感應(yīng)強度大小。
[0036]在圓外筒6的兩端分別設(shè)置有端蓋板11，在端蓋板11的中間設(shè)置有端蓋螺紋孔，摩擦力調(diào)整螺栓4通過端蓋板11上的螺紋與端蓋板11連接。所述的滑動軸8穿過一側(cè)的摩擦力調(diào)整螺栓4。
[0037]在本實施中，擠壓錐環(huán)5為環(huán)狀錐體(如圖5所示)，其內(nèi)弧面的坡度與摩擦板兩端部的斜截面的坡度相同，并且內(nèi)弧面與摩擦板兩端部斜截面相接觸，擠壓錐環(huán)5在靠近電磁鐵的一側(cè)的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離電磁鐵的一側(cè)，因此，所述的擠壓錐環(huán)5套接在摩擦板兩端部的斜截面外側(cè)。
[0038]在所述的擠壓錐環(huán)5的外側(cè)與圓外筒6的內(nèi)側(cè)之間設(shè)置有止擋圓筒7，其外徑與圓外筒的內(nèi)徑相同；其兩端分別與端蓋板11和摩擦板2接觸。
[0039]所述的碟形彈簧3設(shè)置在摩擦力調(diào)整螺栓4和擠壓錐環(huán)5之間，用以對擠壓錐環(huán)5施加擠壓力而擠壓摩擦板2兩端的斜截面，使摩擦板2與導(dǎo)磁體1-1之間產(chǎn)生壓力，從而使阻尼器產(chǎn)生摩擦力。
[0040]在本實施例中，兩端控制器9通過數(shù)據(jù)線分別與傳感器10和線圈繞組1-2相連。
[0041]所述導(dǎo)磁體1-1、摩擦板2可以由導(dǎo)磁材料(硅鋼、磁性合金、低碳鋼)制成，圓外筒6采用不導(dǎo)磁材料(銅、不銹鋼)制成，其他構(gòu)件不作具體要求。導(dǎo)磁體的截面尺寸和摩擦板的厚度都應(yīng)該利用磁場有限元分析得出優(yōu)化的幾何尺寸，使得通過磁回路的磁感應(yīng)強度達(dá)到最大。
[0042]所述控制器9可由下列單元組成:位移、加速度采集單元，它可將傳感器的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；嵌入式阻力控制單元，它可以根據(jù)控制算法來控制阻尼力大?。贿^壓過流保護(hù)單元，它可以對整個控制器加以保護(hù)；PWM恒流功率放大單元，它可以保證控制器的穩(wěn)定性。這四個單元依次以電信號相互連接。
[0043]所述傳感器10的作用就是采集外部結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)，該傳感器可以采用常規(guī)傳感器，例如位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、光學(xué)傳感器等等。
[0044]下面簡述本發(fā)明阻尼器的工作過程。
[0045]在僅通電流的情況下，通過傳感器10來感知結(jié)構(gòu)在外部動力作用下的振動情況，傳感器10將動力響應(yīng)信號輸入至控制器9，控制器9會依據(jù)相應(yīng)的控制策略發(fā)出控制信號來改變線圈繞組1-2中的電流，從而改變導(dǎo)磁體1-1和摩擦板2的磁感應(yīng)強度。這樣，導(dǎo)磁體1-1與摩擦板2接觸面處的電磁吸引力隨之改變，從而阻尼器的摩擦力可以得到控制。
[0046]在不通電流而僅僅是調(diào)節(jié)阻尼器兩端的摩擦力調(diào)整螺栓4的情況下，擠壓錐環(huán)5因受到蝶形彈簧3的力而擠壓摩擦板2兩端的斜截面，使摩擦板2與導(dǎo)磁體1-1之間產(chǎn)生壓力，從而使阻尼器產(chǎn)生摩擦力。
[0047]在線圈繞組1-2中通有電流的同時，設(shè)計者也可根據(jù)具體工程需要，調(diào)節(jié)阻尼器兩端的摩擦力調(diào)整螺栓4來改變阻尼器的起滑力，使電磁摩擦與常規(guī)摩擦共同工作。在此情況下，即使是斷電，阻尼器仍可在設(shè)計者設(shè)定的摩擦力下進(jìn)行摩擦耗能，增加了阻尼器工作的可靠性。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，其為一種電磁摩擦與常規(guī)摩擦相結(jié)合的復(fù)合型摩擦阻尼器，該摩擦阻尼器包括有電磁鐵、摩擦板、蝶形彈簧、摩擦力調(diào)整螺栓、擠壓錐環(huán)、圓外筒、止擋圓筒、滑動桿、控制器、傳感器、端蓋板、固定螺母和插銷連接件，其中， 所述的電磁鐵與摩擦板形成閉合磁回路； 所述的電磁鐵由導(dǎo)磁體和線圈繞組組成； 所述的摩擦板是由圓筒被沿軸線方向的通縫均勻分割而成的多塊弧形板，相鄰的弧形板的縱向截面之間設(shè)置有間隔相同的通縫；弧形板兩端外部沿軸向截面為具有一定角度的斜截面，其內(nèi)徑與導(dǎo)磁體外徑相同，外徑與圓外筒內(nèi)徑相同；并且，摩擦板的內(nèi)表面與導(dǎo)磁體的外表面接觸； 所述的摩擦板兩端部設(shè)置擠壓錐環(huán)，擠壓錐環(huán)為環(huán)狀錐體，其內(nèi)弧面的坡度與摩擦板兩端部的斜截面的坡度相同，并且內(nèi)弧面與摩擦板兩端部斜截面相接觸； 所述的摩擦力調(diào)整螺栓通過螺紋與端蓋板相連； 在所述的擠壓錐環(huán)的外側(cè)與圓外筒的內(nèi)側(cè)之間設(shè)置有止擋圓筒，其外徑與圓外筒的內(nèi)徑相同；其兩端分別與端蓋板和摩擦板接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，在所述的圓外筒的兩端分別設(shè)置有端蓋板，在端蓋板的中間設(shè)置有端蓋螺紋孔，摩擦力調(diào)整螺栓通過端蓋板上的螺紋與端蓋板連接；所述的滑動軸穿過一側(cè)的摩擦力調(diào)整螺栓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，所述的擠壓錐環(huán)在靠近電磁鐵的一側(cè)的內(nèi)徑大于遠(yuǎn)離電磁鐵的一側(cè)，所述的擠壓錐環(huán)套接在摩擦板兩端部的斜截面外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，所述的碟形彈簧設(shè)置在摩擦力調(diào)整螺栓和擠壓錐環(huán)之間，用以對擠壓錐環(huán)施加擠壓力而擠壓摩擦板兩端的斜截面，使摩擦板與導(dǎo)磁體之間產(chǎn)生壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，所述的兩端控制器通過數(shù)據(jù)線分別與傳感器和線圈繞組相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，所述的電磁鐵用固定螺母固定在滑動軸上，導(dǎo)磁體的中間部分設(shè)置通孔，滑動軸穿過該通孔，并且，在導(dǎo)磁體的兩端的滑動軸上分別設(shè)置固定螺母，在滑動軸的末端設(shè)置有插銷連接件。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，在所述摩擦板的兩端分別設(shè)置肩突，在肩突的外側(cè)為所述的斜截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，所述電磁鐵是由軸向截面為工字型的導(dǎo)磁體和線圈組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，所述導(dǎo)磁體、摩擦板由導(dǎo)磁材料制成，圓外筒采用不導(dǎo)磁材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合型電磁-摩擦阻尼器，其特征在于，所述的控制器包括位移、加速度采集單元，其將傳感器的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；嵌入式阻力控制單元，其根據(jù)控制算法來控制阻尼力大??；過壓過流保護(hù)單元，其對整個控制器加以保護(hù)；PWM恒流功率放大單元；上述四個單元依次以電信號相互連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合型電磁摩擦阻尼器，該摩擦阻尼器包括電磁鐵、摩擦板、蝶形彈簧、摩擦力調(diào)整螺栓、擠壓錐環(huán)、圓外筒、止擋圓筒、滑動桿、控制器、傳感器、端蓋板、固定螺母和插銷連接件，圓外筒內(nèi)側(cè)設(shè)置摩擦板，摩擦板是由圓筒沿軸向通縫分割而成的多塊弧形板，并且弧形板兩端部延軸向截面為一定坡度的斜截面；摩擦板端部兩側(cè)設(shè)置與其坡度相同的擠壓錐環(huán)和蝶形彈簧，最外側(cè)的摩擦力調(diào)整螺栓通過螺紋與端蓋板相連。本發(fā)明利用電磁鐵在通電情況下，根據(jù)滑動位移的大小在電磁鐵與摩擦板之間產(chǎn)生相應(yīng)的電磁吸引力，因此而實現(xiàn)變摩擦；同時還可以改變摩擦板與電磁鐵間的壓力，從而改變阻尼器起滑力的大小。
【IPC分類】F16F13-00, F16F7-09, F16F6-00
【公開號】CN104864026
【申請?zhí)枴緾N201510175207
【發(fā)明人】張妙嫻, 李穎, 彭若桐, 涂建維, 畢銀輝
【申請人】武漢理工大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月15日...