CN103148157B - 多级挤压式磁流变阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁流变阻尼器，特别涉及一种多级挤压式磁流变阻尼器，适用于发动机或其他设备的隔振。该阻尼器包括上端盖、外缸体、活塞杆、密封圈、密封螺栓、工作腔、下端盖及活塞头，其特征在于：它还包括隔磁套筒、线圈、上限位弹簧、副活塞头、内缸体和下限位弹簧，所述内缸体将工作腔分成内外两个工作腔，所述工作腔内充满磁流变液，连接在活塞杆上的副活塞头和活塞头分别在两个工作腔中来回挤压磁流变液流体产生径向流动，进而产生阻尼力；外缸体和隔磁套筒之间设有线圈，提供磁场，可用于实时调整阻尼力的大小。本发明的输出力要远大于常见的磁流变阻尼器，尤其能避免设备在恶劣环境下大幅强烈振动的冲击，并且具有设计合理、构造简单、效率高、响应快速、工作可靠性强、减振效果好、使用寿命长的优点。

Description

多级挤压式磁流变阻尼器

技术领域

本发明涉及一种磁流变阻尼器，特别涉及一种多级挤压式磁流变阻尼器，适用于发动机或其他设备的隔振。

背景技术

磁流变阻尼器作为一种阻尼可实时调整的智能减振器装置，在现在的生产生活中得到了广泛的应用，其阻尼力的大小可以通过控制线圈中的电流强度大小进行远程无级调节，其输出阻尼力的大小不但与控制电流强度的大小有关，而且还与工作缸与活塞之间的有效工作面积有关。磁流变阻尼器根据工作模式可分为阀模式、剪切模式、挤压模式和上述模式间的组合模式。研究表明磁流变挤压模式下产生的压力比其他模式(阀模式，剪切模式)下产生的压力都要高。常见的磁流变阻尼器工作缸和活塞之间的有效工作面积比较小，如果要增大现有的磁流变阻尼器有效工作面积，磁流变阻尼器的工作缸和活塞的尺寸就需要变大，整个磁流变阻尼器的尺寸就要相应的变大。

发明内容

本发明的目的就是针对现有磁流变阻尼器产生的阻尼力较小的不足，提供一种阻尼力较大的多级挤压式磁流变阻尼器。

实现本发明的目的所采取的技术方案是：

一种多级挤压式磁流变阻尼器，包括上端盖、外缸体、活塞杆、密封圈、密封螺栓、工作腔、下端盖及下活塞头，其特征在于：它还包括上隔磁套筒、线圈、限位弹簧、副活塞头、内缸体和下限位弹簧，所述内缸体将工作腔分成了内外两个工作腔，所述工作腔内充满磁流变液，连接在活塞杆上的副活塞头和活塞头分别在内外两个工作腔中来回挤压磁流变液流体产生径向流动，进而产生阻尼力。外缸体和隔磁套筒之间设有线圈，提供磁场，可用于实时调整阻尼力的大小。

所述下端盖上由内到外依次连接有下限位弹簧、内缸体、隔磁套筒、线圈和外缸体，上端盖连接在外缸体上。在活塞头、内缸体、副活塞头和上端盖上开设有中心孔，内缸体中心孔的孔径大于活塞杆下端直径，活塞头和副活塞头都与活塞杆过盈配合，上端盖与活塞杆间隙配合，并有密封圈密封。上端盖上开有小孔，用来引出线圈导线。上端盖上还设有注入孔，用来向缸体内注磁流变液，并设有密封螺栓用于密封，防止磁流变液逸出。

本发明具有以下优点和积极效果：

1、本发明多级挤压式磁流变阻尼器具有内外两个工作腔体，增加了工作缸和活塞之间的工作面，进而增加了磁流变阻尼器的有效工作面积，由于增加了一个外工作腔和副活塞头，将有效的工作面积至少增加了一倍。

2、本发明还利用了磁流变的挤压模式，提高单位有效面积下的阻尼力，在使用同样的线圈和具有相同的电流强度时，本发明的多级挤压式磁流变阻尼器的输出力要远大于常见的磁流变阻尼器。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2和图3是本发明工作原理图。

图4是本发明一种实施方式的结构示意图。

图5是本发明另一种实施方式的结构示意图。

图6是本发明再一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

参看图1：本发明的多级挤压式磁流变阻尼器是由上端盖1、外缸体2、隔磁套筒3、上限位弹簧4、活塞杆5、密封圈6、密封螺栓7、副活塞头8、线圈9、工作腔10、内缸体11、下端盖12、下限位弹簧13及下活塞头14组成。下端盖12上由内到外依次连接有下限位弹簧13、内缸体11、隔磁套筒3、线圈9和外缸体2，上端盖1连接在外缸体2上。在活塞头14、内缸体11、副活塞头8和上端盖1上开设有中心孔，内缸体11中心孔的孔径大于活塞杆下端直径，活塞头14和副活塞头8都与活塞杆5过盈配合，上端盖1与活塞杆5间隙配合，并有密封圈6密封。外缸体2和隔磁套筒3之间设有线圈9，提供磁场，可通过调整线圈中的电流强度来实时调整阻尼力的大小。上端盖1上开有小孔，用来引出线圈导线。上端盖上还设有注入孔，用来向缸体内注磁流变液，并设有密封螺栓7用于密封，防止磁流变液逸出。

所述的活塞杆5与活塞头14可以为整体式，也可以是可拆分式；活塞杆5与活塞头14及副活塞头8的连接方式可以是过盈配合、螺纹连接或其他紧固连接方式。

活塞杆5外设有两个或多个用于支撑静载、限位和储存部分能量的限位弹簧。

本发明的工作原理为：参看图2，当活塞杆5带动副活塞头8向上运动时，外工作腔内的副活塞头8上端面的磁流变液受到副活塞头8和外缸体2内壁的挤压而沿着径向流动，产生向下的阻尼力，同理内工作腔体的活塞头14上端面的磁流变液受到内缸体11和活塞头14的挤压而沿着径向流动，在外加磁场的作用下，产生向下的阻尼力，内外腔的磁流变液体挤压流动产生的阻尼力叠加作用在活塞杆5上，可输出的较大的阻尼力。参看图3，当活塞杆5带动副活塞头8向下运动时，外工作腔体的磁流变液受到副活塞头8下端面和内缸体11外壁的挤压而沿径向流动，产生向上的阻尼力；内工作腔体的磁流变液受到活塞14下端面和下端盖12内表面的挤压而产生径向流动，进而产生向上的阻尼力，两处产生的阻尼力叠加作用在活塞杆5上，可输出较大的阻尼力。在外加磁场的作用下，磁流变液的挤压流动特性发生变化，当线圈中的电流增大时，磁流变液的流动性变差，屈服强度变大，呈现为类固态的状态，使得阻尼器输出的阻尼力进一步增大。此外，上限位弹簧4及下限位弹簧13可以起限位、支撑静载荷和储存部分能量的作用，并能防止活塞头14撞击下端盖12及副活塞头8撞击上端盖1，合理设计行程可防止活塞头14及副活塞头8撞击内缸体11，也可在活塞杆上继续增设有限位弹簧，防止与内缸体11的撞击并增加本发明的刚度。

参看图4，是本发明的一个实施方案。活塞杆5为一整体式活塞杆，原来的活塞头14与活塞杆5作为一个整体，副活塞头8与整体式活塞杆5过盈配合。

参看图5，是本发明的另一实施方案。活塞杆5与活塞头14及副活塞头8通过细牙螺纹连接。

参看图6，是本发明再一实施方案。活塞杆5与活塞头14及副活塞头8通过细牙螺纹连接通过普通螺纹连接，并装有防松螺母15和16。

Claims (6)

1.一种多级挤压式磁流变阻尼器，该阻尼器包括上端盖、外缸体、活塞杆、密封圈、密封螺栓、工作腔、下端盖及活塞头，其特征在于：它还包括隔磁套筒、线圈、上限位弹簧、副活塞头、内缸体和下限位弹簧，所述内缸体将工作腔分成内外两个工作腔，所述工作腔内充满磁流变液，连接在活塞杆上的副活塞头和活塞头分别在两个工作腔中来回挤压磁流变液流体产生径向流动，进而产生阻尼力；

当活塞杆带动副活塞头向上运动时，外工作腔内的副活塞头上端面的磁流变液受到副活塞头和外缸体内壁的挤压而沿着径向流动，产生向下的阻尼力，同时内工作腔体的活塞头上端面的磁流变液受到内缸体和活塞头的挤压而沿着径向流动，在外加磁场的作用下，产生向下的阻尼力，内外腔的磁流变液体挤压流动产生的阻尼力叠加作用在活塞杆上；当活塞杆带动副活塞头向下运动时，外工作腔体的磁流变液受到副活塞头下端面和内缸体外壁的挤压而沿径向流动，产生向上的阻尼力，内工作腔体的磁流变液受到活塞下端面和下端盖内表面的挤压而产生径向流动，进而产生向上的阻尼力，两处产生的阻尼力叠加作用在活塞杆上；

外缸体和隔磁套筒之间设有线圈，提供磁场，用于实时调整阻尼力的大小；

所述的下限位弹簧、内缸体、隔磁套筒、线圈和外缸体由内向外依次连接在下端盖上，上端盖连接在外缸体上；

所述的活塞头、内缸体、副活塞头和上端盖上开设有中心孔，内缸体中心孔的孔径大于活塞杆下端直径，活塞头和副活塞头都与活塞杆过盈配合，上端盖与活塞杆间隙配合，并有密封圈密封。

2.根据权利要求1所述的一种多级挤压式磁流变阻尼器，其特征在于：所述的线圈设置在外缸体和隔磁套筒之间。

3.根据权利要求1所述的一种多级挤压式磁流变阻尼器，其特征在于：所述的上端盖上开有用来引出线圈导线的小孔。

4.根据权利要求1所述的一种多级挤压式磁流变阻尼器，其特征在于：所述的上端盖上还设有用来向缸体内注磁流变液的注入孔，并设置有密封螺栓用于密封和防止磁流变液逸出。

5.根据权利要求1所述的一种多级挤压式磁流变阻尼器，其特征在于：所述的活塞杆与活塞头为整体式或可拆分式。

6.根据权利要求1所述的一种多级挤压式磁流变阻尼器，其特征在于：活塞杆上设有两个或两个以上用于支撑静载、限位和储存部分能量的限位弹簧。