘度會改變，系統的剛度和阻尼亦會改變，其為自供電磁流變液阻尼型減振器的執行單元。以上實施例僅為說明本專利技術的技術思想，不能以此限定本專利技術的保護范圍，凡是按照本專利技術提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本專利技術保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，其特征在于，其包括減振器工作臺面、外殼體、壓電夾層板、密封圈、磁流變液缸體、活塞連桿、彈簧、活塞、漆包線圈、磁流變液。

【技術特征摘要】
1.小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，其特征在于，其包括減振器工作臺面、外殼體、壓電夾層板、密封圈、磁流變液缸體、活塞連桿、彈簧、活塞、漆包線圈、磁流變液。2.根據權利要求1所述的小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，其特征在于，所述的活塞連桿與活塞的材料為不銹鋼或與不銹鋼類似的非導磁材料；所述的磁流變液缸體為純鐵或與純鐵類似的導磁材料；所述的密封圈為U型密封圈，或L型密封圈，或J型密封圈，或V型密封圈；所述的壓電夾層板為鋯鈦酸鉛壓電陶瓷PZT制作；所述的外殼體由不銹鋼或與不銹鋼類似的非導磁金屬材料制作，以防止磁場泄露，并用于安裝磁流變液缸體、壓電夾層板、漆包線圈。3.根據權利要求1所述的小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，其特征在于，所述的漆包線圈的銅線匝數及直徑根據減振器的性能參數及磁流變液的阻尼特性確定。4.根據權利要求1或2或3所述的小型精密儀器的自供電磁流變液阻尼型減振器，其特征在于，所述的減振器工作臺面用于安裝需要減振的儀器設備或者裝置。5.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉延彬，梁喆，姜媛媛，曾文文，
申請(專利權)人：安徽理工大學，
類型：發明
國別省市：安徽,34