CN102367858A - 磁流变摩擦混合式阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁流变摩擦混合式阻尼器，包括缸筒、线圈活塞体总成、环状楔形活塞总成、活塞杆、浮动活塞和隔油环，本发明磁流变摩擦混合式阻尼器，其结合了磁流变阻尼器和摩擦式阻尼器的优点，对大振幅低频率震动和高频率小振幅的震动均具有很好的减震效果，因而其适用范围更广、减震性能强，能更好的满足工程机械的减震要求；并且本发明中，分瓣楔形环活塞体上设置有通风孔和通风槽，可有效的改善系统的散热性、提高摩擦系数和部件耐磨性，延长部件工作寿命。

Description

磁流变摩擦混合式阻尼器
技术领域
本发明涉及一种减震装置，特别涉及一种阻尼器。 
背景技术
阻尼器，是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置。现有技术中，有流体式阻尼器和摩擦式阻尼器。 
但是现有技术中的阻尼器，其减震方式较为单一，如流体阻尼器是通过粘性油在压力作用下穿过阻尼孔产生阻尼将震动动能转化为热能实现减震，其在高频低振幅状况下具有较好的减震功能，但在大振幅低频率的震动状况下其减震效果较差；摩擦式阻尼器，是通过摩擦产生阻尼将震动动能转化为热能实现减震，其在低频率大振幅状况下具有较好的减震功能，但在小振幅高频率的震动状况下其减震效果较差。 
然而现有技术中的很多工程机械其工作状况都较复杂，在工作和移动过程中，既存在大振幅低频率震动状况，也存在低频率大振幅的状况，因此现有技术中的阻尼器不能完全满足这类机械的减震要求。 
因此需要对现有技术中的阻尼器进行改进，以使其在大振幅低频率震动状况和高频率小振幅的震动状况下均具有好的减震效果，以满足工程机械的减震要求。 
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种磁流变摩擦混合式阻尼器，其在大振幅低频率震动状况和高频率小振幅的震动状况下均具有好的减震效果，可满足工程机械的减震要求。本发明的具体方案为： 
本发明磁流变摩擦混合式阻尼器，包括缸筒、线圈活塞体总成、环状楔形活塞总成、活塞杆、浮动活塞和隔油环，
隔油环固定设置于缸筒中部并与缸筒内壁密封配合，
浮动活塞位于缸筒底和隔油环之间的筒腔内，浮动活塞与缸筒内壁密封配合并可沿缸筒轴向滑动，
线圈活塞体总成位于浮动活塞和隔油环之间的第一筒腔内，第一筒腔内装有磁流变液体，
环状楔形活塞总成位于隔油环和缸筒口之间的第二筒腔内，
浮动活塞和缸筒底部之间为第三筒腔，筒体底部设置有与第三筒腔相通的流体介质通道；
活塞杆以可沿轴向滑动的方式穿过隔油环并与其密封配合，
所述线圈活塞体总成包括：固定设置在活塞杆上的活塞体和设置在活塞体上的线圈，活塞体上设置有阻尼孔，
环状楔形活塞总成包括：楔形驱动环、由压电材料制成的压电驱动器、向压电驱动器通电的导线和由至少两块分体式活塞瓣组成的分瓣楔形环活塞体，分瓣楔形环活塞体端部设置有与楔形驱动环配合的楔形孔，楔形驱动环、压电驱动器和分瓣楔形环活塞体外套于活塞杆，活塞杆上设置有限定环状楔形活塞总成轴向位置的限位装置，压电驱动器用于驱动楔形驱动环沿轴向移动，楔形驱动环用于驱动活塞瓣沿径向移动。
进一步，所述分瓣楔形环活塞体两端设置有沿轴向延伸的散热孔； 
进一步，所述分瓣楔形环活塞体其与筒体内壁接触的表面设置有环形通风槽；
进一步，所述限位装置包括设置于活塞杆上的轴肩和与活塞杆螺纹配合的螺母，所述环状楔形活塞总成位于螺母和轴肩之间；
进一步，所述缸筒的底部为一可拆卸式的底盖，所述流体介质通道设置于底盖上；
进一步，所述流体介质通道的进口设置有阀门；
进一步，所述缸筒的口部设置有可拆卸的顶盖，所述活塞杆以可滑动的方式穿过顶盖并与其密封配合；
进一步，所述活塞杆的位于缸筒外的一端设置有与其可拆卸连接的吊环。
本发明的有益效果：本发明磁流变摩擦混合式阻尼器，其结合了磁流变阻尼器和摩擦式阻尼器的优点，对大振幅低频率震动和高频率小振幅的震动均具有很好的减震效果，因而其适用范围更广、减震性能强，能更好的满足工程机械的减震要求；并且本发明中，分瓣楔形环活塞体上设置有通风孔和通风槽，可有效的改善系统的散热性、提高摩擦系数和部件耐磨性，延长部件工作寿命。 
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 
图1为本发明磁流变摩擦混合式阻尼器的整体结构剖视示意图； 
图2为分瓣楔形环活塞体的端面视图；
图3为图2沿A-A的剖视图；
图4为分瓣楔形环活塞体的立体视图；
图5为散热孔为通孔的分瓣楔形环活塞体剖视图。
具体实施方式
图1为本发明磁流变摩擦混合式阻尼器的整体结构剖视示意图；图2为分瓣楔形环活塞体的端面视图；图3为图2沿A-A的剖视图；图4为分瓣楔形环活塞体的立体视图；图5为散热孔为通孔的分瓣楔形环活塞体剖视图。 
如图所示，本实施例磁流变摩擦混合式阻尼器，包括缸筒1、线圈活塞体总成、环状楔形活塞总成、活塞杆2、浮动活塞3和隔油环4， 
隔油环4固定设置于缸筒1中部并与缸筒内壁密封配合，
浮动活塞3位于缸筒底和隔油环4之间的筒腔内，浮动活塞3与缸筒内壁密封配合并可沿缸筒轴向滑动，
线圈活塞体总成位于浮动活塞3和隔油环4之间的第一筒腔内，第一筒腔内装有磁流变液体，
环状楔形活塞总成位于隔油环4和缸筒口之间的第二筒腔内，
浮动活塞3和缸筒底部之间为第三筒腔，筒体底部设置有与第三筒腔相通的流体介质通道1a；
活塞杆2以可沿轴向滑动的方式穿过隔油环4并与其密封配合，
所述线圈活塞体总成包括：固定设置在活塞杆上的活塞体5和设置在活塞体5上的线圈6，活塞体上设置有阻尼孔5a；本实施中的活塞体5为组合式结构，包括设置固定有线圈6的活塞体Ⅰ和设置有阻尼孔5a的活塞体Ⅱ，活塞体Ⅰ与缸筒内壁间存在间隙，活塞体Ⅱ与缸筒内壁密封配合，从而使线圈活塞体总成在移动过程中磁流变液体只能通过阻尼孔5a从活塞体Ⅱ的一侧进入另一侧，磁流变液体在流经阻尼孔时产生阻尼实现减震，通过调节电流大小就可调节磁流变液体的粘度，实现阻尼力大小的调节；活塞体为分体组合式结构便于制造，当然在具体实施中活塞体也可以为整体式结构；
环状楔形活塞总成包括：楔形驱动环7、由压电材料制成的压电驱动器8、向压电驱动器通电的导线9和由三块分体式活塞瓣组成的分瓣楔形环活塞体10（在具体实施中，活塞瓣数量在两块以上均能实现本发明），分瓣楔形环活塞体10端部设置有与楔形驱动环7配合的楔形孔，楔形驱动环7、压电驱动器8和分瓣楔形环活塞体10外套于活塞杆2，活塞杆2上设置有限定环状楔形活塞总成轴向位置的限位装置，在工作时通过导线9向压电驱动器8供电，压电驱动器8产生轴向变形，压电驱动器8便驱动楔形驱动环7沿轴向移动，楔形驱动环7其同时推动驱动活塞瓣沿径向移动，分瓣楔形环活塞体10与缸筒1内壁产生摩擦，实现减震，调节电压或电流即可调节压电驱动器8的变形量，从而实现阻尼力调节。
本发明磁流变摩擦混合式阻尼器，其结合了磁流变阻尼器和摩擦式阻尼器的优点，对大振幅低频率震动和高频率小振幅的震动均具有很好的减震效果，因而其适用范围更广、减震性能强，能更好的满足工程机械的减震要求。 
作为对本实施方案的改进，所述分瓣楔形环活塞体两端设置有沿轴向延伸的散热孔10a，本实施例中的散热孔10a为盲孔，当然在具体实施中散热孔10a还可以为通孔，通孔散热效果更好，但通孔会使分瓣楔形环活塞体的强度降低；所述分瓣楔形环活塞体其与筒体内壁接触的表面设置有环形通风槽10b，本改进可有效的改善系统的散热性、提高摩擦系数和部件耐磨性，延长部件工作寿命。 
本实施例中，所述限位装置包括设置于活塞杆2上的轴肩2a和与活塞杆2螺纹配合的螺母11，所述环状楔形活塞总成位于螺母11和轴肩1a之间；当然在具体实施中限位装置还可以是其它结构，如可以是沿径向设置于活塞杆上的定位销。 
作为对本实施方案的改进，所述缸筒1的底部为一可拆卸式的底盖12，所述流体介质通道1a设置于底盖12上，本结构使缸筒1的制造更方便，也便于零件组装；当然在具体实施中底盖12也可与缸筒制成一体形成整体式结构。 
作为对本实施方案的改进，所述流体介质通道1a的进口设置有阀门13；通过阀门13向第三筒腔内通入流体介质，流体介质多为压缩气体（如氮气），活塞杆在做抽出或伸入缸筒运动时，流体介质推动活塞向上或向下运动，以补偿活塞杆向上或向下移动时产生的容积变化。 
作为对本实施方案的改进，所述缸筒1的口部设置有可拆卸的顶盖14，所述活塞杆2以可滑动的方式穿过顶盖14并与其密封配合，设置顶盖14可防止灰尘等进入筒腔对零件造成损坏。 
作为对本实施方案的改进，所述活塞杆2的位于缸筒外的一端设置有与其可拆卸连接的吊环15，吊环15用于和需要设置本阻尼器的机械连接。 
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (8)

1.一种磁流变摩擦混合式阻尼器，其特征在于：包括缸筒、线圈活塞体总成、环状楔形活塞总成、活塞杆、浮动活塞和隔油环，
隔油环固定设置于缸筒中部并与缸筒内壁密封配合，
浮动活塞位于缸筒底和隔油环之间的筒腔内，浮动活塞与缸筒内壁密封配合并可沿缸筒轴向滑动，
线圈活塞体总成位于浮动活塞和隔油环之间的第一筒腔内，第一筒腔内装有磁流变液体，
环状楔形活塞总成位于隔油环和缸筒口之间的第二筒腔内，
浮动活塞和缸筒底部之间为第三筒腔，筒体底部设置有与第三筒腔相通的流体介质通道；
活塞杆以可沿轴向滑动的方式穿过隔油环并与其密封配合，
所述线圈活塞体总成包括：固定设置在活塞杆上的活塞体和设置在活塞体上的线圈，活塞体上设置有阻尼孔，
环状楔形活塞总成包括：楔形驱动环、由压电材料制成的压电驱动器、向压电驱动器通电的导线和由至少两块分体式活塞瓣组成的分瓣楔形环活塞体，分瓣楔形环活塞体端部设置有与楔形驱动环配合的楔形孔，楔形驱动环、压电驱动器和分瓣楔形环活塞体外套于活塞杆，活塞杆上设置有限定环状楔形活塞总成轴向位置的限位装置，压电驱动器用于驱动楔形驱动环沿轴向移动，楔形驱动环用于驱动活塞瓣沿径向移动。
2.根据权利要求1所述的磁流变摩擦混合式阻尼器，其特征在于：所述分瓣楔形环活塞体两端设置有沿轴向延伸的散热孔。
3.根据权利要求2所述的磁流变摩擦混合式阻尼器，其特征在于：所述分瓣楔形环活塞体其与筒体内壁接触的表面设置有环形通风槽。
4.根据权利要求1所述的磁流变摩擦混合式阻尼器，其特征在于：所述限位装置包括设置于活塞杆上的轴肩和与活塞杆螺纹配合的螺母，所述环状楔形活塞总成位于螺母和轴肩之间。
5.根据权利要求1所述的磁流变摩擦混合式阻尼器，其特征在于：所述缸筒的底部为一可拆卸式的底盖，所述流体介质通道设置于底盖上。
6.根据权利要求5所述的磁流变摩擦混合式阻尼器，其特征在于：所述流体介质通道的进口设置有阀门。
7.根据权利要求1所述的磁流变摩擦混合式阻尼器，其特征在于：所述缸筒的口部设置有可拆卸的顶盖，所述活塞杆以可滑动的方式穿过顶盖并与其密封配合。
8.根据权利要求1所述的磁流变摩擦混合式阻尼器，其特征在于：所述活塞杆的位于缸筒外的一端设置有与其可拆卸连接的吊环。
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