專(zhuān)利名稱(chēng)：電流變液與壓電陶瓷復(fù)合的自適應(yīng)阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電流變液阻尼裝置，尤其是在工作時(shí)無(wú)需外加電源，能形成負(fù)反饋的電流變液與壓電陶瓷復(fù)合的自適應(yīng)阻尼器。
由于電流變液(簡(jiǎn)寫(xiě)ER流體)[1]的研究，近年來(lái)出現(xiàn)了ER流體阻尼器，這類(lèi)阻尼器由于其阻尼可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)而引起人們的極大興趣。Duc-los[2]設(shè)計(jì)出兩種基本類(lèi)型的阻尼振動(dòng)吸收裝置固定電極閥型和滑動(dòng)平板型，在固定電極型中，由于電流變效應(yīng)使流過(guò)極板的流體受阻，導(dǎo)致液體壓力升高，產(chǎn)生阻尼力；在滑動(dòng)平板型中，由于電流變效應(yīng)在極板間產(chǎn)生剪切力阻止極板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以使液壓力升高產(chǎn)生阻尼力。Petek[3]設(shè)計(jì)出一種用電流變液做成的引擎底座，它有許多平行的管道把電流變體分成上下兩部分。這些管道有由電流變液做的閥，通過(guò)控制上下兩部分電流變液的容量，從而使底座變得堅(jiān)硬，從而起到減小引擎振動(dòng)的目的。但是在以往用ER流體設(shè)計(jì)出的阻尼器中，使ER固化的電場(chǎng)是用外帶的高壓電源來(lái)提供的。這樣一方面需要給阻尼器附帶專(zhuān)用電源以激勵(lì)ER流體，同時(shí)也需要復(fù)雜的信號(hào)檢測(cè)與處理系統(tǒng)保證阻尼器工作，使電流變阻尼器應(yīng)用起來(lái)很不方便。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種電流變液和壓電陶瓷復(fù)合的自適應(yīng)阻尼器，它不僅能省去原有電流變液阻尼器工作時(shí)所需的外加電源和信息處理系統(tǒng)，同時(shí)能形成自適應(yīng)阻尼控制。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的把電流變阻尼器通過(guò)彈簧與隔板和二個(gè)能產(chǎn)生高電壓輸出的壓電陶瓷片連接在一起，輸出電壓用導(dǎo)線與阻尼器的電極組連接。當(dāng)外力作用使活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)壓縮彈簧，使力傳至壓電陶瓷片上輸出電壓，通過(guò)導(dǎo)線傳至電極之間，驅(qū)動(dòng)電流變液固化。外加力越大，作用在壓電陶瓷上的力亦越大，則輸出的電壓越高，對(duì)電流變液的固化作用越強(qiáng)，即阻尼力越大，從而形成自適應(yīng)阻尼器。
由于采用上述方案，可以在阻尼器工作時(shí)省去外帶的高壓電源和復(fù)雜的控制系統(tǒng)，容易實(shí)現(xiàn)阻尼控制及形成自適應(yīng)調(diào)節(jié)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的電流變液和壓電陶瓷復(fù)合的自適應(yīng)阻尼器的剖面圖。
圖2是本實(shí)用新型的自適應(yīng)阻尼器的結(jié)構(gòu)透視圖。
圖1中1．上蓋、2．下底、3．活塞、4．隔板、5．同心圓柱電極組、6．柱狀壓電陶瓷片、7．圓柱形外筒、8．固定電極的圓板、9．彈簧、10．活塞桿、11．導(dǎo)線。
在實(shí)施例
圖1中，上蓋(1)，下底(2)安裝在圓柱形外筒(7)上，內(nèi)部由隔板(4)把自適應(yīng)阻尼器分成上下兩部分，隔板(4)和外筒(7)之間密封。上部同心圓柱電極組(5)上，正負(fù)電極交叉排列，共有四個(gè)電極，最外層的負(fù)電極固定在外筒內(nèi)壁上，不隨活塞桿(10)而動(dòng)，其余三個(gè)板被兩個(gè)圓板(8)固定在活塞桿(10)上，圓板(8)上開(kāi)有小孔，活塞(3)安裝在活塞桿(10)上，活塞(3)上開(kāi)有圓孔，并與外筒(7)內(nèi)壁有一定間隙，活塞(3)下部通過(guò)彈簧(9)與隔板(4)相連。上蓋(1)和隔板(4)之間填充著電流變液體，構(gòu)成一個(gè)電流變阻尼器。自適應(yīng)阻尼器的下部分內(nèi)，壓電陶瓷片(6)豎直安裝在隔板(4)與下底(2)之間，由其輸出的電壓經(jīng)導(dǎo)線(11)連接到上部的圓柱電極組(5)上。
當(dāng)外界振動(dòng)作用在活塞桿(10)上，使活塞(3)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，它可以壓縮彈簧(9)，經(jīng)隔板(4)將力傳至壓電陶瓷片(6)，從而產(chǎn)生激勵(lì)形成高電壓，經(jīng)導(dǎo)線(11)傳輸至圓柱電極組(5)上，在電極間形成電場(chǎng)，引起填充其內(nèi)的電流變液固化，阻止活塞腔內(nèi)液體的流動(dòng)，使腔內(nèi)阻力增大，從而活塞運(yùn)動(dòng)得到抑制，起到減振效果。這種阻尼器省去了原有電流變阻尼裝置所需的外加電源和信息檢測(cè)處理系統(tǒng)。外加振動(dòng)力愈大，傳遞到壓電陶瓷片(6)上的力愈大，產(chǎn)生的輸出電壓愈高，從而在電極(5)間形成的電場(chǎng)愈強(qiáng)，電流變液的固化作用亦愈強(qiáng)，即阻尼越大，對(duì)振動(dòng)的控制越強(qiáng)，形成了自適應(yīng)控制。
權(quán)利要求1．一種電流變液與壓電陶瓷復(fù)合的自適應(yīng)阻尼器，由固定在活塞桿(10)的電極組(5)，活塞(3)及與之相連的彈簧(9)，隔板(4)，壓電陶瓷片(6)，導(dǎo)線(11)安裝在有上蓋(1)下底(2)的圓柱形外筒(7)內(nèi)組成，其特征是壓電陶瓷(6)豎直安裝在隔板(4)與下底(2)之間，高電壓輸出經(jīng)由導(dǎo)線(11)與電極組(5)連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)阻尼器。其特征是隔板(4)與外筒(7)之間有密封橡膠密封。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)阻尼器，其特征是三個(gè)同心的圓環(huán)柱型電極(5)固定活塞桿上(10)上，正負(fù)電極交叉排列。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)阻尼器，其特征是最外層的負(fù)電極固定在外筒(7)內(nèi)壁上。
專(zhuān)利摘要一種電流變液與壓電陶瓷復(fù)合的自適應(yīng)阻尼器,是在圓柱形筒內(nèi)經(jīng)由密封隔板將活塞腔與壓電陶瓷片分開(kāi)。用活塞和彈簧機(jī)構(gòu)作用壓電陶瓷響應(yīng)外界振動(dòng),產(chǎn)生的電壓輸出接到固定在活塞桿上的同心圓環(huán)柱電極上,以使活塞腔內(nèi)的電流變液固化,增大阻尼力,從而減小活塞的振動(dòng)。
文檔編號(hào)F16F15/00GK2318453SQ9623614
公開(kāi)日1999年5月12日 申請(qǐng)日期1996年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月23日
發(fā)明者趙曉鵬, 唐宏 申請(qǐng)人:趙曉鵬, 唐宏