一种齿轮放大式自控磁流变阻尼器

1.本新型属于磁流变阻尼器技术领域，具体涉及一种齿轮放大式自控磁流变阻尼器。


背景技术：

2.随着科技的发展，通过增强结构本身的抗震性能来抵御地震作用的传统方法虽然大规模的应用于实际的工程中，但是这种被动的控制不具备自我调节的能力。其中磁流变(mr)阻尼器在抗震减灾领域中的重要作用日益凸显。
3.磁流变(mr)阻尼器以其响应速度快、能耗低、响应速度快等特点著称，利用外加磁场的强弱变化从而影响磁流变液的剪切屈服强度的特性来抵抗建筑结构的位移。目前市场上尚缺少能够针对结构的微小位移放大阻尼器的阻尼力的磁流变阻尼器，因此，有必要针对现有技术进行改进。


技术实现要素：

4.本新型公开了一种齿轮放大式自控磁流变阻尼器，该磁流变阻尼器能够针对结构的微小位移提供经过放大的阻尼力，从而使结构获得更好的减振耗能效果。
5.为实现上述目的，本新型的技术方案是：
6.一种齿轮放大式自控磁流变阻尼器，包括磁流变阻尼器本体，所述的磁流变阻尼器本体的左拉杆或右拉杆上表面设有第一齿条结构，所述的第一齿条结构通过齿轮放大传动机构连接有连接杆，所述的连接杆用以与建筑结构连接。
7.优选的，所述的齿轮放大传动机构包括通过固定轴同轴固定连接的大齿轮和小齿轮，所述的连接杆远离建筑结构的一端一体成型有移动板，所述的移动板底端一体成型有第二齿条结构，所述的第二齿条结构与小齿轮啮合连接，所述的第一齿条结构与大齿轮啮合连接。
8.优选的，所述的磁流变阻尼器的缸筒外壁上固定连接有l形支架，所述的l形支架的竖直段底端与缸筒固定连接，水平段沿平行于第一齿条结构的方向延伸，所述的水平段底端设有直线滑槽，所述的移动板顶端固定连接有滑块，所述的滑块与直线滑槽滑动连接。
9.优选的，所述的直线滑槽的截面为c形，直线滑槽的2个下侧内壁沿走向设有滚珠槽，所述的滚珠槽内设有滚珠，所述的滑块插在直线滑槽内，滑块的底端与滚珠滑动配合。
10.优选的，所述的固定轴的一端通过u形连接杆与l形支架的竖直段外壁固定连接。
11.优选的，所述的磁流变阻尼器本体包括设于缸筒内的磁流变液体、分别与左拉杆或右拉杆连接的2个活塞、同轴固定连接于2个活塞之间的连杆、缠绕于连杆上的电磁螺线管、设于缸筒外侧的控制机构，所述的电磁螺线管与控制机构通过导线电性连接，所述的控制机构与左拉杆或右拉杆连接。
12.优选的，所述的控制机构包括电源模块及双向滑动变阻器，所述的左拉杆或右拉杆通过用以调节双向滑动变阻器电阻大小的滑动杆与双向滑动变阻器连接，所述的电源模
块、双向滑动变阻器与电磁螺线管电连接。
13.优选的，所述的控制机构还包括控制电路板，所述的左拉杆或右拉杆设有位移传感器，所述的控制电路板通过导线与位移传感器信号连接，所述的控制电路板与电源模块电连接。
14.本新型一种齿轮放大式自控磁流变阻尼器的有益效果为：
15.本新型结构新颖，性能优良，可操作性强，可广泛应用于土木、航空，机械、汽车等领域当中，通过设置齿轮放大传动机构可将建筑结构或其他结构因振动产生的微小位移放大为左拉杆或右拉杆的较大位移，从而放大磁流变阻尼器所能提供的阻尼力，达到更好的减振耗能效果，通过控制机构对电源模块输出电流强度的进一步调节，可进一步实现阻尼效果的更大范围的控制，从而适用于各种强度地震情况下的减振耗能。
附图说明
16.图1、本新型的结构示意图；
17.图2、本新型滑块与直线滑槽配合的剖视结构示意图；
18.图3、双向滑动变阻器的原理示意图；
19.1、移动板；1-1、板体；1-2、滑块；1-3、上滚珠槽；2、连接杆；3、l形支架；3-1、滚珠槽；3-2、滚珠；4、左拉杆端部的连接件；5、大齿轮；6、小齿轮；7、右拉杆；8、缸筒；9、活塞；10、电磁螺线管；11、双向滑动变阻器；12、第一齿条结构；13、u形连接杆；14、滑动杆；15、绝缘片。
具体实施方式
20.以下所述，仅为本新型的较佳实施例而已，并非用于限定本新型的保护范围，凡在本新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本新型的保护范围之内。
21.实施例1
22.一种齿轮放大式自控磁流变阻尼器，如图1-3所示，包括磁流变阻尼器本体，所述的磁流变阻尼器本体的左拉杆或右拉杆7上表面设有第一齿条结构12，所述的第一齿条结构12通过齿轮放大传动机构连接有连接杆2，所述的连接杆2用以与建筑结构连接。
23.本实施例中，通过齿轮放大传动机构实现建筑结构的微小位移转换为左拉杆或右拉杆的较大位移，而现有技术的磁流变阻尼器本体中，左拉杆或右拉杆与双向滑动变阻器连接，左拉杆或右拉杆移动时会导致双向滑动变阻器电阻值的改变，而较大的位移会带来较大的电阻改变，从而能够明显增加磁流变阻尼器本体提供的阻尼力。
24.实施例2
25.基于实施例1，本实施例公开了：
26.如图1、2所示，所述的齿轮放大传动机构包括通过固定轴(图中未标注)同轴固定连接的大齿轮5和小齿轮6，所述的连接杆2远离建筑结构的一端一体成型有移动板1，所述的移动板1底端一体成型有第二齿条结构(图中未标注)，所述的第二齿条结构与小齿轮6啮合连接，所述的第一齿条结构12与大齿轮5啮合连接。
27.本实施例中，具体实施时，可根据需要设定大齿轮与小齿轮的直径比，从而控制建
筑结构微小位移能够带来的活塞多大比例的位移，进而控制磁流变阻尼器本体能够提供的阻尼力大小。
28.实施例3
29.基于实施例2，本实施例公开了：
30.如图1所示，所述的磁流变阻尼器的缸筒外壁上固定连接有l形支架3，所述的l形支架3的竖直段底端与缸筒固定连接，水平段沿平行于第一齿条结构12的方向延伸，所述的水平段底端设有直线滑槽(如图2所示，直线滑槽的剖面)，所述的移动板1顶端固定连接有滑块1-2，所述的滑块与直线滑槽滑动连接。
31.实施例4
32.基于实施例3，本实施例公开了：
33.如图2所示，所述的直线滑槽的截面为c形，直线滑槽的2个下侧内壁沿走向设有滚珠槽3-1，所述的滚珠槽内设有滚珠3-2，所述的滑块1-2插在直线滑槽内，滑块1-2的底端与滚珠3-2滑动配合。
34.本实施例中，根据需要还可在滑块顶端开设与滚珠槽上下相对的上滚珠槽1-3，滚珠的上端与上滚珠槽滑动配合。
35.实施例5
36.基于实施例4，本实施例公开了：
37.如图1所示，所述的固定轴的一端通过u形连接杆13与l形支架3的竖直段外壁固定连接。实际使用中，还可通过其他能实现相同效果的方式将固定轴定位。
38.实施例6
39.基于实施例5，本实施例公开了：
40.如图1、3所示，所述的磁流变阻尼器本体包括设于缸筒8内的磁流变液体、分别与左拉杆或右拉杆连接的2个活塞9、同轴固定连接于2个活塞9之间的连杆、缠绕于连杆上的电磁螺线管10、设于缸筒8外侧的控制机构，所述的电磁螺线管10与控制机构通过导线电性连接，所述的控制机构与左拉杆或右拉杆连接。
41.本新型中，磁流变阻尼器本体为现有技术，未述及的内容以现有方案解决。
42.实施例7
43.基于实施例6，本实施例公开了：
44.如图1、3所示，所述的控制机构包括电源模块(图中未画出)及双向滑动变阻器(见图3所示)，所述的左拉杆或右拉杆通过用以调节双向滑动变阻器电阻大小的滑动杆14与双向滑动变阻器连接，所述的电源模块、双向滑动变阻器与电磁螺线管10电连接。
45.本新型中，双向滑动变阻器为现有技术，其使用原理及结构不做赘述。
46.实施例8
47.基于实施例7，本实施例公开了：
48.如图1、3所示，所述的控制机构还包括控制电路板(图中未画出)，所述的左拉杆或右拉杆设有位移传感器(图中未画出，用以监测左拉杆或右拉杆的位移，可选择电位器式位移传感器)，所述的控制电路板通过导线与位移传感器信号连接，所述的控制电路板与电源模块电连接。
49.本实施例中，控制电路板通过左拉杆或右拉杆的位移数据，可测算出双向滑动变
阻器的电阻值，从而测算出电流大小及磁流变阻尼器本体提供的阻尼力大小。
50.本新型的工作原理：
51.当建筑结构发生晃动时，经过齿轮放大传动机构引起滑动杆14与双向滑动变阻器形成闭合回路，通过改变双向滑动变阻器的电阻值改变磁流变阻尼器本体提供的阻尼力大小。在此过程中，控制电路板通过所设置的算法来确定电流大小，进而推算出所提供阻尼力大小。当遇到不同强度的地震时，控制电路板可根据地震强度调节电源模块的电流强度，从而进一步调控磁流变阻尼器本体的阻尼输出效果，实现阻尼力的自动控制。