一种轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器

1.本发明涉及阻尼器件技术领域，尤其是提供了一种轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器。


背景技术：

2.随着科技的发展，阻尼器越来越多的应用于在大型设备、高层建筑和大跨结构中，通过阻尼作用来消耗或隔离振/震动能量，或者施加外部的能量以抵消外部激励对结构的作用。
3.目前，普通的机械阻尼器刚度和阻尼系数是固定的，不能根据不同的工况进行调整，使得其适应性较低。为此，技术人员开发了磁流变阻尼器，磁流变阻尼器是利用磁流变液剪切屈服强度随外加磁场大小变化的特性制作的半主动控制装置，既具有被动控制的稳定性，又有主动控制的可调性的特性，其刚度或阻尼参数可调，适应性好，是目前各方极力发展的新型智能减振器，具有功耗低、时滞小和便于控制的特点。
4.但是，传统的磁流变阻尼器，例如申请号201710062175.9的专利“一种齿条传动式碟形磁流变阻尼器”、申请号为201610105046.9的专利“一种基于磁流变阻尼器的新型组合减振器”，只能提供单向耗能阻尼力，但是由于振动工况的复杂性，大多数情况下的系统振动都是由多种方向的振动耦合而成，在这种复杂工况下，传统磁流变阻尼器的单向性就大大限制了其工作效果，并且不方便根据工况进行阻尼特性的调节。另外，一些结构设计，将多个阻尼器按照一定的设计方案进行排布组合，构成一个减振阻尼平台，例如，申请号为201410579879.x的专利“一种磁流变阻尼器的磁流变液真空灌注方法”，但是这就使得整个减振系统结构复杂，体积较大，且可靠性下降。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明提供了一种轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，以能够同时给三向提供足够的耗能阻尼、有效减小系统振动衰减时间，并能够可随时调谐系统产生的阻尼力而适应不同工况。
6.为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，包括外阻尼筒、内阻尼筒和阻尼活塞；所述外阻尼筒和内阻尼筒同轴布置，外阻尼筒内壁与内阻尼筒外壁径向通过橡胶一体化成型，外阻尼筒的上端面、下端面与内阻尼筒之间排列多个圆周阵列的滚珠，所述内阻尼筒上端面外侧、下端面外侧设置有圆周导槽，所述外阻尼筒的上端面内侧、下端面内侧分别设置为平面，所述滚珠支撑在所述圆周导槽与所述平面之间，所述外阻尼筒、内阻尼筒与一体化成型的橡胶外设成外阻尼筒磁流变液腔，所述外阻尼筒磁流变液腔内填充有外磁流变液，所述外阻尼筒内设有能够控制磁力强弱的外筒励磁线圈，以控制所述外磁流变液的阻尼特性；所述内阻尼筒与阻尼活塞同轴布置并且滑动配合，所述内阻尼筒与阻尼活塞构成内阻尼筒磁流变液腔，所述阻尼活塞与内阻尼筒内壁之间留有阻尼间隙，所述内阻尼磁磁流变液腔内填充内磁流变液，所述阻尼活塞设置有
能够控制磁力强弱的活塞励磁线圈，以控制所述内磁流变液的阻尼特性。
7.可选地，所述外阻尼筒包括外阻尼筒上端盖、外阻尼筒上筒、外筒体、外阻尼筒下筒，所述外筒体与外阻尼筒上筒、外阻尼筒下筒轴向密封。
8.可选地，所述外阻尼筒、内阻尼筒和一体化成型的橡胶围设成填充内磁流变液的内阻尼筒磁流变液腔，通过所述一体化成型的橡胶的弹性作用实现内阻尼筒的复位。
9.可选地，所述外阻尼筒的上端与内阻尼筒上端之间通过上端橡胶一体化成型，所述外阻尼筒的下端与内阻尼筒下端之间通过下端橡胶一体化成型，所述外阻尼筒磁流变液腔设置在上端橡胶与下端橡胶之间。
10.可选地，所述外筒励磁线圈连接独立控制的电流控制电路，以通过控制电流实现外筒励磁线圈的磁力强弱控制，调节所述外磁流变液的阻尼力强弱。
11.可选地，所述外阻尼筒中间部分与内阻尼筒中间部分之间间隔设置有多个中间橡胶，所述外阻尼筒、内阻尼筒和多个中间橡胶将外阻尼筒磁流变液腔分割为多个独立的腔室，所述外筒励磁线圈包括独立控制的多个，各所述外筒励磁线圈分别对应不同的腔室设置，各外筒励磁线圈各自连接独立控制的外控制电路，各外控制电路各自独立的的控制各腔室对应的外筒励磁线圈的磁力强弱，以独立调节各腔室的外磁流变液的阻尼力强弱。
12.可选地，所述活塞励磁线圈连接独立控制的内控制电路，所述内控制电路控制活塞励磁线圈的磁力强弱控制，调节所述内磁流变液的阻尼力强弱。
13.可选地，所述阻尼活塞包括活塞头和双伸出活塞杆，所述活塞头外周开设有外圆凹槽，所述活塞励磁线圈缠绕于所述外圆凹槽内。
14.可选地，所述活塞头沿着轴向布置有多个外圆凹槽，各外圆凹槽内分别布置有独立的活塞励磁线圈，各所述活塞励磁线圈分别各自连接独立控制的内控制电路，各内控制电路分别独立的的控制各活塞励磁线圈的磁力强弱，以分别对所述内阻尼筒磁流变液腔的磁流变液的阻尼力强弱调节。
15.可选地，所述尼筒上端盖开设有圆周阵列的多个圆周导槽用于安置滚珠，所述内阻尼筒下端盖开设有圆周阵列的多个圆周导槽安置滚珠，所述外阻尼筒上端盖和外阻尼筒下端盖的内侧表面设置为平面，所述滚珠支撑在所述圆周导槽与所述平面之间。
16.相对于现有技术，本发明所提供的一种轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器的技术优势主要体现在：通过外阻尼筒与内阻尼筒在径向通过橡胶一体化成型连接，构成填充外磁流变液的外阻尼筒磁流变液空腔，在所述外阻尼筒内设有能够控制磁力强弱的外筒励磁线圈，以独立控制所述外磁流变液的阻尼特性，实现内阻尼筒相对于外阻尼筒的阻尼控制；通过所述内阻尼筒与阻尼活塞构成填充内磁流变液的内阻尼磁流变空腔，在所述阻尼活塞设置有能够控制磁力强弱的活塞励磁线圈，以控制所述内磁流变液的阻尼特性，实现阻尼活塞相对于内阻尼筒的阻尼控制。当振动发生传导至活塞杆处，振动运动可以分解为轴向与径向运动，内阻尼筒与活塞杆配合可以为减振系统提供轴向位移，活塞杆的轴向运动使磁流变液在阻尼通道中流动提供轴向耗能阻尼；内阻尼筒与外阻尼筒配合可以为减振系统提供径向位移，内、外阻尼筒的相对位移挤压间隙内的磁流变液提供径向耗能阻尼，以同时提供三向耗能阻尼，并通过独立线圈分别控制轴向、径向耗能阻尼，结合磁流变液的变阻尼特性，为减振系统提拥有较大的阻尼力调节范围，并根据工况的变化随时调谐系统各向阻尼力。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
18.图1为本发明提供的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器第一实施例的结构示意图；
19.图2为本发明的内阻尼筒上端盖结构示意图；
20.图3为本发明的阻尼活塞结构示意图：
21.图4为本发明的阻尼活塞上视图；
22.图5为本发明的内阻尼筒下端盖结构示意图；
23.图6为本发明的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器第二实施例的局部结构示意图；
24.图7为本发明的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器第三实施例的局部结构示意图。
25.在附图中，1-阻尼活塞，2-滚珠，3-外阻尼筒上端盖，4-外阻尼筒上筒，5-活塞头，6-外筒体，7-外阻尼筒下筒，8-底座，9-内阻尼筒下端盖，10-内阻尼筒磁流变液腔，11-内同体，12-外阻尼筒磁流变液腔，13-外筒励磁线圈，14-橡胶，15-内阻尼筒上端盖，16-活塞励磁线圈。
具体实施方式
26.在振动工况中，大多数系统振动都是由多种方向的振动耦合而成，现有技术的的磁流变阻尼器由于活塞杆与阻尼筒的结构限制，只能提供单向耗能阻尼力、阻尼力较小，并且阻尼力调节不方便。在这种复杂工况下，传统阻尼器大大限制了其工作效果。目前，现有技术通常将多个阻尼器按照一定的设计方案进行排布组合，构成一个减振阻尼平台，但是整个减振系统结构复杂，体积较大，且可靠性下降。
27.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，外阻尼筒和内阻尼筒通过橡胶一体化成型，外阻尼筒、内阻尼筒与一体化成型的橡胶外设成外阻尼筒磁流变液腔，外阻尼筒磁流变液腔内填充有外磁流变液，外阻尼筒内设有能够控制磁力强弱的外筒励磁线圈，以控制所述外磁流变液的阻尼特性；内阻尼筒与阻尼活塞构成内阻尼筒磁流变液腔，阻尼活塞与内阻尼筒内壁之间留有阻尼间隙，内阻尼磁磁流变液腔内填充内磁流变液，阻尼活塞设置有能够控制磁力强弱的活塞励磁线圈，以控制所述内磁流变液的阻尼特性。这种新的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器能够同时给三向提供足够的耗能阻尼、有效减小系统振动衰减时间，并能够可随时调谐系统产生的阻尼力而适应不同工况。
28.下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
29.如图1至图5所示，本发明提供的的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器的一个实施例，包括底座8、外阻尼筒、内阻尼筒和阻尼活塞1，所述外阻尼筒与底座连接。
30.外阻尼筒和内阻尼筒同轴布置，外阻尼筒内壁与内阻尼筒外壁径向通过橡胶14一体化成型，外阻尼筒的上端面、下端面与内阻尼筒之间排列多个圆周阵列的滚珠2，所述内阻尼筒上端面外侧、下端面外侧设置有圆周导槽，所述外阻尼筒的上端面内侧、下端面内侧分别设置为平面，所述滚珠2支撑在所述圆周导槽与所述平面之间，所述外阻尼筒、内阻尼
筒与一体化成型的橡胶14外设成外阻尼筒磁流变液腔12，所述外阻尼筒磁流变液腔12内填充有外磁流变液，所述外阻尼筒内设有能够控制磁力强弱的外筒励磁线圈13，以控制所述外磁流变液的阻尼特性。具体的，外阻尼筒包括外阻尼筒上端盖3、外阻尼筒上筒4、外筒体6、外阻尼筒下筒7，所述外筒体6与外阻尼筒上筒4、外阻尼筒下筒7轴向密封。并且，所述外阻尼筒、内阻尼筒和一体化成型的橡胶14围设成填充内磁流变液的内阻尼筒磁流变液腔10，通过所述一体化成型的橡胶14的弹性作用实现内阻尼筒的复位。所述外阻尼筒的上端与内阻尼筒上端之间通过上端橡胶14一体化成型，所述外阻尼筒的下端与内阻尼筒下端之间通过下端橡胶14一体化成型，所述外阻尼筒磁流变液腔12设置在上端橡胶14与下端橡胶14之间。
31.外阻尼筒上盖3与外阻尼筒上筒4通过螺栓刚性连接，外阻尼筒上筒4与外筒体6轴向密封，外筒体6内壁缠绕外筒励磁线圈13，外筒体6与外阻尼筒下筒7轴向密封，外阻尼筒下筒7与底座8通过螺栓刚性连接，外阻尼筒磁流变液腔12内填充有磁流变液。其中，所述外筒励磁线圈13连接独立控制的电流控制电路，以通过控制电流实现外筒励磁线圈13的磁力强弱控制，调节所述外磁流变液的阻尼力强弱。
32.如图1所示，本实施例中，所述内阻尼筒与阻尼活塞1同轴布置并且滑动配合，所述内阻尼筒与阻尼活塞1构成内阻尼筒磁流变液腔10，所述阻尼活塞1与内阻尼筒内壁之间留有阻尼间隙，所述内阻尼磁磁流变液腔内填充内磁流变液，所述阻尼活塞1设置有能够控制磁力强弱的活塞励磁线圈16，以控制所述内磁流变液的阻尼特性。具体的，所述阻尼活塞与内阻尼筒同轴设计，活塞励磁线圈16缠绕于阻尼活塞1活塞头部凹槽内，内筒体11上端通过内阻尼筒上端盖15轴向密封，活塞杆上段与内阻尼筒上端盖15密封滑动配合，活塞杆下段与内筒体11、内阻尼筒下端盖9密封滑动配合，内筒6与内阻尼筒下端盖9径向密封，内阻尼筒磁流变液腔10内填充有磁流变液，并通过阻尼活塞头分隔成上下两腔室。
33.在本实施例中，优选的，阻尼活塞1与活塞头外壳5刚性连接，主要起到引导活塞头内部励磁线圈产生的磁场的作用，并且为内阻尼筒内的磁流变液提供流道，提高了磁流变液作用处的磁场强度。
34.如图1所示，所述内阻尼筒与外阻尼筒同轴设计，内阻尼筒上端盖15与外阻尼筒上筒4通过橡胶14一体化成型，内阻尼筒下端盖9与外阻尼筒下筒7通过橡胶14一体化成型，内阻尼筒上端盖15与外阻尼筒上端盖3之间、内阻尼筒下端盖9与底座8之间各设有8个圆周阵列的滚珠。
35.如图3所示，本实施例中，所述阻尼活塞头处设有磁力线圈16、外筒体6处设有磁力线圈13，通过调节磁力线圈的电流大小可以调节磁流变液的阻尼力大小。具体的，所述活塞励磁线圈16连接独立控制的内控制电路，所述内控制电路控制活塞励磁线圈16的磁力强弱控制，调节所述内磁流变液的阻尼力强弱。在优选的具体实施例中，所述阻尼活塞1包括活塞头5和双伸出活塞杆，所述活塞头5外周开设有外圆凹槽，所述活塞励磁线圈16缠绕于所述外圆凹槽内。
36.如图1、图2、图4和图5所示，所述内尼筒上端盖15开设有圆周阵列的多个圆周导槽或者圆弧导槽用于安置滚珠2，所述内阻尼筒下端盖9开设有圆周阵列的多个圆周导槽安置滚珠2，所述外阻尼筒上端盖3和外阻尼筒端盖的内侧表面设置为平面，所述滚珠2支撑在所述圆周导槽与所述平面之间。这种结构能够使得滚珠相对于内阻尼筒位置稳定、相对于外
阻尼筒位置移动自由，既可以实现对内阻尼筒的稳定支撑，又能够保持结构稳定
37.通过这种结构可以实现系统振动的轴向运动与径向运动的完全解耦，内阻尼筒与阻尼活塞在磁流变液内的相对运动提供轴向阻尼力，实现轴向振动耗能减振，外阻尼筒与内阻尼筒在磁流变液内的相对运动提供径向阻尼力，实现径向振动耗能减振，且两者之间互不干涉，可以实现同时工作。所述橡胶结构在起到一定的减振与密封效果的同时，还能够起到复位功能，在振动发生过后使内阻尼筒恢复至初始位置，结合磁流变液的变阻尼特性，拥有较大的阻尼力调节范围，并且根据工况可随时调谐系统产生的阻尼力。
38.如图6所示，在本发明的第二个实施例中，所述外阻尼筒中间部分与内阻尼筒中间部分之间间隔设置有多个中间橡胶14，所述外阻尼筒、内阻尼筒和多个中间橡胶14将外阻尼筒磁流变液腔12分割为多个独立的腔室，所述外筒励磁线圈13包括独立控制的多个，各所述外筒励磁线圈13分别对应不同的腔室设置，各外筒励磁线圈13各自连接独立控制的外控制电路，各外控制电路各自独立的的控制各腔室对应的外筒励磁线圈13的磁力强弱，以独立调节各腔室的外磁流变液的阻尼力强弱。
39.相对于实施例一，实施例二通过多个中间橡胶外阻尼筒和内阻尼筒间隔呈多个独立的腔室，各腔室填充有外磁流变液，并通过各腔室相对的外筒励磁线圈实现各腔室的外磁流变液的独立控制，能够分区域控制外磁流变液的阻尼特性，以能够更好的适应不同的振动工况。如图7所示，在具体实施中，通过两个中间橡胶、上橡胶和下橡胶分成三个独立的第一腔室12a、第二腔室12b和第三腔室12c，对应的，将外筒励磁磁线圈13分成第一外筒励磁线圈13a(与第一腔室12a对应)、第二外筒励磁线圈13b(与第二腔室12b对应)和第三外筒励磁线圈13c(与第三腔室12c对应)，可以选择提高第一外筒励磁线圈13a的电流控制第一腔室12a的外磁流变液的阻尼特性、提高第二外筒励磁线圈13b的电流控制第二腔室12b的外磁流变液的阻尼特性，第三腔室12c的外磁流变液具有较弱的阻尼特性；或者可以选择提高第一外筒励磁线圈13a的电流控制第一腔室12a的外磁流变液的阻尼特性、提高第三外筒励磁线圈13c的电流控制第三腔室12c的外磁流变液的阻尼特性，第二腔室12b的外磁流变液具有较弱的阻尼特性；这样，分区域控制外磁流变液的阻尼特性，以更好适应不同的振动工况要求。本实施例的其他部分结构与实施例一结构相同，不再赘述。
40.在实施例一或实施例二的基础上，本发明提供了第三个实施例，在阻尼活塞上设置了多个独立控制的活塞励磁线圈，以能够实现内磁流变液在阻尼活塞外的不同区域的阻尼特性的控制，如图6所示，在本发明的第三个实施例中，所述活塞头5沿着轴向布置有多个外圆凹槽，各外圆凹槽内分别布置有独立的第一活塞励磁线圈16a、第二活塞励磁线圈16b、第三活塞励磁线圈16c、第四活塞励磁线圈16d和第五活塞励磁线圈16e，第一活塞励磁线圈16a、第二活塞励磁线圈16b、第三活塞励磁线圈16c、第四活塞励磁线圈16d和第五活塞励磁线圈16e，分别各自连接独立控制的内控制电路，各内控制电路分别独立的的控制第一活塞励磁线圈16a、第二活塞励磁线圈16b、第三活塞励磁线圈16c、第四活塞励磁线圈16d和第五活塞励磁线圈16e的磁力强弱，以分别对所述内阻尼筒磁流变液腔10的内磁流变液的阻尼力强弱调节。
41.如图7所示，相对于实施例一或实施例二，实施例三能够根据工况要求进行内磁流变液在阻尼活塞不同的轴向区域的阻尼特性控制。具体的，在活塞头5的外周沿轴向布置了五个外圆凹槽，各外圆凹槽独立的设置第一活塞励磁线圈16a、第二活塞励磁线圈16b、第三
活塞励磁线圈16c、第四活塞励磁线圈16d和第五活塞励磁线圈16e，在一些工况中，当活塞头的振动幅度较小、振动力较大时，可以通过增强第二活塞励磁线圈16b、第三活塞励磁线圈16c、第四活塞励磁线圈16d的电流，从而增强相对区域的内磁流变液的阻尼强度，这样可以针对性的增加活塞头在小范围的活动受到的阻尼力，能够适应该工况的需要的阻尼范围小、阻尼力大的特性；在另一些工况中，当活塞头的振动幅度较大、振动力较小时，可以通过增强一活塞励磁线圈16a、第三活塞励磁线圈16c和第五活塞励磁线圈16e的电流，从而增大内磁流变液的阻尼的范围，这样可以针对性的增加活塞头在大范围的活动受到低阻尼力的需求。本实施例的其他部分结构与实施例一或实施例结构相同，不再赘述。
42.各实施例所提供的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，在外阻尼筒与内阻尼筒之间填充外磁流变液，并能够控制磁力强弱的外筒励磁线圈，以独立控制所述外磁流变液的阻尼特性，实现内阻尼筒相对于外阻尼筒的阻尼控制；在内阻尼筒与阻尼活塞之间填充内磁流变液，通过能够控制磁力强弱的活塞励磁线圈控制所述内磁流变液的阻尼特性，实现阻尼活塞相对于内阻尼筒的阻尼控制。当振动发生传导至活塞杆处，振动运动可以分解为轴向与径向运动，内阻尼筒与活塞杆配合可以为减振系统提供轴向位移，活塞杆的轴向运动使磁流变液在阻尼通道中流动提供轴向耗能阻尼；内阻尼筒与外阻尼筒配合可以为减振系统提供径向位移，内、外阻尼筒的相对位移挤压间隙内的磁流变液提供径向耗能阻尼，同时提供了三向耗能阻尼，并通过独立线圈分别控制轴向、径向耗能阻尼，结合磁流变液的变阻尼特性，为减振系统提拥有较大的阻尼力调节范围，并根据工况的变化随时调谐系统各向阻尼力，解决了传统的磁流变阻尼器只能提供单向耗能阻尼力而无法适应多种方向的振动耦合的工况，提高了阻尼减振的效果，同时也解决了将多个阻尼器按照一定的设计方案进行排布组合而构成一个减振阻尼平台存在的整个减振系统结构复杂、体积较大、可靠性下降的问题。
43.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

技术特征：
1.一种轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：包括底座(8)、外阻尼筒、内阻尼筒和阻尼活塞(1)；所述外阻尼筒与底座(8)连接；所述外阻尼筒和内阻尼筒同轴布置，外阻尼筒内壁与内阻尼筒外壁径向通过橡胶(14)一体化成型，外阻尼筒的上端面、下端面与内阻尼筒之间排列多个圆周阵列的滚珠(2)，所述内阻尼筒上端面外侧、下端面外侧设置有圆周导槽，所述外阻尼筒的上端面内侧、下端面内侧分别设置为平面，所述滚珠(2)支撑在所述圆周导槽与所述平面之间，所述外阻尼筒、内阻尼筒与一体化成型的橡胶(14)外设成外阻尼筒磁流变液腔(12)，所述外阻尼筒磁流变液腔(12)内填充有外磁流变液，所述外阻尼筒内设有能够控制磁力强弱的外筒励磁线圈(13)，以控制所述外磁流变液的阻尼特性；所述内阻尼筒与阻尼活塞(1)同轴布置并且滑动配合，所述内阻尼筒与阻尼活塞(1)构成内阻尼筒磁流变液腔(10)，所述阻尼活塞(1)与内阻尼筒内壁之间留有阻尼间隙，所述内阻尼磁磁流变液腔内填充内磁流变液，所述阻尼活塞(1)设置有能够控制磁力强弱的活塞励磁线圈(16)，以控制所述内磁流变液的阻尼特性。2.根据权利要求1所述的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：所述外阻尼筒包括外阻尼筒上端盖(3)、外阻尼筒上筒(4)、外筒体(6)、外阻尼筒下筒(7)，所述外筒体(6)与外阻尼筒上筒(4)、外阻尼筒下筒(7)轴向密封。3.根据权利要求1所述的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：所述外阻尼筒、内阻尼筒和一体化成型的橡胶(14)围设成填充内磁流变液的内阻尼筒磁流变液腔(10)，通过所述一体化成型的橡胶(14)的弹性作用实现内阻尼筒的复位。4.根据权利要求1或2或3所述的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：所述外阻尼筒的上端与内阻尼筒上端之间通过上端橡胶(14)一体化成型，所述外阻尼筒的下端与内阻尼筒下端之间通过下端橡胶(14)一体化成型，所述外阻尼筒磁流变液腔(12)设置在上端橡胶(14)与下端橡胶(14)之间。5.根据权利要求4所述的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：所述外筒励磁线圈(13)连接独立控制的电流控制电路，以通过控制电流实现外筒励磁线圈(13)的磁力强弱控制，调节所述外磁流变液的阻尼力强弱。6.根据权利要求5所述的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：所述外阻尼筒中间部分与内阻尼筒中间部分之间间隔设置有多个中间橡胶(14)，所述外阻尼筒、内阻尼筒和多个中间橡胶(14)将外阻尼筒磁流变液腔(12)分割为多个独立的腔室，所述外筒励磁线圈(13)包括独立控制的多个，各所述外筒励磁线圈(13)分别对应不同的腔室设置，各外筒励磁线圈(13)各自连接独立控制的外控制电路，各外控制电路各自独立的的控制各腔室对应的外筒励磁线圈(13)的磁力强弱，以独立调节各腔室的外磁流变液的阻尼力强弱。7.根据权利要求1所述的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：所述活塞励磁线圈(16)连接独立控制的内控制电路，所述内控制电路控制活塞励磁线圈(16)的磁力强弱控制，调节所述内磁流变液的阻尼力强弱。8.根据权利要求1所述的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：所述阻尼活塞(1)包括活塞头(5)和双伸出活塞杆，所述活塞头(5)外周开设有外圆凹槽，所述活塞励磁线圈(16)缠绕于所述外圆凹槽内。
9.根据权利要求8所述的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：所述活塞头(5)沿着轴向布置有多个外圆凹槽，各外圆凹槽内分别布置有独立的活塞励磁线圈(16)，各所述活塞励磁线圈(16)分别各自连接独立控制的内控制电路，各内控制电路分别独立的的控制各活塞励磁线圈(16)的磁力强弱，以分别对所述内阻尼筒磁流变液腔(10)的磁流变液的阻尼力强弱调节。10.根据权利要求1所述的轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，其特征在于：所述内尼筒上端盖(15)开设有圆周阵列的多个圆周导槽用于安置滚珠(2)，所述内阻尼筒下端盖(9)开设有圆周阵列的多个圆周导槽安置滚珠(2)，所述外阻尼筒上端盖(3)和外阻尼筒端盖的内侧表面设置为平面，所述滚珠(2)支撑在所述圆周导槽与所述平面之间。

技术总结
本发明提供了一种轴-径向解耦的三向磁流变阻尼器，包括外阻尼筒、内阻尼筒和阻尼活塞；外阻尼筒和内阻尼筒通过橡胶一体化成型，外阻尼筒与内阻尼筒之间的间隙内填充磁流变液，外筒内设有外筒励磁线圈；内阻尼筒与阻尼活塞之间留有阻尼间隙，内阻尼筒内填充磁流变液，阻尼活塞的活塞头外周设置有活塞励磁线圈，本发明的阻尼器可以实现轴向与径向运动的完全解耦，结合磁流变液的变阻尼特性，拥有较大的阻尼力调节范围，并且通过励磁线圈可根据工况随时调谐系统产生的阻尼力，衰减系统三向振动的同时，极大地减小系统振动衰减时间。极大地减小系统振动衰减时间。极大地减小系统振动衰减时间。


技术研发人员：浮洁 朱朴凡 余淼
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2023.05.13
技术公布日：2023/8/21