一种假塑性流体变阻尼减振器及其应用

技术领域

本发明涉及变阻尼减振器技术领域，具体涉及一种假塑性流体变阻尼减振器及其应用。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对于洗衣机这类中小型家电设备的质量要求也在不断提升。由于人们对舒适性体验的不断追求，不仅要求洗衣机洗净率提升，还要求其运行时安全稳定，但目前洗衣机在低载荷洗衣时仍然存在振动剧烈等问题。洗衣量较少时，即低载荷时进行甩干操作，容易造成负载偏心，高速转动加剧了系统失稳，减振系统(弹簧+阻尼器)没能有效隔断振动传输路径，导致箱体振动加剧，从而影响洗衣机甩干速率和甩干效果。

在常见的滚筒洗衣机减振系统中，弹簧主要负责平衡将振动的动能与弹簧变形的势能相互转换并不能吸收振动，而固态摩擦式阻尼器对振动能量起到吸收衰减作用。而阻尼器在实际使用中同时表现出弹簧和粘壶两相特性，而阻尼器的减振效果与变形量成正比。通常情况下，阻尼器随工作频率增加刚性急剧增大，变形量降低，在高频工作时阻尼器变硬，减振性能显著降低。因此在高速脱水时，洗衣机的振动问题会更加突出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种假塑性流体变阻尼减振器及其应用，其采用流体阻尼器替代原有的固态摩擦式阻尼器，并利用假塑性流体的剪切稀化的特点，以及粘度变化范围大的流变特性，克服现有的固态摩擦式阻尼器在高频时导致系统振动加剧的缺陷。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种假塑性流体变阻尼减振器，所述减振器包括减振腔体和设于减振腔体内的阻尼头，所述减振腔体内填充有假塑性流体，外力作用下通过所述阻尼头在假塑性流体中的运动产生阻尼力而实现减振。

进一步改进在于，假塑性流体为多种溶剂和溶质制作的复合制剂，且室温下，所述假塑性流体在转速为1rpm时的粘度为6000-40000mcP，在转速为200rpm时的粘度为100-8000mcP。

进一步改进在于，所述假塑性流体在高于-40℃时保持为液态。

进一步改进在于，所述假塑性流体的成分和体积比为硅油:瓜儿胶:柠檬酸:活性剂:乙二醇:水＝0-10％:5-15％:15-20％:5-10％:10-30％:25-60％。

进一步改进在于，所述假塑性流体在减振腔体内的容积占比为70-85％。

进一步改进在于，所述减振器还包括液缸、密封环、推杆和连接头，所述液缸一端为敞口且通过密封环封装，使液缸内部形成减振腔体，所述推杆一端经密封环活动伸入减振腔体内并与阻尼头连接，所述连接头有两个，两个连接头分别设在推杆的另一端以及液缸的另一端。

进一步改进在于，所述假塑性流体变阻尼减振器中，阻尼头可更换，也和制作成不同的形状，例如为圆锥状、平板状、多层状或筛板状，用于改变阻尼力大小。

进一步改进在于，所述阻尼头与液缸内壁无接触，仅通过假塑性流体阻尼液相互作用，且液缸的内径与阻尼头的外径比为3-1.1:1。

进一步改进在于，所述液缸、密封环、推杆和连接头采用塑料材质经注塑得到，或采用金属材质经机械加工得到，其中，所述连接头与推杆以及液缸之间为分离式构造或者一体化构造。

本发明还提供了一种所述假塑性流体变阻尼减振器的应用，所述应用为将所述假塑性流体变阻尼减振器应用于滚筒洗衣机减振系统中。

本发明的有益效果在于：该假塑性流体变阻尼减振器在变频工况下可实现变阻尼效果，改善高频下的减振性能，同时还具有结构较简单、成本低、方便维护、检修及更换等优点，尤其适用于滚筒洗衣机减振系统。

附图说明

图1为假塑性流体变阻尼减振器的剖面结构示意图；

图中：1、减振腔体；2、阻尼头；3、液缸；4、密封环；5、推杆；6、连接头。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，一种假塑性流体变阻尼减振器，减振器包括减振腔体1和设于减振腔体1内的阻尼头2，减振器还包括液缸3、密封环4、推杆5和连接头6，液缸3一端为敞口且通过密封环4封装，使液缸3内部形成减振腔体1，推杆5一端经密封环4活动伸入减振腔体1内并与阻尼头2连接，密封环4内置胶圈与推杆5紧密结合，防止假塑性流体阻尼液泄露，连接头6有两个，两个连接头6分别设在推杆5的另一端以及液缸3的另一端，两个连接头6位于减振器两端，用于将减振器与洗衣机或其它需要减隔振设备进行固定。减振腔体1内填充有假塑性流体，假塑性流体在高于-40℃时保持为液态，当推杆5在外力带动下在液缸3中进行往复运动时，假塑性流体在阻尼头2的推动作用下在液缸3内流动，产生阻尼力，从而实现减振。同时，利用了假塑性流体的剪切稀化的特点，以及粘度变化范围大的流变特性，克服现有的固态摩擦式阻尼器在高频时导致系统振动加剧的缺陷。

下面提供上述减振器在滚筒洗衣机减振系统中的两个具体应用：

实施例1：

在本实施例中，连接头6与推杆5、连接头6与液缸3均为一体化构造的注塑件，阻尼头2为直径20mm、厚度2mm的筛板状多层结构，液缸3内径25mm，通过热熔接与推杆5自由端固定，密封环4采用聚四氟乙烯材质，胶圈为硅橡胶圈。

在本实施例中，假塑性流体为多种溶剂和溶质制作的复合制剂，且具体成分和体积比为硅油:瓜儿胶:柠檬酸:活性剂:乙二醇:水＝2％:5％:15％:6％:14％:58％。20℃下，在转速为1rpm时的粘度为18000mcP，转速为200rpm时的粘度为2000mcP，随着测量转速增加，粘度显著下降。假塑性流体在液缸3内的容积占比约为75％。

将该减振器安装在滚筒洗衣机内部四个支撑脚，进行300g偏心质量块高速甩干，垂直方向上隔振传递比小于0.3，具有非常优异的减振效果。

实施例2：

在本实施例中，连接头6、推杆5、液缸3、阻尼头2均采用铝合金制作，均为分离构造器件，采用螺纹加粘合胶进行连接。阻尼头2采用304不锈钢制作，且为直径18mm，厚度1mm的平板状三层结构，液缸3内径21mm，通过铆钉与推杆5自由端固定，密封环4采用聚四氟乙烯材质，胶圈为硅橡胶圈。

在本实施例中，假塑性流体为多种溶剂和溶质制作的复合制剂，且具体成分为：硅油:瓜儿胶:柠檬酸:活性剂:乙二醇水＝5％:15％:15％:10％:20％:35％。20℃下，在转速为1rpm时的粘度为35000mcP，在转速为200rpm时的粘度为6000mcP，随着测量转速增加，粘度显著下降。假塑性流体在液缸3内的容积占比约为70％。

将该减振器安装在滚筒洗衣机内部四个支撑脚，进行300g偏心质量块高速甩干，隔振传递比小于0.22，具有非常优异的减振效果。

可以看出，本发明提供的减振器在水平方向和垂直方向均存在减振效果，更好的降低洗衣机在高频工况下的振动，提高产品质量，满足用户对产品舒适性体验的要求。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。