CN104819242B - 一种阻尼可调减振器 - Google Patents
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Abstract
一种阻尼可调减振器，包括工作缸、底阀总成、储油缸、中间缸和电磁阀总成；工作缸安装在储油缸内腔，其底端连接底阀总成，上端安装导向器总成，工作缸内腔安装活塞阀总成及与其连接的活塞杆，中间缸位于储油缸与工作缸之间的空腔，并与工作缸之间的空隙构成油通道，工作缸上端开有与油通道相通的流通孔，中间缸下端开有喇叭口，储油缸与中间缸及活塞阀总成之间的空腔形成储油腔；电磁阀总成安装在储油缸底端一侧，其出油口与储油缸相通，其进油口通过喇叭口与油通道相通；储油腔、工作缸上腔、工作缸下腔、油通道以及电磁阀总成的工作腔内充满磁流变液。该减振器结构简单，易加工，成本低，散热好，可随车辆运行工况的变化自动调阻尼力。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于车辆悬架系统中的零部件，特别涉及一种阻尼可调减振器。
背景技术
当前，普通车辆悬架所用的减振器，其阻尼的大小取决于各阀件阀片组弹性的大小，一旦将各阀片组调整安装好后，该减振器各阀件的阻尼特性以及减振器的减振性能也就确定，由于其阻尼不可调，悬架系统的阻尼特性不能随车辆运行工况的变化而变化，因而不能同时兼顾车辆的舒适性与操纵稳定性，使车辆性能受到严重影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻尼可调减振器，以克服已有技术所存在的上述不足。
本发明采取的技术方案是：一种阻尼可调减振器，包括工作缸、底阀总成、储油缸、中间缸和电磁阀总成；所述工作缸安装在储油缸内腔，工作缸底端连接将工作缸底部封闭的底阀总成，工作缸上端安装导向器总成，导向器总成分别与工作缸和储油缸内边缘相配合形成静密封，工作缸内腔安装活塞阀总成及与其螺纹连接的活塞杆，活塞阀总成的外边缘与工作缸内壁间形成动密封而将工作缸内腔分割为工作缸上腔和工作缸下腔，所述活塞杆与导向器总成形成动配合并穿出与储油缸配合的端盖外供连接，所述储油缸底端与连接件固定连接；所述中间缸位于储油缸与工作缸之间的空腔，中间缸上、下端通过O型圈与工作缸外表面相配合，中间缸的内壁与工作缸外周之间的空隙构成油通道，储油缸内壁与中间缸外周及活塞阀总成底部之间的空腔形成储油腔，工作缸上端开有与油通道相通的流通孔，中间缸下端一侧开有一与电磁阀总成的进油口相通的喇叭口；
所述电磁阀总成安装在储油缸底端一侧，电磁阀总成的阀座与储油缸连接，使电磁阀总成的出油口与储油缸的储油腔相通，位于阀座中央的进油接头通过O型圈Ⅲ与中间缸的喇叭口配合，使电磁阀总成的进油口与油通道相通；
所述底阀总成上设有单向阀Ⅰ，活塞阀总成上设有单向阀Ⅱ，当单向阀Ⅰ打开时储油腔与工作缸下腔相通，当单向阀Ⅱ打开时工作缸上腔与工作缸下腔相通；
所述储油腔、工作缸上腔、工作缸下腔、油通道以及电磁阀总成的工作腔内充满磁流变液。
其进一步的技术方案是：所述电磁阀总成包括与阀座连接的外阀盖、上阀盖以及安装在阀座、外阀盖和上阀盖所构成的内腔内的调整螺钉、上阀体总成、上阀体主体、上阀体隔磁环、线圈、工作腔、下阀体、下阀芯、进油接头、阀芯球、阀芯活塞 、上阀芯和复位弹簧：
所述外阀盖与阀座外侧固联，外阀盖与上阀盖接触，上阀盖下端与下阀体配合；
所述调整螺钉上端部通过螺纹与上阀体主体连接，调整螺钉中部通过O型圈Ⅵ与上阀体主体内壁配合，上阀体主体在下端部与上阀体隔磁环焊接构成上阀体总成，调整螺钉下端与复位弹簧上端配合，复位弹簧下端与螺钉配合，螺钉通过螺纹与上阀芯连接，上阀芯通过O型圈Ⅰ与上阀体主体配合，上阀芯下端与位于工作腔内的阀芯活塞接触，阀芯活塞下端与位于下阀体内的下阀芯接触，下阀芯下端与阀芯球接触，阀芯球与进油接头接触，进油接头下端通过O型圈Ⅲ与中间缸配合，从而使电磁阀总成的进油口与中间缸相通，进油接头上外侧与下阀体配合，下阀体上内侧通过O型圈Ⅴ与上阀体隔磁环配合，下阀体在上外侧通过O型圈Ⅱ与阀座配合，阀座下端与储油缸固联，从而使电磁阀总成的出油口与储油缸的储油腔相通；
所述上阀盖与上阀体主体之间依此安装线圈外板、线圈和线圈骨架。
更进一步：所述上阀体主体、上阀盖、下阀体、阀芯活塞和外阀盖为导磁材料；所述上阀体隔磁环、调整螺钉、复位弹簧、螺钉、上阀芯、下阀芯、进油接头、线圈外板和线圈骨架为隔磁材料。
由于采用上述技术方案，本发明之一种阻尼可调减振器具有如下有益效果：
1．本发明之一种阻尼可调减振器利用磁流变液的粘度可随磁场而改变的特性，采用三缸结构与电磁阀总成配合，结合电控系统即可以实现减振器阻尼力的自动调节，使阻尼特性随车辆运行工况的变化而变化，阻尼力随变响应快；
2．本发明之一种阻尼可调减振器采用三缸结构，无论减振器拉伸或者压缩运动时，磁流变液都要从工作缸流入中间缸，经由电磁阀总成最后进入储油缸，阻尼通道长，磁流变液与储油缸大面积接触，散热好；
3．本发明通过优化设置电磁阀总成各部件的导磁性，合理的设计了磁路：上阀体主体、上阀盖、下阀体、阀芯活塞、外阀盖均为导磁材料；上阀体隔磁环、下阀芯、进油接头、上阀芯、螺钉、线圈外板、线圈骨架为隔磁材料，使磁场中的磁力线最大程度的通过磁流变液并与磁流变液的流动方向垂直，从而最大程度的减少了磁流变液使用量，大大降低了成本；
4．由于本发明之一种阻尼可调减振器采用三缸结构，相对于其他电磁阀式阻尼可调减振器，具有结构简单，易加工，成本低的优点。
下面结合附图和实施例对本发明之一种阻尼可调减振器的技术特征做进一步说明。
附图说明
图1是本发明的一种阻尼可调减振器整体结构示意图；
图2是本发明的减振器中电磁阀总成的结构示意图；
图3是本发明的减振器中电磁阀总成的磁力线走向示意图；
图1中：
1—储油缸，2—底阀总成，3—电磁阀总成，3-9—阀座，3-11—进油接头，4—工作缸，5—中间缸，6—活塞阀总成，7—导向器总成，8—活塞杆，9—流通孔，10—喇叭口；
D—储油腔，f—工作缸上腔，e—工作缸下腔，g—油通道；
图2中：
1—储油缸，5—中间缸，3-1—调整螺钉，3-2—上阀体总成，3-2-1—上阀体主体，3-2-2—上阀体隔磁环，3-3—上阀盖，3-4—线圈，3-5—O型圈Ⅰ，3-6—工作腔，3-7—O型圈Ⅱ，3-8—下阀体，3-9—阀座，3-10—下阀芯，3-11—进油接头，3-12—O型圈Ⅲ，3-13—阀芯球，3-14—O型圈Ⅳ，3-15—阀芯活塞，3-16—上阀芯，3-17—O型圈Ⅴ，3-18—外阀盖，3-19—螺钉，3-20—线圈外板，3-21—线圈骨架，3-22—复位弹簧，3-23—O型圈Ⅵ；
图3中：
a—进油口，b—出油口，c—磁力线走向，d—磁流变液流向，g—油通道。
具体实施方式
一种阻尼可调减振器，包括工作缸4、底阀总成2、储油缸1、中间缸5和电磁阀总成3；
所述工作缸安装在储油缸内腔，工作缸底端连接将工作缸底部封闭的底阀总成2，工作缸上端安装导向器总成7，导向器总成分别与工作缸和储油缸内边缘相配合形成静密封，工作缸内腔安装活塞阀总成6及与其螺纹连接的活塞杆8，活塞阀总成的外边缘与工作缸内壁间形成动密封而将工作缸内腔分割为工作缸上腔f和工作缸下腔e，所述活塞杆与导向器总成形成动配合并穿出与储油缸配合的端盖外供连接，所述储油缸底端与连接件固定连接；
所述中间缸5位于储油缸1与工作缸4之间的空腔，中间缸上、下端通过O型圈与工作缸外表面相配合，中间缸的内壁与工作缸外周之间的空隙构成油通道g，储油缸内壁与中间缸外周及活塞阀总成底部之间的空腔形成储油腔D，工作缸上端开有与油通道相通的流通孔9，中间缸下端一侧开有一与电磁阀总成的进油口相通的喇叭口10；
所述电磁阀总成3安装在储油缸底端一侧，电磁阀总成的阀座3-9与储油缸连接，使电磁阀总成的出油口b与储油缸的储油腔D相通，位于阀座中央的进油接头3-11通过O型圈Ⅲ3-12与中间缸5的喇叭口10配合，使电磁阀总成的进油口a与（由中间缸5的内壁与工作缸4外周之间的空隙构成的）油通道g相通；
所述底阀总成上设有单向阀Ⅰ，活塞阀总成上设有单向阀Ⅱ，当单向阀Ⅰ打开时储油腔D与工作缸下腔e相通，当单向阀Ⅱ打开时工作缸上腔f与工作缸下腔e相通；
所述储油腔D、工作缸上腔f、工作缸下腔e、油通道g以及电磁阀总成的工作腔内充满磁流变液。
所述电磁阀总成3包括与阀座连接的外阀盖3-18、上阀盖3-3以及安装在阀座、外阀盖和上阀盖所构成的内腔内的调整螺钉3-1、上阀体总成3-2、上阀体主体3-2-1、上阀体隔磁环3-2-2、线圈3-4、工作腔3-6、下阀体3-8、下阀芯3-10、进油接头3-11、阀芯球3-13、阀芯活塞 3-15、上阀芯3-16和复位弹簧3-22：
所述外阀盖3-18与阀座3-9外侧固联，外阀盖与上阀盖3-3接触，上阀盖3-3下端与下阀体3-8配合；
所述调整螺钉上端部通过螺纹与上阀体主体3-2-1连接，调整螺钉中部通过O型圈 Ⅵ 3-23与上阀体主体3-2-1内壁配合，上阀体主体在下端部与上阀体隔磁环3-2-2焊接构成上阀体总成3-2，调整螺钉下端与复位弹簧3-22上端配合，复位弹簧3-22下端与螺钉3-19配合，螺钉3-19通过螺纹与上阀芯3-16连接，上阀芯3-16通过O型圈Ⅰ3-5与上阀体主体3-2-1配合，上阀芯3-16下端与位于工作腔3-6内的阀芯活塞3-15接触，阀芯活塞3-15下端与位于下阀体3-8内的下阀芯3-10接触，下阀芯3-10下端与阀芯球3-13接触，阀芯球3-13与进油接头3-11接触，进油接头3-11下端通过O型圈Ⅲ3-12与中间缸5配合，从而使电磁阀总成的进油口与中间缸相通，进油接头3-11上外侧与下阀体3-8配合，下阀体3-8上内侧通过O型圈Ⅴ3-17与上阀体隔磁环3-2-2配合，下阀体3-8在上外侧通过O型圈Ⅱ3-7与阀座3-9配合，阀座3-9下端与储油缸1固联，从而使电磁阀总成的出油口与储油缸的储油腔相通；
所述上阀盖3-3与上阀体主体3-2-1之间依此安装线圈外板3-20、线圈3-4和线圈骨架3-21。
所述上阀体主体3-2-1、上阀盖3-3、下阀体3-8、阀芯活塞3-15和外阀盖3-18为导磁材料；所述上阀体隔磁环3-2-2、调整螺钉3-1、复位弹簧3-22、螺钉3-19、上阀芯3-16 、下阀芯3-10、进油接头3-11、线圈外板3-20和线圈骨架3-21为隔磁材料。
工作过程：
当减振器拉伸运动时，活塞杆8带动活塞阀总成6相对于工作缸4向上运动，活塞阀总成上的单向阀Ⅱ关闭并推动工作缸上腔f内的磁流变液通过顶端流通孔9而进入中间缸5，并经由油通道g和电磁阀总成3的进油口a进入电磁阀总成3，最后经由电磁阀总成3的出油口b回到储油缸之储油腔D；而由于工作缸下腔e内形成一定的负压，使底阀总成2上的单向阀Ⅰ打开，储油腔D内的磁流变液通过底阀总成2的单向阀Ⅰ流入工作缸下腔e。
当减振器压缩运动时，活塞杆8带动活塞阀总成6相对于工作缸4向下运动，活塞阀总成上的单向阀Ⅱ打开而底阀总成上的单向阀Ⅰ关闭，由于活塞阀总成的推动使工作缸下腔e内的磁流变液通过活塞阀总成之单向阀Ⅱ进入工作缸上腔f，经流通孔9进入中间缸5，并经由油通道g和电磁阀总成3的进油孔a进入电磁阀总成3，最后经由电磁阀总成3的出油孔b回到储油缸之储油腔D。
工作原理：
综上所述，无论减振器拉伸运动还是压缩运动，工作缸4内的磁流变液都必须通过电磁阀总成3返回储油缸1，在电磁阀工作过程中，磁流变液推动电磁阀进油孔处的阀芯球和下阀芯使得阀芯活塞相对于工作腔内的磁流变液发生移动，磁流变液的粘度形成了阻碍阀芯活塞移动的阻力，从进油孔流入电磁阀总成的油液必须达到一定的压力才可以顶开阀芯球并经由出油孔卸荷，通过调节通过线圈的电流，进而改变电磁阀工作腔内磁流变液的粘度，改变减振器内部的油液压力、达到控制减振器的阻尼力的目的。
如附图2所示，给线圈3-4通电，工作腔3-6内产生磁场，磁流变液在磁场的作用下发生相应程度的固化，当阀芯球3-13受到进油孔a内高压油的作用开始通过下阀芯3-10推动阀芯活塞3-15向上移动时，工作腔3-6上侧的磁流变液受挤压而产生阻力阻碍阀芯活塞3-15连同下阀芯3-10、阀芯球3-13向上移动；磁路如附图3所示（图3中c表示磁力线走向，d表示磁流变液流向），磁场中的磁力线最大程度的通过磁流变液并与磁流变液的流动方向垂直，磁场强度的变化将会引起磁流变液粘度的改变。
Claims (3)
1.一种阻尼可调减振器，其特征在于：包括工作缸（4）、底阀总成（2）、储油缸（1）、中间缸（5）和电磁阀总成（3）；
所述工作缸安装在储油缸内腔，工作缸底端连接将工作缸底部封闭的底阀总成（2），工作缸上端安装导向器总成（7），导向器总成分别与工作缸和储油缸内边缘相配合形成静密封，工作缸内腔安装活塞阀总成（6）及与其螺纹连接的活塞杆（8），活塞阀总成的外边缘与工作缸内壁间形成动密封而将工作缸内腔分割为工作缸上腔（f）和工作缸下腔（e），所述活塞杆与导向器总成形成动配合并穿出与储油缸配合的端盖外供连接，所述储油缸底端与连接件固定连接；
所述中间缸（5）位于储油缸与工作缸之间的空腔，中间缸上、下端通过O型圈与工作缸外表面相配合，中间缸的内壁与工作缸外周之间的空隙构成油通道（g），储油缸内壁与中间缸外周及活塞阀总成底部之间的空腔形成储油腔（D），工作缸上端开有与油通道相通的流通孔（9），中间缸下端一侧开有一与电磁阀总成的进油口相通的喇叭口（10）；
所述电磁阀总成（3）安装在储油缸（1）底端一侧，电磁阀总成的阀座（3-9）与储油缸连接，使电磁阀总成的出油口（b）与储油缸的储油腔（D）相通，位于阀座中央的进油接头（3-11）通过O型圈Ⅲ（3-12）与中间缸（5）的喇叭口（10）配合，使电磁阀总成的进油口（a）与油通道（g）相通；
所述底阀总成上设有单向阀Ⅰ，活塞阀总成上设有单向阀Ⅱ，当单向阀Ⅰ打开时储油腔（D）与工作缸下腔（e）相通，当单向阀Ⅱ打开时工作缸上腔（f）与工作缸下腔（e）相通；
所述储油腔（D）、工作缸上腔（f）、工作缸下腔（e）、油通道（g）以及电磁阀总成的工作腔内充满磁流变液。
2.根据权利要求1所述的一种阻尼可调减振器，其特征在于：所述电磁阀总成（3）包括与阀座连接的外阀盖（3-18）、上阀盖（3-3）以及安装在阀座、外阀盖和上阀盖所构成的内腔内的调整螺钉（3-1）、上阀体总成（3-2）、上阀体主体（3-2-1）、上阀体隔磁环（3-2-2）、线圈（3-4）、工作腔（3-6）、下阀体（3-8）、下阀芯（3-10）、进油接头（3-11）、阀芯球（3-13）、阀芯活塞（3-15）、上阀芯（3-16）和复位弹簧（3-22）：
所述外阀盖（3-18）与阀座（3-9）外侧固联，外阀盖与上阀盖（3-3）接触，上阀盖下端与下阀体（3-8）配合；
所述调整螺钉上端部通过螺纹与上阀体主体（3-2-1）连接，调整螺钉中部通过O型圈 Ⅵ （3-23）与上阀体主体内壁配合，上阀体主体在下端部与上阀体隔磁环（3-2-2）焊接构成上阀体总成（3-2），调整螺钉下端与复位弹簧（3-22）上端配合，复位弹簧下端与螺钉（3-19）配合，螺钉通过螺纹与上阀芯（3-16）连接，上阀芯通过O型圈Ⅰ（3-5）与上阀体主体配合，上阀芯下端与位于工作腔（3-6）内的阀芯活塞（3-15）接触，阀芯活塞下端与位于下阀体（3-8）内的下阀芯（3-10）接触，下阀芯下端与阀芯球（3-13）接触，阀芯球与进油接头（3-11）接触，进油接头下端通过O型圈Ⅲ（3-12）与中间缸（5）配合，从而使电磁阀总成的进油口（a）与油通道（g）相通，进油接头上外侧与下阀体（3-8）配合，下阀体上内侧通过O型圈Ⅴ（3-17）与上阀体隔磁环（3-2-2）配合，下阀体在上外侧通过O型圈Ⅱ（3-7）与阀座（3-9）配合，阀座下端与储油缸（1）固联，从而使电磁阀总成的出油口（b）与储油缸的储油腔（D）相通；
所述上阀盖（3-3）与上阀体主体（3-2-1）之间依此安装线圈外板（3-20）、线圈（3-4）和线圈骨架（3-21）。
3.根据权利要求2所述的一种阻尼可调减振器，其特征在于：
所述上阀体主体（3-2-1）、上阀盖（3-3）、下阀体（3-8）、阀芯活塞（3-15）和外阀盖（3-18）为导磁材料；所述上阀体隔磁环（3-2-2）、调整螺钉（3-1）、复位弹簧（3-22）、螺钉（3-19）、上阀芯（3-16）、下阀芯（3-10）、进油接头（3-11）、线圈外板（3-20）和线圈骨架（3-21）为隔磁材料。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Effective date of registration: 20230731 Address after: 313000 Building 1, No. 788 Xifeng Road, South Taihu New District, Wuxing District, Huzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Kong Hui Automobile Technology Co.,Ltd. Address before: Experimental Building, No. 5177 Chaoda Road, High tech Development Zone, Changchun City, Jilin Province, 130000 Patentee before: KH AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES (CHANGCHUN) CO.,LTD. |