CN104595412B - 基于流动模式的双筒结构磁流变减振器 - Google Patents

基于流动模式的双筒结构磁流变减振器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，包括外缸筒以及安装在外缸筒内的内缸筒，所述外缸筒与内缸筒之间留有间隙，所述外缸筒、内缸筒的上下两端分别通过端盖和底座密封，所述内缸筒的下端圆周壁上设有通孔，连通内缸筒的内腔与内、外缸筒的间隙，所述内缸筒的内腔内设有活塞，所述活塞上固定连接有活塞杆，活塞杆的一端与活塞固定连接，活塞杆的另一端外伸出端盖，所述端盖上设有供活塞杆穿过的过孔，所述内缸筒内腔内活塞与底座之间填充有磁流变液，所述底座上固定有磁场调节装置，所述磁场调节装置的导线从底座上设有引出孔引出。其提升了减振器的工作行程，扩大了减振器的应用范围，并有利于减振器长期工作热量的耗散。

Description

基于流动模式的双筒结构磁流变减振器
技术领域
本发明属于减振器技术领域，具体涉及一种基于流动模式的双筒结构磁流变减振器。
背景技术
磁流变液是一种由软磁性悬浮相、有机悬浮介质和添加剂组成的智能分散体材料，在外加磁场的作用下，其粘度可实现连续、迅速、可逆地调节。通过磁场的控制，产生连续可调的阻尼力。利用磁流变减振为基础的振动控制技术已用于汽车、机械、建筑、航空等领域。
目前的磁流变减振器中励磁线圈主要绕制在活塞上，通过活塞杆深孔加工将励磁线圈导线引出减振器外，活塞运动过程中由于摩擦作用产生较高的温度，同时线圈通电自身也会产生热量，容易造成线圈的热量累积，导致活塞处热量过度集中引发磁流变液稀化，造成减振器阻尼性能下降；作为单出杆减振器，内部需设置活塞杆体积补偿机构，往往补偿机构与活塞处于同一腔体中，严重限制了减振器的工作行程，制约了减振器的应用范围。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种性能好的基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，其提升了减振器的工作行程，扩大了减振器的应用范围，并有利于减振器长期工作热量的耗散。
本发明的目的是采用下述方案实现的：一种基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，包括外缸筒以及安装在外缸筒内的内缸筒，所述外缸筒与内缸筒之间留有间隙，所述外缸筒、内缸筒的上下两端分别通过端盖和底座密封，所述内缸筒的下端圆周壁上设有通孔，连通内缸筒的内腔与内、外缸筒的间隙，所述内缸筒的内腔内设有活塞，所述活塞上固定连接有活塞杆，活塞杆的一端与活塞固定连接，活塞杆的另一端外伸出端盖，所述端盖上设有供活塞杆穿过的过孔，所述内缸筒内腔内活塞与底座之间填充有磁流变液，所述底座上固定有磁场调节装置，所述磁场调节装置的导线从底座上设有引出孔引出。
所述磁场调节装置包括铁芯、磁路外套和励磁线圈，所述励磁线圈绕制在铁芯上，所述铁芯固定在底座上，所述磁路外套固定在内缸筒下端内壁上，磁路外套上设有开口与内缸筒设有的开口相通，所述磁路外套与铁芯之间留有间隙作为磁流变液通道。
所述底座上设有用于固定磁场调节装置的螺杆，所述铁芯上设有内螺纹孔与底座的螺杆螺纹连接。
所述铁芯与磁路外套由高导磁材料制成。
所述端盖的过孔中设有活塞杆导向环。
所述活塞表面安装有活塞导向环及活塞密封圈。
所述底座与端盖上均设有用于卡接内缸筒的卡口，所述内缸筒上端通过端盖上设有的卡口固定，所述内缸筒下端通过底座上设有的卡口固定，内缸筒上端与端盖的卡口之间安装第一密封圈，内缸筒下端与底座的卡口之间安装第二密封圈。
所述外缸筒、内缸筒、活塞的材料均为不导磁材料。
本发明具有的优点是：由于本发明的基于流动模式的双筒结构磁流变减振器包括外缸筒以及安装在外缸筒内的内缸筒，所述外缸筒与内缸筒之间留有间隙，所述外缸筒、内缸筒的上下两端分别通过端盖和底座密封，所述内缸筒的下端圆周壁上设有通孔，连通内缸筒的内腔与内、外缸筒的间隙。活塞在内缸筒中运动，推动磁流变液在内缸筒及内、外缸筒的间隙处流动。本发明采用上述内、外缸筒结构设计，提升了减振器的工作行程，扩大了减振器的应用范围。本发明在流动模式下，利用双筒结构来补偿减振器内容积的变化，可保障减振器具有较大的工作行程，简化了减振器体积补偿结构，使得减振器结构紧凑，可应用于小型减振器的应用需求领域。
所述内缸筒的内腔内设有活塞，所述活塞上固定连接有活塞杆，活塞杆的一端与活塞固定连接，活塞杆的另一端外伸出端盖，所述端盖上设有供活塞杆穿过的过孔，所述活塞与底座之间填充有磁流变液，所述底座上固定有磁场调节装置，在活塞的推动作用下，磁流变液可在内外缸筒间流动，可通过设置励磁线圈处的电流大小控制磁场强度，达到调节减振器阻尼力大小的目的。磁场调节装置固定于减振器底座上，磁场调节装置与活塞之间不直接传递热量，有效降低线圈的热量积累，避免传统的磁流变减振器活塞处热量过度集中引发磁流变液稀化，造成减振器阻尼性能下降的问题，并有利于减振器长期工作热量的耗散，使得本发明的磁流变减振器性能更好，使用寿命更长。
所述磁场调节装置的导线从底座上设有引出孔引出，使得励磁线圈导线引出更加方便，使得减振器结构更简单，制作难度较小。
附图说明
图1为本发明的基于流动模式的双筒结构磁流变减振器的结构图。
图中，1为外缸筒，2为内缸筒，3为活塞，4为导向环，5为活塞密封圈，6为磁流变液，7为铁芯，8为磁路外套，9为励磁线圈，10为底座，11为导线，12为活塞杆，13为端盖，14为活塞杆导向环，15为第一密封圈，16为第二密封圈。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述：
参见图1，一种基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，包括外缸筒1以及安装在外缸筒1内的内缸筒2，所述外缸筒1与内缸筒2之间留有间隙，所述外缸筒1、内缸筒2的上下两端分别通过端盖13和底座10密封。所述底座10与端盖13上均设有用于卡接内缸筒2的卡口，所述内缸筒2上端通过端盖13上设有的卡口固定，所述内缸筒2下端通过底座10上设有的卡口固定，内缸筒2上端与端盖13的卡口之间安装第一密封圈15，内缸筒2下端与底座10的卡口之间安装第二密封圈16。卡口内的第一、第二密封圈16可以将磁流变液6密封，确保磁流变液6只能从指定的方向流动。所述内缸筒2的下端圆周壁上设有通孔，连通内缸筒2的内腔与内、外缸筒1的间隙。内外缸筒之间的间隙存储磁流变液与空气。所述内缸筒2的内腔内设有活塞3。所述活塞3表面安装活塞3导向环4及活塞密封圈5，活塞3导向环4与活塞密封圈5紧密贴合于内缸筒2的内壁。导向环4为活塞3运动提供导向作用，活塞密封圈5阻止磁流变液6流入活塞3上端空间。所述活塞3上固定连接有活塞杆12。活塞杆12与活塞3通过螺纹连接。活塞杆12的一端与活塞3固定连接，活塞杆12的另一端外伸出端盖13，所述端盖13上设有供活塞杆12穿过的过孔。所述端盖13的过孔中设有活塞杆导向环14。所述活塞3与底座10之间填充有磁流变液6，所述底座10上固定有磁场调节装置，所述磁场调节装置的导线11从底座10上设有引出孔引出。所述磁场调节装置包括铁芯7、磁路外套8和励磁线圈9，所述励磁线圈9绕制在铁芯7上，所述铁芯7固定在底座10上，所述磁路外套8固定在内缸筒2下端内壁上。磁路外套8上端与内缸筒2接触，下端固定于底座10的卡口内。磁路外套8上设有开口与内缸筒2设有的开口相通，所述磁路外套8与铁芯7之间留有间隙作为磁流变液6通道。所述底座10上设有用于固定磁场调节装置的螺杆，所述铁芯7上设有内螺纹孔与底座10的螺杆螺纹连接。励磁线圈9的两根导线11通过底座10的通孔引出。所述铁芯7与磁路外套8由高导磁材料制成。所述外缸筒1、内缸筒2、活塞3的材料均为不导磁材料。所述磁流变液6填充在内缸筒2底部及内外缸筒1间隙的一部分区域。活塞杆12穿过端盖13内的活塞杆导向环14延伸至减振器外。活塞杆12受到外部作用力推动活塞3下面的磁流变液6，推动磁流变液6在内缸筒2及内、外缸筒1的间隙处流动，当磁流变液6从磁路外套8与铁芯7之间的磁流变液6通道流过，通过调节励磁线圈9内的电流大小来调节磁流变液6通道处的磁场强度，达到控制减振器的阻尼力的目的。当活塞3推动磁流变液6流动，大量磁流变液6进入外缸筒1与内缸筒2间隙，间隙处的空气将被压缩，到活塞杆12受力被撤销，被压缩的空气产生回复力推动磁流变液6回流，使活塞3复位。
所述的磁流变液6为一种公知的磁流变材料，如专利CN201310123120.6中所述的材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，其特征在于：包括外缸筒以及安装在外缸筒内的内缸筒，所述外缸筒与内缸筒之间留有间隙，所述外缸筒、内缸筒的上下两端分别通过端盖和底座密封，所述内缸筒的下端圆周壁上设有通孔，连通内缸筒的内腔与内、外缸筒的间隙，所述内缸筒的内腔内设有活塞，所述活塞上固定连接有活塞杆，活塞杆的一端与活塞固定连接，活塞杆的另一端外伸出端盖，所述端盖上设有供活塞杆穿过的过孔，所述内缸筒内腔内活塞与底座之间填充有磁流变液，所述底座上固定有磁场调节装置，所述磁场调节装置的导线从底座上设有的引出孔引出，所述磁场调节装置包括铁芯、磁路外套和励磁线圈，所述励磁线圈绕制在铁芯上，所述铁芯固定在底座上，所述磁路外套固定在内缸筒下端内壁上，磁路外套上设有开口与内缸筒设有的通孔相通，所述磁路外套与铁芯之间留有间隙作为磁流变液通道。
2.根据权利要求1所述的基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，其特征在于：所述底座上设有用于固定磁场调节装置的螺杆，所述铁芯上设有内螺纹孔与底座的螺杆螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，其特征在于：所述铁芯与磁路外套由高导磁材料制成。
4.根据权利要求1所述的基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，其特征在于：所述端盖的过孔中设有活塞杆导向环。
5.根据权利要求1所述的基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，其特征在于：所述活塞表面安装有活塞导向环及活塞密封圈。
6.根据权利要求1所述的基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，其特征在于：所述底座与端盖上均设有用于卡接内缸筒的卡口，所述内缸筒上端通过端盖上设有的卡口固定，所述内缸筒下端通过底座上设有的卡口固定，内缸筒上端与端盖的卡口之间安装第一密封圈，内缸筒下端与底座的卡口之间安装第二密封圈。
7.根据权利要求1或4或5或6所述的基于流动模式的双筒结构磁流变减振器，其特征在于：所述外缸筒、内缸筒、活塞的材料均为不导磁材料。
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