多励磁多盘片式磁流变宽频隔振器

1.本发明涉及磁流变隔振领域，具体涉及一种多励磁多盘片式磁流变宽频隔振器。


背景技术：

2.管道振动是一种常见的现象，严重的振动会使管道结构损坏，因此有必要采取措施降低管道振动。现有的管道减振方法主要是利用液压系统等阻尼元件来消耗振动能量，达到振动抑制效果。但是管路振动多为高频振动，会导致传统纯液体阻尼器发生高频硬化现象，降低阻尼器对振动能量的耗散效率，对于高频振动结构，传统的磁流变液阻尼结构不能满足使用需求。
3.为降低工业管道的高频振动，在基于磁流变效应和剪切模式下工作模式，提出一种使用复合磁流变材料的多励磁多盘片磁流变宽频隔振器。该减震装置在中高频激励下具有较大的阻尼输出，可对其内部各方向的高频振动产生抑制效果，解决工业管道高频振动隔离问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术方案的高频减振装置工作频段宽，采用剪切模式下模式下工作的磁流变阻尼器，将液体介质替换为基于无纺布的复合基体磁流变材料，替换了流动工作模式下的液体环境，可以工作于中高频情况下，降低高频硬化效应，阻尼力可调范围宽，响应时间迅速，抗沉降性能好，无需专用密封结构，采用基于无纺布的复合基体磁流变材料，密封结构简单，结构紧凑，可靠性高，能耗较小。
5.一种多励磁多盘片式磁流变宽频隔振器，包括外套安装于工业管道上的内磁瓦、与内磁瓦同轴布置的固定环组件、内套于固定环组件的外磁瓦以及布置于内磁瓦和外磁瓦之间的磁流变组件；所述磁流变组件包括安装于内磁瓦上的内摩擦瓦、设置于外磁瓦上的外摩擦瓦以及布置于内摩擦瓦和外摩擦瓦之间的复合磁流变片；所述工业管道沿径向方向运动带动内磁瓦运动进而使内摩擦瓦沿径向方向运动。
6.进一步，所述内磁瓦外圆周上开设有用于安装内摩擦瓦的外环槽，所述外环槽为多个且多个外环槽沿轴向方向均匀分布；所述外磁瓦内壁上开设有用于安装外摩擦瓦的外环槽，所述外环槽为多个且多个外环槽沿轴向方向均匀分布。
7.进一步，所述内摩擦瓦和外摩擦瓦均匀间隔分布，内摩擦瓦和外摩擦瓦均为弧形结构，所述复合磁流变片贴合设置于内摩擦瓦和外摩擦瓦之间。
8.进一步，所述内磁瓦外侧壁和外磁瓦内侧壁上分别对应安装有内金属橡胶环和外金属橡胶环；内摩擦瓦一端安装于所述外环槽内，内摩擦瓦另一端抵持安装于外金属橡胶环；外摩擦瓦一端安装于所述内环槽内，外摩擦瓦另一端抵持安装于所述内橡胶环。
9.进一步，所述内磁瓦沿径向方向截面为多块结构相同的弧形结构合围而成，内磁瓦贴合安装于工业管道上，所述外磁瓦贴合安装于固定环组件内。
10.进一步，还包括安装于固定环组件上的绕线柱，所述绕线柱为多个且多个绕线柱
均匀分布在固定环组件上，所述绕线柱上绕设有励磁线圈。
11.进一步，所述固定环组件包括结构相同的上半环和下半环。
12.进一步，还包括端盖组件，所述端盖组件包括用于对磁流变组件进行轴向限位的左端盖和右端盖。
13.本发明的有益效果是：
14.1：本技术方案高频减振装置，安装快捷方便，无需停机安装。本方案内磁瓦采用多片式结构，内摩擦瓦可直接粘接或焊接在内磁瓦上，可以直接通过螺栓连接以及粘接的形式安装于工作管道；励磁线圈可先缠绕在绕线柱上，安装时与固定环一起从外侧施加到管道上，由螺钉锁紧。
15.2：工作频段宽，一般的磁流变阻尼器采用磁流变液体作为工作介质，且大多数的工作模式为流动模式，在高频激励下会产生高频硬化现象，其示功曲线会发生严重的畸变，耗能作用大幅降低。本方案设计剪切模式下模式下工作的磁流变阻尼器，特点在于将液体介质替换为基于无纺布的复合基体磁流变材料，替换了流动工作模式下的液体环境，可以工作于中高频情况下，降低高频硬化效应。
16.3：阻尼力大、阻尼力可调范围宽，响应时间迅速。采用复合磁流变材料，增加无纺布作为材料基体，其吸附率为1∶10或者更高，可明显提升磁流变效应，增大阻尼力。同时阻尼器的输出阻尼力大小受工作介质剪切应力影响，具有较高的输出阻尼力和动态范围。
17.4：全管段全方位减震。固定环组件形式安装于工业管道上，对于管道所有振动点所有方向的振动均有抑制效果。
18.5：整体结构紧凑，可靠性高。
19.6：采用金属减振橡胶结构，同步输出了阻尼力和弹性力，与磁流变材料一起起到了并联减振效果。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
21.图1为本发明径向截面示意图；
22.图2为本发明a-a剖视图；
23.图3为磁场走向示意图；
24.图4为本发明安装示意图。
具体实施方式
25.图1为本发明径向截面示意图；图2为本发明a-a剖视图；图3为磁场走向示意图；图4为本发明安装示意图；(磁场走向为图3箭头方向)如图所示，一种多励磁多盘片式磁流变宽频隔振器，包括外套安装于工业管道9上的内磁瓦8、与内磁瓦8同轴布置的固定环组件、内套于固定环组件的外磁瓦3以及布置于内磁瓦和外磁瓦3之间的磁流变组件；所述磁流变组件包括安装于内磁瓦8上的内摩擦瓦12、设置于外磁瓦3上的外摩擦瓦11以及布置于内摩擦瓦和外摩擦瓦之间的复合磁流变片13；所述工业管道沿径向方向运动带动内磁瓦运动进而使内摩擦瓦沿径向方向运动；本技术方案的高频减振装置工作频段宽，采用剪切模式下模式下工作的磁流变阻尼器，将液体介质替换为基于无纺布的复合基体磁流变材料，替换
了流动工作模式下的液体环境，可以工作于中高频情况下，降低高频硬化效应，阻尼力可调范围宽，响应时间迅速，抗沉降性能好，结构紧凑，可靠性高。
26.本实施例中，所述内磁瓦8外圆周上开设有用于安装内摩擦瓦12的外环槽，所述外环槽为多个且多个外环槽沿轴向方向(即工业管道9的轴向方向)均匀分布；所述外磁瓦3内壁上开设有用于安装外摩擦瓦11的外环槽，所述外环槽为多个且多个外环槽沿轴向方向均匀分布。在内磁瓦8的外表面开设环槽结构，用于固定连接安装内摩擦瓦12，同时在外磁瓦3的内壁也开设有环槽结构用于安装外摩擦瓦，内、外摩擦瓦之间平行布置且二者之间留有间隙，用于安装复合磁流变片13，工业管道9振动时即会产生磁流变剪切效应，实现减振的目的。
27.本实施例中，所述内摩擦瓦12和外摩擦瓦11均匀间隔分布，内摩擦瓦12和外摩擦瓦11均为弧形结构，所述复合磁流变片13贴合设置于内摩擦瓦和外摩擦瓦之间。将传统的磁流变液液体介质替换为基于无纺布的复合基体磁流变材料，替换了流动工作模式下的液体环境，可以工作于中高频情况下，降低高频硬化效应。
28.本实施例中，所述内磁瓦8外侧壁和外磁瓦3内侧壁上分别对应安装有内金属橡胶环141和外金属橡胶环14；内摩擦瓦12一端安装于所述外环槽内，内摩擦瓦12另一端抵持安装于外金属橡胶环14；外摩擦瓦11一端安装于所述内环槽内，外摩擦瓦11另一端抵持安装于所述内橡胶环141。内金属橡胶环141和外金属橡胶环14结构均相同，配合内、外摩擦瓦的安装实现减振效果，橡胶减振与磁流变减振的并联减振模式，进一步的提升了产品的减振性能。
29.本实施例中，所述内磁瓦8沿径向方向截面为多块结构相同的弧形结构合围而成，内磁瓦8贴合安装于工业管道上，所述外磁瓦3贴合安装于固定环组件内。内磁瓦8采用多片式结构，内摩擦瓦12可直接粘接或焊接在内磁瓦片上，可以直接通过螺栓连接以及粘接的形式安装于工作管道，外磁瓦3也采用相同的安装方式与固定环组件配合安装。
30.本实施例中，还包括安装于固定环组件上的绕线柱1，所述绕线柱1为多个且多个绕线柱均匀分布在固定环组件上，所述绕线柱上绕设有励磁线圈15。励磁线圈可先缠绕在绕线柱上，安装时与固定环组件一起从外侧施加到管道上，由螺钉锁紧。
31.本实施例中，所述固定环组件包括结构相同的上半环3和下半环。固定环组件可采用抱箍结构，有两个相同的半环型抱箍配合，在通过螺栓6进行连接锁紧即可，整体结构简单，安装方便。
32.本实施例中，还包括端盖组件，所述端盖组件包括用于对磁流变组件进行轴向限位的左端盖10和右端盖16。
33.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。