RU2204067C2

RU2204067C2 - Hydraulic shock absorber

Info

Publication number: RU2204067C2
Application number: RU98108272/28A
Authority: RU
Inventors: В.В. Войкин
Original assignee: Войкин Владимир Владимирович
Priority date: 1998-05-05
Filing date: 1998-05-05
Publication date: 2003-05-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: invention relates to vibration protection facilities and can be used for damping vibrations of vehicle and converting energy of vibrations into electric energy. Proposed hydraulic shock absorber has housing filled up with magnetorheological liquid and fitted-in cylinder with magnetic bottom, channels and rod with magnetic piston. Inductance coils are installed on housing and cylinder. Cover with seal is provided with magnetic element. magnetic element and cover are provided with channels getting into housing space and providing closed flow of magneorheological liquid. EFFECT: improved technical level of shock absorber. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области виброзащитной техники и может быть использовано для гашения колебательных движений подвижного состава и преобразования энергии колебания в электрическую энергию. The invention relates to the field of vibration protection technology and can be used to suppress vibrational movements of rolling stock and convert vibration energy into electrical energy.

Известен амортизатор (см. а.с. 777281, кл. F 16 F 9/30, 1980), содержащий корпус, полость которого заполнена магнитореологической жидкостью, поршень со штоком, два одинаковых устройства для изменения демпфирующей характеристики, функционирующих при потреблении электрического тока от автономного источника энергии. Known shock absorber (see AS 777281, class F 16 F 9/30, 1980), comprising a housing, the cavity of which is filled with magnetorheological fluid, a piston with a rod, two identical devices for changing the damping characteristics that function when the current is drawn from autonomous energy source.

Недостатком известного амортизатора является сложность и ненадежность конструкции, а также ограничение технологических возможностей. A disadvantage of the known shock absorber is the complexity and unreliability of the design, as well as the limitation of technological capabilities.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является гидравлический амортизатор (см. Российский патент 2084721, кл. F 16 F 9/53, 1997), содержащий корпус, заполненный магнитореологической жидкостью, установленный в нем цилиндр с днищем, имеющим каналы, крышку с уплотнителем и катушки индуктивности. Внутри цилиндра помещен поршень со штоком. Поршень и днище выполнены из ферромагнитного материала, а катушки индуктивности выполнены таким образом, что одна из них охватывает цилиндр, а другая - корпус. The closest in technical essence to the proposed device is a hydraulic shock absorber (see Russian patent 2084721, class F 16 F 9/53, 1997), containing a housing filled with magnetorheological liquid, a cylinder with a bottom with channels installed in it, a cover with a seal and inductors. A piston with a rod is placed inside the cylinder. The piston and the bottom are made of ferromagnetic material, and the inductors are made in such a way that one of them covers the cylinder, and the other - the body.

Недостатком такого амортизатора является отсутствие замкнутого силового контура, что снижает технический уровень амортизатора как преобразователя электрической энергии. The disadvantage of such a shock absorber is the lack of a closed power circuit, which reduces the technical level of the shock absorber as a converter of electrical energy.

При создании изобретения решалась задача повышения технического уровня амортизатора как преобразователя энергии колебания в электрическую энергию за счет крышки, содержащей магнитный элемент, и он и крышка имеют каналы, соединяющие полость корпуса со штоковой полостью цилиндра и обеспечивающие замкнутый поток магнитореологической жидкости. When creating the invention, the problem was solved of increasing the technical level of the shock absorber as a converter of vibrational energy into electrical energy due to the cover containing the magnetic element, and it and the cover have channels connecting the body cavity with the rod cavity of the cylinder and providing a closed flow of magnetorheological fluid.

Такой технический результат достигается при использовании совокупности существенных признаков, характеризующих описываемый амортизатор. Для достижения указанного результата предлагаемый амортизатор содержит корпус, заполненный магнитореологической жидкостью, установленный в нем цилиндр с днищем, имеющим каналы, соединяющие полость цилиндра и полость корпуса, образованную между корпусом и цилиндром, размещенные в цилиндре шток с магнитным поршнем, делящим цилиндр на штоковую и бесштоковую полости, и каналом в штоке, соединяющим между собой штоковую и бесштоковую полости, крышку с уплотнителем и катушки индуктивности, охватывающие цилиндр и корпус, отличается тем, что крышка содержит магнитный элемент и он и крышка имеют каналы, соединяющие полость корпуса со штоковой полостью цилиндра и обеспечивающие замкнутый поток магнитореологической жидкости. This technical result is achieved using a combination of essential features characterizing the described shock absorber. To achieve this result, the proposed shock absorber comprises a housing filled with magnetorheological fluid, a cylinder installed in it with a bottom having channels connecting the cylinder cavity and the body cavity formed between the body and the cylinder, the rod and the magnetic piston located in the cylinder dividing the cylinder into a rod and rodless cylinder cavity, and a channel in the rod connecting the rod and rodless cavities, a cover with a seal and inductors, covering the cylinder and the housing, characterized in that to yshka comprises a magnetic member and the lid and it has channels connecting the body cavity with the cavity of the cylinder rod and provide a closed flow of the magnetorheological fluid.

На чертеже представлен общий вид амортизатора. The drawing shows a General view of the shock absorber.

Амортизатор содержит корпус 1, заполненный магнитореологической жидкостью. В корпусе 1 установлен цилиндр 2 с днищем 3. Внутри цилиндра 2 установлен поршень 8 и шток 9. Корпус 1 имеет крышку 14 с уплотнителем 15 и элементом 16. Днище 3, поршень 8 и элемент 16 выполнены из ферромагнитного материала. Амортизатор имеет три полости: бесштоковую полость 4, полость 5 между корпусом 1 и цилиндром 2 и штоковую полость 10. Все полости соединены между собой каналами. The shock absorber comprises a housing 1 filled with magnetorheological fluid. A cylinder 2 with a bottom 3 is installed in the housing 1. A piston 8 and a rod 9 are installed inside the cylinder 2. The housing 1 has a cover 14 with a seal 15 and an element 16. The bottom 3, the piston 8 and the element 16 are made of ferromagnetic material. The shock absorber has three cavities: rodless cavity 4, cavity 5 between the housing 1 and cylinder 2 and the rod cavity 10. All cavities are connected by channels.

Полость 4 соединена с полостью 5 каналами 6 и 7, выполненными в днище 3, а полость 5 соединена со штоковой полостью 10 каналами 17, выполненными в крышке 14 и элементе 16. В штоке 9 выполнен канал 11 для сообщения безштоковой 4 и штоковой 10 полостей. На корпус 1 и цилиндр 2 установлены катушки индуктивности 12 и 13 соответственно. The cavity 4 is connected with the cavity 5 channels 6 and 7, made in the bottom 3, and the cavity 5 is connected with the rod cavity 10 channels 17, made in the cover 14 and element 16. In the rod 9 is made channel 11 for communication rodless 4 and rod 10 cavities. On the housing 1 and cylinder 2, inductors 12 and 13 are installed, respectively.

Все полости амортизатора заполнены магнитореологической жидкостью. В качестве такой жидкости может быть использована суспензия, состоящая из магнитомягкого карбонатного железа марки Р 10 со средним размером частиц 3-5 мкм и трансформаторного масла в соотношении 1:1 весовых частей. All shock absorber cavities are filled with magnetorheological fluid. As such a liquid, a suspension consisting of soft magnetic carbonate iron of grade P 10 with an average particle size of 3-5 microns and transformer oil in a ratio of 1: 1 weight parts can be used.

Амортизатор работает следующим образом. The shock absorber works as follows.

В среднем положении поршня 8 со штоком 9 амортизатора при отсутствии сжимающих или растягивающих усилий, вызванных неровностями дороги, напряжение в катушках 12 и 13 равно нулю. При сжатии поршень 8 перемещается вниз, вытесняя жидкость из полости 4 в полость 5 через каналы 6 и 7 в днище 3, часть жидкости перемещается в штоковую полость 10 через осевое отверстие 11 в штоке 9 и через каналы 17 в крышке 14. Сопротивление перетеканию жидкости, создаваемое магнитным порошком и каналами 6, 7, 17, обеспечивает усилие при сжатии 550-750 Н. Одновременно с этим происходит изменение магнитного потока, силовые линии которого пересекают обмотки катушек индуктивности 12 и 13 и в них индуктируется ЭДС. In the average position of the piston 8 with the shock absorber rod 9 in the absence of compressive or tensile forces caused by road irregularities, the voltage in the coils 12 and 13 is zero. When compressed, the piston 8 moves downward, displacing the fluid from the cavity 4 into the cavity 5 through channels 6 and 7 in the bottom 3, part of the liquid moves into the rod cavity 10 through the axial hole 11 in the rod 9 and through the channels 17 in the cover 14. Resistance to liquid overflow, created by magnetic powder and channels 6, 7, 17, provides a compressive force of 550-750 N. At the same time, a change in the magnetic flux occurs, the lines of force of which cross the windings of inductors 12 and 13 and EMF is induced in them.

Происходит сложное взаимодействие магнитных полей (поршня 8, днища 3, элемента 16 и полей, наведенных катушками 12 и 13), усиливая или уменьшая сопротивление перетеканию жидкости. Наведенные токи в катушках 12 и 13 отводятся через клеммы на корпусе 1. (На чертеже не показано). There is a complex interaction of magnetic fields (piston 8, bottom 3, element 16 and fields induced by coils 12 and 13), increasing or decreasing resistance to fluid flow. The induced currents in the coils 12 and 13 are discharged through the terminals on the housing 1. (Not shown in the drawing).

При растяжении, вызываемом отдачей рессоры, поршень 8 перемещается вверх, преодолевая сопротивление жидкости в штоковой полости 10. Сопротивление перетеканию жидкости при растяжении соответствует 1800-2200 Н, при этом направление тока в катушках индуктивности 12 и 13 меняется на противоположное. When the tension caused by the recoil of the spring, the piston 8 moves upward, overcoming the resistance of the liquid in the rod cavity 10. The resistance to fluid flow during tension corresponds to 1800-2200 N, while the direction of the current in the inductors 12 and 13 is reversed.

В таблице представлены данные для оценки технического уровня преобразователей. The table provides data for evaluating the technical level of the converters.

Claims

A hydraulic shock absorber comprising a housing filled with magnetorheological fluid, a cylinder mounted therein with a bottom having channels connecting a cylinder cavity and a housing cavity formed between the housing and the cylinder, a rod with a magnetic piston disposed in the cylinder dividing the cylinder into rod and rodless cavities, and a channel in the rod connecting the rod and rodless cavities, a cover with a seal and inductors, covering the cylinder and the housing, characterized in that the cover contains a magnetic element t, and it and the cover have channels connecting the body cavity with the cavity of the cylinder rod and provide a closed flow of the magnetorheological fluid.