CN102788110A - 双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构 - Google Patents

双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构，缸体两端与活塞的活塞杆之间分别设有四氟垫片和铜垫片，四氟垫片内侧面通过铜垫片紧靠在缸体端面的台阶面上，外侧面与端盖连接，四氟垫片与活塞的活塞杆配合连接处开有凹槽，凹槽内放有用于活塞杆密封的O形圈。本发明采用四氟垫圈内嵌O形圈的组合密封结构，结构简单、紧凑，操作装卸方便，价格低廉，而且双重密封的性能和效果优异，可以延长磁流变液阻尼器及同类产品的使用寿命。通过铜片和外加端盖压紧密封部位的结构，用外加螺钉进行紧固，可以灵活地调节磁流变液阻尼器的同轴度，活塞与缸体之间的平行度，可以进一步提高磁流变液阻尼器的性能，而且对于目前油压阻尼器的设计具有借鉴作用。

Description

双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构
技术领域
本发明涉及一种双出杆磁流变液阻尼器，尤其是一种双出杆磁流变液阻尼器中的密封结构。
背景技术
磁流变液阻尼器是一种以磁流变液为工作液的阻尼可调器件，磁流变液阻尼器的力学特性可以由外加磁场连续控制。其中的工作液为磁流变液，主要由载液、磁性颗粒及添加剂三部分组成，没有外加磁场作用时，该磁性液体表现为低粘度的牛顿流体特性，一旦加入外加磁场，将呈现为高粘度的半固体状态。由于磁流变液阻尼器具有可调范围宽、响应速度快、功耗低、结构简单等优点，在机械振动、车辆、建筑结构等振动控制领域具有广泛的应用前景。
目前的磁流变液阻尼器主要采用缸体内部完全充满磁流变液的结构，在工作的过程中，液体内部的压力较大，因而容易产生泄漏问题，从而需要设计性能优异的密封结构。同时，目前常用的密封方式是采用单一的O形圈进行，这种设计结构下，在活塞频繁的往复运动中，磁流变液中大量硬质的磁性固体颗粒进入到活塞杆与O形圈之间，引起O形圈和活塞杆产生磨损，使得磁流变液阻尼器的密封失效。
近年来，在实际工程应用中，由于磁流变液阻尼器的密封造成其使用寿命短，因此，研究人员从活塞杆的表面光洁度以及磁流变液的性能方面进行了大量的研究，以期延长其密封部位的使用寿命，提高其性能，但这种方法，大大提高了磁流变液阻尼器的价格，因而使得磁流变液阻尼器的技术距离进一步的使用还有很大的距离。
发明内容
本发明为了解决传统阻尼器成本高、密封难以及使用寿命短的技术问题，而提供一种双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构，它不仅成本低，而且经济实用，寿命长。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构，包括缸体、端盖、活塞，其特点是：缸体两端与活塞的活塞杆之间分别设有用于密封的四氟垫片和铜垫片，且四氟垫片内侧面通过铜垫片紧靠在缸体端面的台阶面上，外侧面与端盖连接，四氟垫片与活塞的活塞杆配合连接处开有凹槽，凹槽内放有用于活塞杆密封的O形圈。
端盖与缸体之间通过四个螺栓和缸体端面上的压紧螺钉孔固定连接，使端盖压紧四氟垫片。
缸体的壁上开有一个用于补充磁流变液注液螺栓孔。活塞一端活塞杆上加工有一中心通孔，绕在活塞中间部分的励磁线圈通过线圈导线从中心通孔引出，用于连接外加电源。
励磁线圈为铜线圈，由直径为1mm的铜导线绕制而成。
本发明与现有技术相比较，具有如下的有益效果：
1）采用四氟垫圈内嵌O形圈的组合密封结构，结构简单、紧凑，操作装卸方便，价格低廉，而且双重密封的性能和效果优异，可以延长磁流变液阻尼器及同类产品的使用寿命。
2）通过铜片和外加端盖压紧密封部位的结构，用外加螺钉进行紧固，可以灵活地调节磁流变液阻尼器的同轴度，活塞与缸体之间的平行度，可以进一步提高磁流变液阻尼器的性能，而且对于目前油压阻尼器的设计具有借鉴作用。
附图说明
图1是本发明的结构剖视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的双出杆磁流变阻尼器及其密封结构，包括内有凹槽的四氟垫片1，铜垫片2、注液螺栓孔3、缸体4、压紧螺钉孔5、端盖6、活塞7，线圈导线8、O形圈9，励磁线圈10。其中四氟垫片1为四氟材料制作，内开凹槽，用于放置O形圈9，缸体4和活塞7均为圆筒形，采用高磁导率材料20钢制作；端盖6为低导磁的金属（如铜）制作。
缸体4两端与活塞7的活塞杆之间分别设有用于密封的四氟垫片1和铜垫片2，且四氟垫片1内侧面通过铜垫片2紧靠在缸体4端面的台阶面上，外侧面与端盖6连接，四氟垫片1与活塞7的活塞杆配合连接处开有凹槽，凹槽内放有用于活塞杆密封的O形圈9。采用四氟垫片内嵌O形圈的结构，外加铜垫片防止四氟垫片变形失效。
缸体4的壁上开一注液螺栓孔3用于补充磁流变液；缸体4 和两端的端盖6分别由四个螺栓通过压紧螺钉孔5固定，活塞7一端活塞杆上加工有中心通孔，绕在活塞7中间部分的励磁线圈10通过线圈导线8从中心通孔引出，用于连接外加电源。励磁线圈10为铜线圈，采用直径为1mm的铜导线绕制而成。
其装配及工作原理如下：首先在活塞7的凹槽内装上励磁线圈10，将励磁线圈的两端分别用通电导线8引出；将O形圈9装入四氟垫圈1；在活塞的一端依次装上铜垫片2，带有O形圈的四氟垫圈；将活塞7、铜垫片2、带有O形圈的四氟垫圈1装入到缸体4，然后在另一端按照上述步骤进行装配；通过两端的端盖6和压紧螺钉孔5处的螺钉进行位置调节，最后在缸体4上注液螺栓孔3处，采用注射器注入适量的磁流变液，并用螺栓将其密封。
在没有外加磁场的情况下，磁流变液阻尼器和普通的油压阻尼器工作方式和原理一样；通过通电导线给励磁线圈通电，产生磁场。在磁场作用下，磁流变液阻尼器会产生数十倍于油压阻尼器的剪切力，而且，所产生的剪切阻尼力的大小会随着励磁线圈中电流的变化而变化；一旦去掉磁场，磁流变液阻尼器将回复到原有油压阻尼器的状态。

Claims (4)

1.一种双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构，包括缸体（4）、端盖（6）、活塞（7），其特征在于：所述缸体（4）两端与活塞（7）的活塞杆之间分别设有用于密封的四氟垫片（1）和铜垫片（2），且四氟垫片（1）内侧面通过铜垫片（2）紧靠在缸体（4）端面的台阶面上，外侧面与端盖（6）连接，四氟垫片（1）与活塞（7）的活塞杆配合连接处开有凹槽，凹槽内放有用于活塞杆密封的O形圈（9）。
2.根据权利要求1所述的双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构，其特征在于：所述端盖（6）与缸体（4）之间通过四个螺栓和缸体（4）端面上的压紧螺钉孔（5）固定连接，使端盖（6）压紧四氟垫片（1）。
3.根据权利要求1所述的双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构，其特征在于：所述缸体（4）的壁上开有一个用于补充磁流变液注液螺栓孔（3）。
4.根据权利要求1所述的双出杆磁流变液阻尼器及其密封结构，其特征在于：所述活塞（7）一端活塞杆上加工有一中心通孔，绕在活塞（7）中间部分的励磁线圈（10）通过线圈导线（8）从中心通孔引出，用于连接外加电源。
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