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1、10申请公布号CN104196948A43申请公布日20141210CN104196948A21申请号201410424836422申请日20140826F16F9/53200601F16F9/3220060171申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号72发明人白先旭钱立军74专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人何梅生54发明名称馈能型自传感磁流变减振器57摘要本发明公开了一种馈能型自传感磁流变减振器，其特征是磁流变减振器包括有纯剪切式磁流变减振器、机械能转换为电能的馈能机构以及转速传感器，其纯剪切式磁流变减振器是利用滚珠丝杠副机构将线性磁。
2、流变减振器活塞杆的线性运动转换为旋转运动，有效利用了磁流变液工作模式中的剪切模式，设置剪切圆盘、剪切圆环和相应的电磁线圈实现磁流变减振器的阻尼力无级可控性能。本发明使用磁流变液的剪切模式，有效提高了动态阻尼比范围，对于高速冲击/低速振动控制系统具有更为有效的控制范围；本发明同时具有电能反馈性能和运动状态自感知性能，解决了半主动磁流变减振器及其控制系统的能量供给问题以及由于额外安装状态反馈传感器而引起的安装空间、系统重量、成本和可靠性等问题。51INTCL权利要求书2页说明书7页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图4页10申请公布号CN104196。
3、948ACN104196948A1/2页21一种馈能型自传感磁流变减振器，其特征是所述磁流变减振器包括有纯剪切式磁流变减振器23、机械能转换为电能的馈能机构78以及转速传感器66；所述纯剪切式磁流变减振器23包括外缸体101、内缸体102和滚珠丝杠副，所述外缸体101与内缸体102为同轴设置；所述滚珠丝杠副中作为活塞杆的丝杠110在一端利用内侧螺母122A和外侧螺母122B固定于外缸体101的端盖圆心，并能够压缩进入或复原退出内缸体102，在所述内缸体102的内侧壁上设置有与所述剪切圆盘104一一对应的电磁线圈105，并有分别与所述电磁电线圈105处在上下相邻位置上的上剪切圆环103和下剪切圆。
4、环107；在所述内缸体102中，由内缸体102的内侧壁与滚珠丝杠螺母109共同构成封闭腔，所述封闭腔中充满有磁流变液108，所述滚珠丝杠螺母109在两端以延长段分别通过轴承支承在所述内缸体102的上端盖112A和中部支架112B上，并设置轴封以实现磁流变液108在所述封闭腔中的密封；由所述上剪切圆环103、下剪切圆环107、位于上剪切圆环103、下剪切圆环107之间的电磁线圈105、与电磁线圈105处在对应位置上的剪切圆盘104，以及对应位置上内缸体102的侧壁共同形成电磁线圈105的闭合磁通回路106；所述馈能机构78位于内缸体下部，是由三相绕组转子116以及成对设置的S极永磁体定子115A。
5、和N极永磁体定子115B构成，所述S极永磁体定子115A和N极永磁体定子115B固定在内缸体102的内侧壁上，与所述馈能机构78配套设置有电能存储单元；所述转速传感器66是由与活塞杆同轴设置的齿轮114、以及配合设置的永磁体和霍尔器件构成，用于获取活塞杆的直线运动速度。2根据权利要求1所述的馈能型自传感磁流变减振器，其特征是所述电磁线圈105可以由环形轴向磁场永磁体127代替，或者将电磁线圈105设置于环形轴向磁场永磁体127的内环表面或者外环表面。3根据权利要求1或2所述的馈能型自传感磁流变减振器，其特征是所述电磁线圈105或环形轴向磁场永磁体127至少为一组，其与所述剪切圆盘104、上剪切。
6、圆环103、下剪切圆环107以及内缸体102侧壁形成的闭环磁通回路106至少一组，所述闭合磁通回路的最大组数取决于内缸体102和外缸体101的长度。4根据权利要求1或2所述的馈能型自传感磁流变减振器，其特征是所述剪切圆盘104、上剪切圆环103、下剪切圆环107以及内缸体102是以高导磁性材料为材质。5根据权利要求1或2所述的馈能型自传感磁流变减振器，其特征是设置所述三相绕组转子116的转动轴与滚珠丝杠副螺母109的延伸段119是通过联轴器117相连接，所述齿轮114位于三相绕组转子116的上方或下方。6根据权利要求1所述的馈能型自传感磁流变减振器，其特征是所述馈能机构78也可以设置为由永磁体。
7、转子和三相定子绕组构成。7根据权利要求1所述的馈能型自传感磁流变减振器，其特征是转速传感器66也可以是光电编码器、电磁式编码器、变磁通式传感器或电容式转速传感器。8根据权利要求1或7所述的馈能型自传感磁流变减振器，其特征是所述转速传感器66是利用后续信号获取电路系统，根据所述馈能机构78反馈的电能信号实现转速信号提取。权利要求书CN104196948A2/2页39根据权利要求1或2所述的馈能型自传感磁流变减振器，其特征是所述丝杠110的一端通过上下螺母锁定的方式连接固定于外缸体101的上端盖圆心位置，所述外缸体101在另一端利用导向环111与内缸体102接触，并能沿所述内缸体102的外侧壁滑动。
8、，以所述外缸体101作为活塞杆的运动导向。10根据权利要求1或2所述的馈能型自传感磁流变减振器，其特征是间隔设置的各剪切圆盘104与间隔设置的上剪切圆环103和下剪切圆环107在沿内缸体102的轴向位置上一一交错，并且所述剪切圆盘104与电磁电圈105在轴向位置上一一对应。权利要求书CN104196948A1/7页4馈能型自传感磁流变减振器技术领域0001本发明涉及具有电能反馈性能和运动状态自感知性能的磁流变减振器，尤其涉及一种适用于自行车、摩托车、汽车、卡车、轮船、火车、飞机、桥梁、建筑、运动设施以及其它振动/冲击控制系统的馈能型自传感磁流变减振器。背景技术0002磁流变液MAGNETORH。
9、EOLOGICALFLUIDS在磁场的作用下发生磁流变效应，其整个过程具有可逆性和快速MS级特性，被称为智能材料。磁流变液主要由承载液和铁磁颗粒组成，是一种铁磁颗粒悬浮液，在没有磁场作用时，磁流变液中悬浮铁磁颗粒杂乱无章排列，此时磁流变液表现为牛顿流体特征。当在磁流变液两端施加磁场时，铁磁颗粒对外就显示磁性，按照磁力线方向整齐排成链状结构，链状结构的强弱和磁场强度的大小直接相关，要破坏这种链状结构就需要克服磁流变液产生的剪切应力。0003磁流变减振器是对磁流变液的典型应用之一，具有优秀的半主动执行器件性能，包括响应快，阻尼力可以通过调节励磁电流连续可调，结构简单，耐久性好和低功耗，并且在被动减。
10、振器的外形尺寸和安装条件下完全可以实现替代。在过去的二十年里，磁流变减振器被研究并用于构成半主动振动/冲击控制系统，包括建筑的抗震系统，轿车悬架系统，火车悬架系统，汽车座椅悬架系统，直升飞机水平旋翼系统以及其它振动/冲击控制系统。0004图1给出了基于磁流变减振器的半主动振动/冲击控制系统的原理框图。如图1所示，采用磁流变减振器构成半主动系统时面临两个不可回避的问题，一是为实现半主动系统的反馈控制，采用状态传感器反馈被控对象的动态信息并由系统控制器和减振器控制器实时决策控制磁流变减振器产生期望阻尼力是前提。在半主动系统中额外添加状态传感器将会直接导致增加系统安装空间、重量和成本以及降低系统的可。
11、靠性。二是需要为半主动系统提供必要的电能量，一方面为磁流变减振器提供电能驱动，另一方面为电子系统提供电能。需要额外配置电源将限制基于磁流变减振器的半主动控制系统的应用环境。0005基于此，公开号为CN102374255A的中国发明专利“自供电、自传感的磁流变体阻尼器”公开了一种同时具有磁流变阻尼器驱动电能自供给性能和速度自传感性能的磁流变体阻尼器，该磁流变体阻尼器在现有的磁流变体阻尼器的外部额外添加同轴的电能转换机构，在活塞的轴向上串联磁电式转速传感器，实现了三重性能集成于一体，即无级可控阻尼力输出、磁流变体阻尼器的驱动电能自供给以及活塞运动速度的自感知。但由于该磁流变体阻尼器在现有磁流变体阻。
12、尼器的外围同轴设置有永磁体等套筒结构和磁电式传感器，所以体积和重量略大。0006因此，在不增加磁流变减振器外部尺寸的条件下，一是实现磁流变减振器及其半主动控制系统的电能供给并将多余的反馈电能进行有效存储为其他系统供电；二是实现运动状态自感知，使得反馈控制系统无须额外安装状态反馈传感器；三是提高线性磁流变减振器中磁流变液利用率，从而降低磁流变减振器及其半主动控制系统的成本，对磁流变减振器的结构进行改进，提出更为优越的设计原理和磁流变减振器的结构来满足以上需求是说明书CN104196948A2/7页5当前应当解决的问题。发明内容0007本发明为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种具有馈能性能。
13、和速度自传感性能的馈能型自传感磁流变减振器，针对现有技术中磁流变减振器中磁流变液利用率低，可控阻尼力和动态阻尼比范围有限、能量转换机构和状态反馈传感器体积过大等不足，提出在不改变现有磁流变减振器的外部尺寸、励磁电流以及磁流变减振器的能耗的前提下，实现一种磁流变液高利用率、电能反馈、运动状态自传感的磁流变减振器。0008本发明为解决技术问题采用如下技术方案0009本发明馈能型自传感磁流变减振器，其结构特点是所述磁流变减振器包括有纯剪切式磁流变减振器、机械能转换为电能的馈能机构以及转速传感器；0010所述纯剪切式磁流变减振器包括外缸体、内缸体和滚珠丝杠副，所述外缸体与内缸体为同轴设置；所述滚珠丝杠。
14、副中作为活塞杆的丝杠在一端利用内侧螺母和外侧螺母固定于外缸体的端盖圆心，并能够压缩进入或复原退出内缸体，在所述内缸体的内侧壁上设置有与所述剪切圆盘一一对应的电磁线圈，并有分别与所述电磁电线圈处在上下相邻位置上的上剪切圆环和下剪切圆环；在所述内缸体中，由内缸体的内侧壁与滚珠丝杠螺母共同构成封闭腔，所述封闭腔中充满有磁流变液，所述滚珠丝杠螺母在两端以延长段分别通过轴承支承在所述内缸体的上端盖和中部支架上，并设置轴封以实现磁流变液在所述封闭腔中的密封；由所述上剪切圆环、下剪切圆环、位于上剪切圆环、下剪切圆环之间的电磁线圈、与电磁线圈处在对应位置上的剪切圆盘，以及对应位置上内缸体的侧壁共同形成电磁线圈。
15、的闭合磁通回路；0011所述馈能机构位于内缸体下部，是由三相绕组转子以及成对设置的S极永磁体定子和N极永磁体定子构成，所述S极永磁体定子和N极永磁体定子固定在内缸体的内侧壁上，与所述馈能机构配套设置有电能存储单元；0012所述转速传感器是由与活塞杆同轴设置的齿轮、以及配合设置的永磁体和霍尔器件构成，用于获取活塞杆的直线运动速度。0013本发明馈能型自传感磁流变减振器的结构特点也在于0014所述电磁线圈可以由环形轴向磁场永磁体代替，或者将电磁线圈设置于环形轴向磁场永磁体的内环表面或者外环表面。0015所述电磁线圈或环形轴向磁场永磁体至少为一组，其与所述剪切圆盘、上剪切圆环、下剪切圆环以及内缸体侧。
16、壁形成的闭环磁通回路至少一组，所述闭合磁通回路的最大组数取决于内缸体和外缸体的长度。0016所述剪切圆盘、上剪切圆环、下剪切圆环以及内缸体是以高导磁性材料为材质。0017设置所述三相绕组转子的转动轴与滚珠丝杠副螺母的延伸段是通过联轴器相连接，所述齿轮位于三相绕组转子的上方或下方。0018所述馈能机构也可以设置为由永磁体转子和三相定子绕组构成。0019所述转速传感器也可以是光电编码器、电磁式编码器、变磁通式传感器或电容式转速传感器。0020所述转速传感器还可以是利用后续信号获取电路系统，根据所述馈能机构反馈的说明书CN104196948A3/7页6电能信号实现转速信号提取。0021本发明馈能型自。
17、传感磁流变减振器的结构特点还在于0022所述丝杠的一端通过上下螺母锁定的方式连接固定于外缸体的上端盖圆心位置，所述外缸体在另一端利用导向环与内缸体接触，并能沿所述内缸体的外侧壁滑动，以所述外缸体作为活塞杆的运动导向。0023间隔设置的各剪切圆盘与间隔设置的上剪切圆环和下剪切圆环在沿内缸体的轴向位置上一一交错，并且所述剪切圆盘与电磁电圈在轴向位置上一一对应。0024与已有技术相比，本发明有益效果体现在00251本发明利用滚珠丝杠副机构将线性磁流变减振器活塞杆的线性运动转换为旋转运动，有效利用了磁流变液工作模式中的剪切模式，设置剪切圆盘、剪切圆环和相应的电磁线圈实现磁流变减振器的阻尼力无级可控性能。
18、。由于本发明只使用了磁流变液的剪切模式，因此其动态阻尼比范围将会有效提高，本发明对于高速冲击/低速振动控制系统具有更为有效的控制范围；00262本发明中由于纯剪切式磁流变减振器与馈能机构是串联连接的，因此在体积一定的条件下、活塞杆承受相同的拉压力时，可以实现馈能机构的能量转换最大化，有效提高能量转换效率；00273本发明将活塞杆与产生可控阻尼力的有效结构有效分离，在磁流变减振器内部不再需要额外设置补偿气囊来补偿活塞杆进出磁流变减振器腔体引起的内部压差，从而增加了活塞杆的运动行程；00284较之于现有的线性磁流变减振器的电磁线圈活塞结构，本发明中电磁线圈设置于内缸体内壁两两剪切圆环之间，这样可以。
19、更容易地保护电磁线圈，不会由于活塞的压缩、复原运动导致电磁线圈或者引线的疲劳损坏；00295本发明将环形永磁体设置于电磁线圈的内表面或者外表面或者替代电磁线圈实现磁流变减振器的失效安全性能，较之于传统的磁流变减振器，输入正向电流或者负向电流至电磁线圈上可实现磁流变减振器的阻尼力双向可控，结构更加简单可靠，由于受到磁场的吸附力作用，磁流变液不再由于受到重力的影响导致大范围沉淀以致失效，这种磁流变减振器结构能够有效地解决磁流变减振器中磁流变液的沉淀问题；00306本发明将磁流变液密封于内缸体内，所使用的磁流变液更少，但是却可以提供更好的可控阻尼力学性能/失效安全性能和抗磁流变液沉淀性能，磁流变液的。
20、使用效率更高，该磁流变减振器的结构实现使得磁流变减振器及其系统成本更低。附图说明0031图1为基于磁流变减振器的半主动振动/冲击控制系统原理框图；0032图2A为本发明结构示意图；0033图2B为本发明中中滚珠丝杠副结构A处放大视图；0034图2C本发明中馈能机构中发电机原理图；0035图3A为本发明馈能机构中发电机绕组等效电路图；0036图3B为本发明中三相发电机十一管整流电路图；0037图4为本发明中转速传感器原理示意图；说明书CN104196948A4/7页70038图5为本发明中另一实施方式结构示意图；0039图6为本发明中又一实施方式结构示意图。0040图中标号100馈能型自传感磁流。
21、变减振器，101外缸体，102内缸体，103上剪切圆环，104剪切圆盘，105电磁线圈，106闭合磁通回路，107下剪切圆环，108磁流变液，109滚珠丝杠副螺母，110丝杠，111导向环，112A上端盖，112B中部支架，113A第一滚动轴承、113B第二滚动轴承、113C第三滚动轴承，113D第四滚动轴承，114齿轮，115A为S极永磁体定子，115B为N极永磁体定子，116三相绕组转子，116A为X相绕组转子，116B为Y相绕组转子，116C为Z相绕组转子，117联轴器，118引线出口，119延伸段，120A第一“O”型密封圈，120B第二“O”型密封圈，121顶盖，122A内侧螺母，1。
22、22B外侧螺母，127环形轴向磁场永磁体，23纯剪切式磁流变减振器，66转速传感器，78馈能机构，79外部馈能机构，232齿轮带。具体实施方式0041参见图2A、图2B和图2C，本实施例中馈能型自传感磁流变减振器100包括纯剪切式磁流变减振器23、机械能转换为电能的馈能机构78以及转速传感器66。0042如图2A和图2B所示，本实施例中纯剪切式磁流变减振器23包括外缸体101、内缸体102和滚珠丝杠副，所述外缸体101与内缸体102为同轴设置；所述滚珠丝杠副中作为活塞杆的丝杠110在一端利用内侧螺母122A和外侧螺母122B固定于外缸体101的端盖圆心，并能够压缩进入或复原退出内缸体102，在。
23、所述内缸体102的内侧壁上设置有与所述剪切圆盘104一一对应的电磁线圈105，并有分别与所述电磁电线圈105处在上下相邻位置上的上剪切圆环103和下剪切圆环107；在所述内缸体102中，由内缸体102的内侧壁与滚珠丝杠螺母109共同构成封闭腔，所述封闭腔中充满有磁流变液108，所述滚珠丝杠螺母109在上端以延长段通过第四滚动轴承113D和第三滚动轴承113C支承在内缸体102的上端盖112A上，并由顶盖121封闭，在下端以延长段通过第一滚动轴承113A和第二滚动轴承113B支承在内缸体102的中部支架112B上；位于上端盖112A下滚球丝杠副螺母109之间的第二“O”型密封圈120B，以及位于。
24、中部支架112B之间的第一“O”型密封圈120A用于实现磁流变液108在封闭腔中的密封；由所述上剪切圆环103、下剪切圆环107、位于上剪切圆环103、下剪切圆环107之间的电磁线圈105、与电磁线圈105处在对应位置上的剪切圆盘104，以及对应位置上内缸体102的侧壁共同形成电磁线圈105的闭合磁通回路。当电磁线圈105上输入电流、丝杠110压缩进入或者复原退出内缸体102时，滚珠丝杠副螺母109带动剪切圆盘104作旋转运动，剪切圆盘104与上剪切圆环103、下剪切圆环107作相对运动并剪切磁流变液108，从而实现纯剪切式磁流变减振器23，阻尼力通过电流输入连续可控。纯剪切式磁流变减振器23。
25、的电磁线圈105引线、转速传感器66引线以及馈能机构78引线均从引线出口118中引出。0043如图2A和图2C所示，本实施例中馈能机构78位于内缸体下部，是由三相绕组转子116以及成对设置的S极永磁体定子115A和N极永磁体定子115B构成，所述S极永磁体定子115A和N极永磁体定子115B固定在内缸体102的内侧壁上，为了更为高效的存储转换的电能，与馈能机构78设置有配套电能存储单元。0044本实施例中如图2A所示的转速传感器66是由与活塞杆同轴设置的齿轮114、以及配合设置的永磁体和霍尔器件构成，用于获取活塞杆的直线运动速度。说明书CN104196948A5/7页80045具体实施中，相应。
26、的结构设置也包括0046电磁线圈105或环形轴向磁场永磁体127至少为一组，其与剪切圆盘104、上剪切圆环103、下剪切圆环107以及内缸体102侧壁形成的闭环磁通回路106至少一组，闭合磁通回路106的最大组数取决于内缸体102和外缸体101的长度。0047剪切圆盘104、上剪切圆环103、下剪切圆环107以及内缸体102优先选择但并不局限于以高导磁性材料为材质，丝杠110和滚珠丝杠副螺母109优先选择不锈钢或者铝等非导磁材料。设置所述三相绕组转子116的转动轴与滚珠丝杠副螺母109的延伸段119是通过联轴器117相连接，所述齿轮114位于三相绕组转子116的上方或下方，转速传感器66也可以。
27、是光电编码器、电磁式编码器、变磁通式传感器或电容式转速传感器。如图4所示，在转速传感器66利用霍尔传感器原理时，由连接于滚珠丝杠副螺母109的齿轮114和永磁体以及霍尔元件H组成的测量头构成，当齿轮114旋转时，每个齿顶通过测量头时，霍尔元件H上就会产生一个相应的霍尔电动势，经差分运算放大器A放大后输出脉冲，测量单位时间内的脉冲数目，就可以得到滚珠丝杠副螺母109的旋转速度。转速传感器测量转速分辨率的大小由齿轮114齿数决定。后续的传感器信号处理、标定电路实现齿轮114的转速到活塞杆直线运动速度的传感输出。0048转速传感器66还可以是利用后续信号获取电路系统根据馈能机构78反馈的电能信号实现。
28、转速信号提取。0049丝杠110的一端通过上下螺母锁定的方式连接固定于外缸体101的上端盖圆心位置，所述外缸体101在另一端利用导向环111与内缸体102接触，并能沿所述内缸体102的外侧壁滑动，以所述外缸体101作为活塞杆的运动导向。0050间隔设置的各剪切圆盘104与间隔设置的上剪切圆环103和下剪切圆环107在沿内缸体102的轴向位置上一一交错，并且所述剪切圆盘104与电磁电圈105在轴向位置上一一对应。介于剪切圆盘104和上剪切圆环103，以及剪切圆盘104与下剪切圆环107之间的磁流变液流108的厚度可以设置在053MM，值得注意的是，如果设置多电磁线圈105和永磁体，相邻的两个电磁。
29、线圈的绕线方向以及永磁体产生磁场的方向应该设置相反才能形成多个闭合磁通回路，并且电磁线圈105、永磁体以及剪切圆盘105、上剪切圆环103、下剪切圆环107的厚度一般设置在515MM，这样才能最大程度应用磁场、剪切圆盘及剪切圆环。磁流变液108的属性将会被电磁线圈105上的输入电流控制，纯剪切式磁流变减振器23的可控阻尼力性能将为主要决定于电磁场控制的磁流变液属性。0051本发明是利用滚珠丝杠副结构将活塞杆的直线运动转化为旋转运动，从而有效降低磁流变减振器的零场粘滞阻尼力并提高了磁流变减振器的动态阻尼比范围，使得磁流变减振器的应用范围进一步扩大，使其在应用于高速冲击控制系统成为可能；此外，由于。
30、磁流变液108密封于内缸体102腔体内并充满剪切圆盘104、上剪切圆环103和下剪切圆环107之间间隙，这样可以提高电磁能量使用效率，不必再考虑由于结构的问题导致电磁能量的散漏，提高了磁流变减振器的电磁效率和磁流变液108的利用率，有效降低磁流变减振器的成本。其中，滚珠丝杠副可以由其他直线运动旋转运动的转换机构替代，并不局限。0052当活塞杆110压缩或者复原时，如图2C所示，三相绕组转子，即X相绕组转子116A、Y相绕组转子116B和Z相绕组转子116C转动并切割由S极永磁体定子115A和N极永磁体定子115B形成的磁力线，从而感生三相电流输出。具体实施中，馈能机构78也可以说明书CN104。
31、196948A6/7页9设置为由永磁体转子和定子绕组构成；绕组的组数可以是三组、两组甚至一组，不受局限。0053如图3A所示，当三相绕组转子116旋转作切割永磁体定子产生的磁力线时，绕线组转子116上感生电流可用于驱动磁流变减振器、存储至电能收集电路/装置为磁流变减振器及其控制系统乃至整体系统使用，感生电压可以表达为0054EXNEMSINT1A0055EXNEMSINT1201B0056EXNEMSINT2401C0057由于感生电压是三相交流电，为方便后续电能存储电路/装置，图3B给出了十一管整流电路示意图，利用三相桥式全控整流电路将感生输出电压进行整流，将三相交流电变换成近似三相直流电，。
32、更加有利于电能的存储。三相整流电路不局限于图3B所示电路。0058如图5所示，具体实施中，也可以将馈能机构79设置于内缸体102外侧，利用齿轮带232将滚珠丝杠副螺母109的延伸段117与外部馈能机构79中的发电机转子传动连接，这一结构形式进一步扩大磁流变减振器的活塞杆运动行程，虽然占用了外部空间，但是相对于被动减振器外置的补偿气囊而言，占用空间甚至更小。0059具体实施中，如图6所示，电磁线圈105可以由环形轴向磁场永磁体127代替，或者将电磁线圈105设置于环形轴向磁场永磁体127的内环表面或者外环表面。以此将失效安全性能集成到纯剪切式磁流变减振器23中。由于磁流变减振器在零场时，即没有电。
33、流作用时，其被动阻尼力非常小，对于磁流变半主动振动/冲击控制系统而言，若控制系统失效或者电源断电，半主动振动/冲击控制系统将失去其预先设定的控制效果，情况严重的甚至会造成对使用磁流变半主动控制系统进行振动/冲击控制的整个系统的结构损坏和人员伤亡。值得注意的是，环形轴向磁场永磁体127不局限于设置在上剪切圆环103和下剪切圆环107之间的电磁线圈105的外侧，还可以设置于电磁线圈105的内侧或者替代电磁线圈105，或者其他能够实现磁流变减振器失效安全性能的位置。失效安全性能的集成，将实现磁流变减振器双向可控力，有效扩大磁流变减振器的应用场合。0060本实施例形成的馈能型自传感磁流变减振器的结构具。
34、有以下优势。0061一是，电能反馈性能和速度传感性能的集成。对于能源紧张的现代社会，如果通过执行器件本身的结构设计就可以实现其在应用环境中获取能量，一方面为其自身供能，另一方面实现其整个系统的供能，具有重大社会和工程意义，也进一步扩大了执行器件本身的应用场合；由于半主动振动/冲击控制系统必须配备反馈传感器，将传感器集成到执行器件上实现执行器件自传感，不仅进一步提高了执行器件及其系统的可靠性，并且摒弃了外置传感器，降低了系统成本和安装空间需求。0062二是，可控阻尼力性能得到最优处理。活塞杆与可控阻尼力产生的关键结构是解耦的，因此其可控阻尼力性能，包括动态阻尼比和可控阻尼力范围，可以通过增加剪切。
35、圆环组数、电磁线圈的匝数或者节数来实现阻尼力的最大化和最优化设置。0063三是，内缸体和外缸体的双缸体设置摒弃了电磁线圈活塞模式，从而使得磁流变减振器能够最大限度的利用缸体的长度，即最大化了磁流变减振器的活塞运动行程。0064四是，失效安全性能的功能集成技术实现。在电磁线圈内或外设置永磁体或者由其替代，使得磁流变减振器具有以失效安全状态为基线的双向阻尼力学可控性能，在半主动控制系统失效或者控制系统电源故障时，可以为系统提供可靠的力学需求，不会导说明书CN104196948A7/7页10致系统崩溃情况。0065五是，在失效安全状态时，从结构设计角度弥补了磁流变液的沉淀缺陷。通过永磁体的设置，使得。
36、磁流变液中主要作用成分附着于永磁体产生的闭合的磁通回路上，磁流变液不再由于受到重力的影响导致大范围沉淀以致失效。不仅如此，本发明形成的馈能型自传感磁流变减振器的结构相对于传统的“线性磁流变减振器供电电源外置传感器”组合结构更加简单，利用磁流变减振器两端的端盖直接对磁流变减振器的内外缸体进行密封和紧固，这些构件和连接方式，保证了磁流变减振器各零件相互独立又相互紧密连接，这样的结构可靠，适用于批量生产，成本更低。说明书CN104196948A101/4页11图1说明书附图CN104196948A112/4页12图2A图2B图2C图3A说明书附图CN104196948A123/4页13图3B图4说明书附图CN104196948A134/4页14图5图6说明书附图CN104196948A14。