基於彈簧強化傳熱的自復位磁流變阻尼器的製作方法

2023-05-24 14:49:46

本實用新型涉及磁流變阻尼器技術領域，尤其涉及一種基於彈簧強化傳熱的自復位磁流變阻尼器。

背景技術：

磁流變阻尼器在工作過程中，外界振動的機械能、勵磁線圈的電功率損失、活塞杆與密封圈的摩擦發熱以及外界環境的熱輻射均將大部分轉化為磁流變阻尼器內部熱能，使得磁流變阻尼器產生升溫效應。

而現有的磁流變阻尼器，並不具備一定的散熱功能，磁流變阻尼器因高效的耗能特性會在短時間內積聚大量熱能，而大幅度升溫將導致磁流變阻尼器的受到損壞。因此，有效控制磁流變器件的升溫對提高其工作性能有著極其重要的意義。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種基於彈簧強化傳熱的自復位磁流變阻尼器，其結構簡單，在能夠有效降低本實用新型內部熱量積聚而產生的升溫，及時進行熱量傳導，達到降溫的效果的同時，自身具備自動復位的功能，能夠避免結構震後的殘餘位移。

本實用新型的上述目的是通過以下技術方案予以實現的。

一種基於彈簧強化傳熱的自復位磁流變阻尼器，所述磁流變阻尼器包括：外部結構、內部結構以及活塞杆；

所述外部結構包括：上連接頭、上密封件、阻尼器外套筒、下密封件；

所述內部結構包括：內密封件、上內插彈簧、下內插彈簧；

所述活塞杆包括：內活塞杆、活塞、外活塞杆；

所述下密封件、所述內密封件內部均設置有通孔；

所述活塞的側壁裝嵌設置有勵磁線圈；

所述上連接頭設置在所述上密封件頂部，所述上密封件裝嵌在所述阻尼器外套筒的頂部，所述下密封件裝嵌在所述阻尼器外套筒的底部；

所述內密封件設置在所述阻尼器外套筒的內壁上；

所述內活塞杆、所述活塞、所述外活塞杆由上至下依次連接；

所述活塞位於所述下密封件、所述內密封件之間；

所述內活塞杆可活動地插裝在所述內密封件、所述上內插彈簧內部；

所述外活塞杆可活動地插裝在所述下密封件、所述下內插彈簧內部，所述外活塞杆的底部設置有下連接頭；

所述上內插彈簧的頂部與所述內密封件的底部連接，所述上內插彈簧的底部與所述活塞的頂部連接；

所述下內插彈簧的頂部與所述活塞的底部連接，所述下內插彈簧的底部與所述下密封件的頂部連接；

所述阻尼器外套筒內壁、所述內密封件底部、所述活塞頂部形成的密閉空腔以及所述阻尼器外套筒內壁、所述活塞底部、所述下密封件的頂部形成的密閉空腔均填充有磁流變液。

本實用新型的所述上連接頭、所述上密封件、所述阻尼器外套筒、所述下密封件作為外部結構，所述上密封件、所述阻尼器外套筒、所述下密封件配合使用，保護本實用新型內部的結構；所述上連接頭、所述下連接頭作為與外部設備進行連接的部件；在所述活塞杆來回往復平動過程中，所述活塞可在所述內密封件、所述下密封件之間上下移動，所述上內插彈簧、所述下內插彈簧可對腔體內的所述磁流變液進行攪動，從而加強本實用新型內外結構的傳熱效果；同時，所述上內插彈簧、所述下內插彈簧配合使用，還可實現所述活塞位置的自復位，避免結構震後的殘餘位移；本實用新型結構簡單，在能夠有效降低本實用新型內部熱量積聚而產生的升溫，及時進行熱量傳導，達到降溫的效果的同時，自身具備自動復位的功能，能夠避免結構震後的殘餘位移。

其中，所述磁流變液主要由非導磁性液體和均勻分散於其中的高磁導率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒組成；在所述勵磁線圈的磁場作用下，所述磁流變液的流動特性發生顯著變化，即粘度增大、屈服應力增加，表現為類固體特性；當磁場作用撤除時，其性能又迅速恢復為良好的流動性；因此，所述磁流變液在所述勵磁線圈的磁場作用下起到減震的作用。

具體地，所述上連接頭上設置有上連接孔；用於與外部結構進行連接。

具體地，所述下連接頭上設置有下連接孔；用於與外部結構進行連接。

優選地，所述活塞的高度、所述上內插彈簧的自由長度、所述下內插彈簧的自由長度的總和與所述內密封件、所述下密封件之間的高度差相等；

如此設置，能夠保證在本實用新型處於自由狀態時，本實用新型的所述上內插彈簧、所述下內插彈簧同樣處於自由狀態，所述上內插彈簧、所述下內插彈簧的形變能夠在儘量僅受到所述活塞自身重力的影響，延長了所述上內插彈簧、所述下內插彈簧的使用壽命，也提高了本實用新型內部的穩定性。

優選地，所述下密封件、所述內密封件的外壁均設置有密封材料；從而保證本實用新型內部結構的密封性。

進一步地，所述磁流變阻尼器還包括：多個上固定部件；

所述上固定部件為板件結構；

多個所述上固定部件均勻設置在所述阻尼器外套筒的頂部；

所述上固定部件的一側的底部與所述阻尼器外套筒的頂部連接，所述上固定部件的另一側的底部與所述上密封件的頂部連接；

能夠進一步提高本實用新型結構的穩定性，避免由于震動過於劇烈而導致本實用新型內部的結構出現變化。

進一步地，所述磁流變阻尼器還包括：多個下固定部件；

多個所述下固定部件均勻設置在所述阻尼器外套筒的底部；

所述下固定部件的一側的頂部與所述阻尼器外套筒的底部連接，所述下固定部件的另一側的頂部與所述下密封件的底部連接；

能夠進一步提高本實用新型結構的穩定性，避免由于震動過於劇烈而導致本實用新型內部的結構出現變化。

進一步地，所述上密封件的外壁與所述阻尼器外套筒的內壁通過螺紋連接。

與現有技術相比，本實用新型有益效果在於：

1、本實用新型結構簡單，在能夠有效降低本實用新型內部熱量積聚而產生的升溫，及時進行熱量傳導，達到降溫的效果的同時，自身具備自動復位的功能，能夠避免結構震後的殘餘位移。

2、本實用新型設置多個上固定部件、多個下固定部件，能夠在本實用新型的上下兩端保證本實用新型的牢固性，用以防止本實用新型內部因受到平行於本實用新型的長度方向上的力而發生變化，提高了本實用新型整體的牢固性。

附圖說明

圖1為實施例1的基於彈簧強化傳熱的自復位磁流變阻尼器的結構示意圖。

圖2為實施例1的外部結構的結構示意圖。

圖3為實施例1的活塞杆的結構示意圖。

圖4為實施例2的外部結構的俯視圖。

圖5為實施例2的外部結構的仰視圖。

圖6為實施例3的上密封件與阻尼器外套筒的連接示意圖。

圖中：1、外部結構；101、上連接頭；101a、上連接孔；102、上密封件；103、阻尼器外套筒；104、下密封件；2、內部結構；201、內密封件；202、上內插彈簧；203、下內插彈簧；204、磁流變液；3、活塞杆；301、內活塞杆；302、活塞；303、外活塞杆；304、勵磁線圈；305、下連接頭；305a、下連接孔；4、上固定部件；5、下固定部件。

具體實施方式

以下將結合附圖對本實用新型各實施例的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都屬於本實用新型所保護的範圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面通過具體的實施例子並結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。

實施例1

如圖1、2、3所示，一種基於彈簧強化傳熱的自復位磁流變阻尼器，磁流變阻尼器包括：外部結構1、內部結構2以及活塞杆3；外部結構1包括：上連接頭101、上密封件102、阻尼器外套筒103、下密封件104；內部結構2包括：內密封件201、上內插彈簧202、下內插彈簧203；活塞杆3包括：內活塞杆301、活塞302、外活塞杆303；下密封件104、內密封件201內部均設置有通孔；活塞302的側壁裝嵌設置有勵磁線圈304；上連接頭101設置在上密封件102頂部，上密封件102裝嵌在阻尼器外套筒103的頂部，下密封件104裝嵌在阻尼器外套筒103的底部；內密封件201設置在阻尼器外套筒103的內壁上；內活塞杆301、活塞302、外活塞杆303由上至下依次連接；活塞303位於下密封件104、內密封件201之間；內活塞杆301可活動地插裝在內密封件201、上內插彈簧202內部；外活塞杆303可活動地插裝在下密封件104、下內插彈簧203內部，外活塞杆304的底部設置有下連接頭305；上內插彈簧202的頂部與內密封件201的底部連接，上內插彈簧202的底部與活塞302的頂部連接；下內插彈簧203的頂部與活塞302的底部連接，下內插彈簧203的底部與下密封件104的頂部連接；阻尼器外套筒103內壁、內密封件201底部、活塞302頂部形成的密閉空腔以及阻尼器外套筒103內壁、活塞302底部、下密封件104的頂部形成的密閉空腔均填充有磁流變液204。

本實用新型的上連接頭101、上密封件102、阻尼器外套筒103、下密封件104作為外部結構，上密封件102、阻尼器外套筒103、下密封件104配合使用，保護本實用新型內部的結構；上連接頭101、下連接頭305作為與外部設備進行連接的部件；在活塞杆3來回往復平動過程中，活塞302可在內密封件201、下密封件104之間上下移動，上內插彈簧202、下內插彈簧203可對腔體內的磁流變液204進行攪動，從而加強本實用新型內外結構的傳熱效果；同時，上內插彈簧202、下內插彈簧203配合使用，還可實現活塞位置的自復位，避免結構震後的殘餘位移；本實用新型結構簡單，在能夠有效降低本實用新型內部熱量積聚而產生的升溫，及時進行熱量傳導，達到降溫的效果的同時，自身具備自動復位的功能，能夠避免結構震後的殘餘位移。

其中，磁流變液204主要由非導磁性液體和均勻分散於其中的高磁導率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒組成；在阻尼器勵磁線圈304的磁場作用下，磁流變液204的流動特性發生顯著變化，即粘度增大、屈服應力增加，表現為類固體特性；當磁場作用撤除時，其性能又迅速恢復為良好的流動性；因此，磁流變液204能夠在阻尼器勵磁線圈304的磁場作用下起到減震的作用。

本實施例中，上連接頭101上設置有上連接孔101a；用於與外部結構進行連接。

本實施例中，下連接頭305上設置有下連接孔305a；用於與外部結構進行連接。

外部設備可通過掛鈎在本實用新型的上下兩端分別勾住上連接孔101a、下連接孔305a，由於本實用新型會在平行與長度方向受力，因此採用上連接孔101a、下連接孔305a作為與外部部件進行連接的結構，能夠在結構簡單的同時，獲得較佳的連接牢固性。

本實施例中，活塞302的高度、上內插彈簧202的自由長度、下內插彈簧203的自由長度的總和與內密封件201、下密封件104之間的高度差相等；

如此設置，能夠保證在本實用新型處於自由狀態時，本實用新型的上內插彈簧202、下內插彈簧203同樣處於自由狀態，上內插彈簧202、下內插彈簧203的形變能夠在儘量僅受到活塞302自身重力的影響，延長了上內插彈簧202、下內插彈簧203的使用壽命，也提高了本實用新型內部的穩定性。

實施例2

如圖4、5所示，本實施例提供一種基於彈簧強化傳熱的自復位磁流變阻尼器，與實施例1的區別在於，下密封件104、內密封件201的外壁均設置有密封材料；從而保證本實用新型內部結構的密封性；

由於活塞302在下密封件104、內密封件201之間移動時，活塞302周圍的磁流變液204會隨著活塞302的位移而產生波動，若活塞302的波動較大，可能會使得磁流變液204在下密封件104、內密封件201的外壁發生洩漏，而在下密封件104、內密封件201的外壁均設置有密封塗層能夠保證本實用新型內部結構的密封性；

若因成本限制，可在下密封件104、內密封件201的外壁均設置密封墊圈，以起到同樣的密封效果。

本實施例中，本實用新型還包括：多個上固定部件4；上固定部件4為板件結構；多個上固定部件4均勻設置在阻尼器外套筒103的頂部；上固定部件4的一側的底部與阻尼器外套筒103的頂部連接，上固定部件4的另一側的底部與上密封件102的頂部連接；

多個上固定部件4配合使用，防止上密封件102發生脫落，能夠進一步提高本實用新型結構的穩定性，避免由于震動過於劇烈而導致本實用新型內部的結構出現變化。

本實施例中，本實用新型還包括：多個下固定部件5；多個下固定部件5均勻設置在阻尼器外套筒103的底部；下固定部件5的一側的頂部與阻尼器外套筒103的底部連接，下固定部件5的另一側的頂部與下密封件104的底部連接；

多個下固定部件5配合使用，防止下固定部件5發生脫落，能夠進一步提高本實用新型結構的穩定性，避免由于震動過於劇烈而導致本實用新型內部的結構出現變化。

本實用新型設置多個上固定部件4、多個下固定部件5，能夠在本實用新型的上下兩端保證本實用新型的牢固性，用以防止本實用新型內部因受到平行於本實用新型的長度方向上的力而發生變化，提高了本實用新型整體的牢固性。

實施例3

如圖6所示，本實施例提供一種基於彈簧強化傳熱的自復位磁流變阻尼器，與實施例1、2的區別在於，上密封件102的外壁與阻尼器外套筒103的內壁通過螺紋連接；

採用螺紋連接的方式，在保證上密封件102、阻尼器外套筒103之間連接的牢固性的同時，還方便使用者進行拆卸，使用者只需握住上連接頭101，進行旋轉，即可將上連接頭101從阻尼器外套筒103中旋轉出來，方便省力。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案。