本實用新型屬于機械工程領(lǐng)域，涉及管路的固定與減振，具體涉及一種自感應(yīng)磁流變減振管夾，特別適用于航空液壓管路的固定與減振。

背景技術(shù)：

管夾是管道固定和連接不可缺少的組件，既要保證有足夠的連接強度又要保證管道連接的密封性。現(xiàn)有管夾的振動效果差，遇到強烈振動會損害管路甚至造成其破裂，從而影響整個系統(tǒng)的安全。

現(xiàn)代航空航天的迅速發(fā)展帶動著飛機向著大型化和高速化發(fā)展。單架飛機的航空管路數(shù)量也大幅度增加，飛機管路系統(tǒng)更加復(fù)雜，空間局限性大，再加上飛行速度的不斷升高，機體的振動以及變形都達到了前所未有的程度，這就對飛機管路系統(tǒng)的固定與減振提出了更高的要求。由于普通管夾一般只具有管路安裝固定作用，在管路振動情況下不能減弱管路的振動以及振動所造成的影響，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致管路的損壞從而導(dǎo)致事故的發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計，飛機發(fā)動機的結(jié)構(gòu)故障90％以上由振動所導(dǎo)致，或與振動有關(guān)。采用傳統(tǒng)航空管夾，可能能夠滿足管路固定的要求，但是減振效果不理想，且工作壽命短、效率低。同時，管路振動的能量得不到合理的利用，造成浪費。因此管路的減振是航空中必須考慮的一個重要問題。

公開號為CN102996905A的中國發(fā)明專利申請公開了一種雙孔管夾，其在上管夾和下管夾部分均包含防滑凹陷和管路支撐肋，在相鄰的支撐肋之間形成消音腔，降低了管夾的振動和噪音。但是，其并沒有在本質(zhì)上減弱管路振動，管路的振動仍影響著系統(tǒng)的安全。

公告號為CN103104646B的中國發(fā)明專利公開了一種控制管狀結(jié)構(gòu)多維振動的卡箍式阻尼器，在管狀結(jié)構(gòu)外部分別設(shè)置軸向和環(huán)向的減振彈簧和橡膠阻尼圈以及防撞墊，可以降低管狀結(jié)構(gòu)的軸向和環(huán)向振動，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不方便管路的安裝固定，無法保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，遇到強烈振動時，管路仍不可避免有晃動或較大變形，從而導(dǎo)致管路系統(tǒng)的損壞，造成安全事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述存在的問題，本實用新型旨在提供一種自感應(yīng)磁流變減振管夾，此管夾不但具有管路固定和減振功效，保證管路的壽命和可靠性，還能充分利用管路振動的能量，保障飛機液壓系統(tǒng)的安全性。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種自感應(yīng)磁流變減振管夾，其特征在于，包括固定頂蓋、上管夾、減振橡膠套筒、微型能量轉(zhuǎn)換單元、下管夾、固定底板；所述減振橡膠套筒包括橡膠套筒和填充在橡膠套筒內(nèi)部空腔中的磁流變液材料，所述微型能量轉(zhuǎn)換單元包括金屬線圈和MEMS振動式微能源器件，所述金屬線圈設(shè)置在減振橡膠套筒內(nèi)且纏繞在磁流變液材料的外側(cè)，所述MEMS振動式微能源器件貼在管路上，所述減振橡膠套筒包裹在管路上，所述金屬線圈的兩端接頭與MEMS振動式微能源器件電連接，所述上、下管夾扣合在減振橡膠套筒上，所述固定頂蓋、固定底板通過緊固螺栓和配套螺母將上、下管夾固定??；管路振動時，所述MEMS振動式微能源器件吸收管路的振動能并轉(zhuǎn)化為電能，使所述金屬線圈通電后產(chǎn)生磁場，所述磁流變液材料在磁場作用下發(fā)生固化，且固化程度隨磁場強度增強而增強，從而改變減振橡膠套筒的剛性，增加對管路的夾緊程度，最終減弱管路的振動。

本實用新型所采用的磁流變液材料是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒以及非導(dǎo)磁性液體混合而成的懸浮體，其在零磁場條件下呈現(xiàn)出低粘度的牛頓流體特性；而在強磁場作用下，則呈現(xiàn)出高粘度、低流動性的賓漢體(Bingham body)特性，且其在磁場作用下的流變是瞬間的、可逆的，流變后的剪切屈服強度與磁場強度具有穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系。本實用新型的橡膠套筒本身已經(jīng)可以起到減振作用，當(dāng)管路振動微小時橡膠套筒足以對管路進行降振。當(dāng)管路振動嚴(yán)重、振幅較大時，橡膠套筒內(nèi)部的磁流變液材料就會在磁場的作用下發(fā)生固化現(xiàn)象，改變橡膠套筒的彈性系數(shù)，增強其剛性，對管路的夾緊程度更高，進而減弱管路振動，且振動越大，減振強度越大，保證其穩(wěn)定性，同時充分利用管路振動的能量，保障飛機液壓系統(tǒng)的安全性。

本實用新型可以實現(xiàn)如下功能：保證管路的安裝與位置固定，具有足夠的連接強度和管道連接的密封性等，并且可根據(jù)管路的振動強度自動調(diào)節(jié)減振橡膠套筒的剛度，實現(xiàn)管路的減振效果，保證管路的穩(wěn)定性，提高管路壽命以及可靠性；固定上、下管夾的緊固螺栓和配套螺母可根據(jù)連接件形式及尺寸進行選擇和更換，其它的構(gòu)件也可以進行更換，操作簡單方便。

本實用新型與現(xiàn)有航空管夾相比，其有益效果如下：

1、可以實現(xiàn)管路的減振，可以根據(jù)管路振動的程度自我調(diào)節(jié)管夾剛性和夾緊程度，保證管路的穩(wěn)定性和可靠性。

2、可以做到能量的充分利用，整個管夾中，能量由管路振動的機械能先轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為磁場能，再通過磁場能改變橡膠套筒彈性系數(shù)，作用到管路上，最終減弱管路的振動。

附圖說明

圖1為本實用新型外形結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖3(a)為減振橡膠套筒效果圖。

圖3(b)為減振橡膠套筒結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖4(a)為減振橡膠套筒展開時主視圖。

圖4(b)為減振橡膠套筒展開時俯視圖。

圖4(c)為減振橡膠套筒展開時左視圖。

圖4(d)為減振橡膠套筒展開時右視圖。

圖5為微型能量轉(zhuǎn)換單元效果圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。

如圖1～2所示，本實用新型實施例的一種自感應(yīng)磁流變減振管夾，在管路1外側(cè)套有一減振橡膠套筒9，減振橡膠套筒內(nèi)部有磁流變液材料8和金屬線圈3，此金屬線圈導(dǎo)線兩端連接著一個貼在管路外壁上的MEMS振動式微能源器件2上，上、下管夾4、10扣合在減振橡膠套筒上，上、下管夾通過固定頂蓋5和固定底板11并由兩對內(nèi)六角螺栓6和螺母7進行固定。上、下管夾內(nèi)均設(shè)有防滑凹陷(參見圖2)，這樣的設(shè)計即可以保證夾緊程度，而且可以減輕管夾整體的重量，同時也起到吸收管路振動和噪聲的作用。

如圖3所示，在減振橡膠套筒的內(nèi)部有磁流變液材料8和金屬線圈3，金屬線圈兩端連接在MEMS振動式微能源器件2上。當(dāng)金屬線圈通電時，就會在金屬線圈中間產(chǎn)生磁場，而在強磁場作用下，磁流變液則呈現(xiàn)出高粘度、低流動性的Bingham體特性，且磁流變液的固化程度隨磁場的增強而增強，從而會改變橡膠套筒的剛度，增加對管路的夾緊程度，最終減小管路的振動。

如圖4所示，在減振橡膠套筒9制造過程中是把磁流變液材料8填充到其內(nèi)部的空腔中，把金屬線圈3排布到橡膠套筒中且在磁流變液材料外側(cè)，橡膠套筒的連接處采用針孔接口方式接線。在使用時，將橡膠套筒9卷起包裹在管路外側(cè)，并使針孔接口A、B連接到一起，這樣磁流變液材料就會包裹在管路外側(cè)，同時金屬線圈也會形成一個封閉的線圈回路將磁流變液材料和管路纏繞在其中。

如圖5所示，金屬線圈3纏繞在磁流變液材料和管路外側(cè)，且金屬線圈兩端連接著一個貼在管路外壁上的MEMS振動式微能源器件2。金屬線圈和MEMS振動微能源器件共同組成微型能量轉(zhuǎn)換裝置。MEMS振動式微能源器件可以把管路的振動能轉(zhuǎn)換為電能，并對線圈通電，使減振管夾發(fā)揮作用。

本實用新型不僅可以起到普通管夾的功用，對管路進行安裝和固定，還可以達到減振效果，充分利用能量，合理的對管路進行減振。適合于一些環(huán)境復(fù)雜，振動頻發(fā)，且不經(jīng)常拆裝的場合，而且減振橡膠套筒的剛度和對管路的夾緊程度可根據(jù)管路振動強度實時進行調(diào)整，形成一個自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)，最大程度的保護管路，提高飛機管路系統(tǒng)的安全性。同時，自感應(yīng)磁流變減振管夾結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，安裝方便，不需要專業(yè)的安裝以及保護，也可用于一些其它環(huán)境下的管路系統(tǒng)的管路固定，適用范圍廣，安全系數(shù)高，可靠性能強。因此，在工業(yè)領(lǐng)域中，具有廣闊的應(yīng)用前景。