CN108725845B - 着陆缓冲与隔振一体化悬架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种着陆缓冲与隔振一体化悬架，包括行驶轮、轮毂电机、主缓冲器和辅助缓冲器；所述行驶轮和轮毂电机安装于车架，所述主缓冲器和辅助缓冲器用于连接机体和行驶轮；实现了一种同时实现缓冲与隔振功能的机构；实现了基于磁流变技术的新型着陆缓冲机构设计，可实现飞行器着陆缓冲系统的重复使用，实现着陆缓冲过程的实时控制，对多种着陆地形具有适应性；同时该机构可实现半主动悬架功能。
Description
技术领域
本发明涉及减震领域，具体涉及一种着陆缓冲与隔振一体化悬架。
背景技术
随着科技的不断发展，深空探测，飞行器需要肩负越来越多的功能，如反复执行着陆缓冲与星球表面探测的需要，目前传统的着陆缓冲装置功能单一、可控性差，难以满足多种不同任务着陆缓冲要求。
因此，为解决以上问题，需要一种着陆缓冲与隔振一体化悬架，将磁流变智能阻尼缓冲技术与悬架技术相结合，从而满足目前飞行器对着陆缓冲装置性能、功能和轻量化要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供着陆缓冲与隔振一体化悬架，将磁流变智能阻尼缓冲技术与悬架技术相结合，从而满足目前飞行器对着陆缓冲装置性能、功能和轻量化要求。
本发明的着陆缓冲与隔振一体化悬架，包括行驶轮、轮毂电机、车架、主缓冲器和辅助缓冲器；所述行驶轮和轮毂电机安装于车架，所述主缓冲器和辅助缓冲器用于连接机体和行驶轮。
进一步，所述车架为“工”字型车架，所述辅助缓冲器为四个且四个辅助缓冲器的下端分别安装于“工”字型车架两横梁的两端；所述主缓冲器的下端安装于“工”字型车架上横梁的中间。
进一步，所述主缓冲器包括主缓外筒、活塞筒、线圈、活塞、磁流变液、活塞杆、弹簧、弹簧座、连接盖板，所述活塞筒沿轴向滑动设置于主缓外筒内，所述活塞固定设置于活塞筒内且活塞外圆缠绕固定设置有线圈，所述活塞外圆与活塞筒内圆之间形成轴向阻尼通道，所述活塞筒的两端面开设有过流孔，所述活塞杆的前端固定于活塞，后端与弹簧座固定，所述弹簧外套于主缓外筒后端且弹簧的前端固定于主缓外筒，弹簧的后端轴向固定于弹簧座，所述连接盖板固定于活塞杆后端。
进一步，所述主缓外筒的外圆一体成型形成挡环，所述弹簧的前端轴向固定于挡环。
进一步，所述辅助缓冲器包括辅助外筒、活塞杆、高压管、活塞、阀式阻尼器外筒、带线圈的铁芯以及磁流变液；所述活塞固定于活塞杆中间外圆并将辅助外筒分隔成前腔和后腔，前腔通过高压管、阀式阻尼器外筒与另一辅助缓冲器的后腔连通，所述带线圈的铁芯设置于阀式阻尼器外筒内并与阀式阻尼器外筒形成阻尼通道所述后腔设置有与另一辅助缓冲器的前腔连通的连通口。
进一步，所述活塞归纳的前端固定设置有连接件。
进一步，所述主缓冲器和辅助缓冲器的两端分别固定设置有连接环。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种着陆缓冲与隔振一体化悬架，实现了新型着陆缓冲机构和悬架机构在结构和功能上的融合；实现了基于磁流变技术的新型着陆缓冲机构设计，可实现飞行器着陆缓冲系统的重复使用，实现着陆缓冲过程的实时控制，对多种着陆地形具有适应性；同时该机构可实现半主动悬架功能。
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为本发明的结构示意图；
图2为本发明安装于飞行器的结构示意图；
图3为本发明中主缓冲器的结构示意图；
图4为本发明中辅助缓冲器的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为本发明安装于飞行器的结构示意图，图3为本发明中主缓冲器的结构示意图，图4为本发明中辅助缓冲器的结构示意图，如图所示，本实施例中的着陆缓冲与隔振一体化悬架；包括行驶轮2、轮毂电机1、车架、主缓冲器4和辅助缓冲器5；所述行驶轮2和轮毂电机1安装于车架，所述主缓冲器4和辅助缓冲器5设置于车架上并用于支撑飞行器；通过主缓冲器4和辅助缓冲器5的设置，一方面实现了着陆缓冲机构和悬架机构的一体化设计，减轻了飞行器总体重量，使着陆缓冲装置功能多样化；另一方面，本机构采用磁流变着陆缓冲技术，可以实现着陆缓冲装置的可重复使用，实现输出阻尼力的实时可控，具有适应多种着陆地形、智能化等特性。
本实施例中，所述车架为”工”字型车架3，所述辅助缓冲器5为四个且四个辅助缓冲器5的下端分别安装于”工”字型车架3两横梁的两端；所述主缓冲器4的下端安装于”工”字型车架3上横梁的中间；本机构四个辅助缓冲器5采用对称布置的方式，且同一侧的两个辅助缓冲器5通过高压管相互联通，一个辅助缓冲器5缸筒的头部和尾部通过高压管与另一个辅助缓冲器5缸筒的尾部和头部交叉联通，高压管的中间有一个阀式磁流变阻尼器。
本实施例中，所述主缓冲器4包括主缓外筒4-1、活塞筒4-2、线圈4-3、活塞4-4、磁流变液4-5、活塞杆4-6、弹簧4-7、弹簧座4-8、连接盖板4-9，所述活塞筒沿轴向滑动设置于主缓外筒4-1内，所述活塞固定设置于活塞筒内且活塞外圆缠绕固定设置有线圈，所述活塞外圆与活塞筒内圆之间形成轴向阻尼通道，所述活塞筒的两端面开设有过流孔，所述活塞杆的前端固定于活塞，后端与弹簧座固定，所述弹簧外套于主缓外筒4-1后端且弹簧的前端固定于主缓外筒4-1，弹簧的后端轴向固定于弹簧座，所述连接盖板固定于活塞杆后端；所述主缓外筒4-1的外圆一体成型形成挡环，所述弹簧的前端轴向固定于挡环；所述辅助缓冲器5包括辅助外筒5-3、活塞杆5-2、高压管5-4、活塞5-5、阀式阻尼器外筒5-6、带线圈5-7的铁芯5-8以及磁流变液5-9；所述活塞固定于活塞杆中间外圆并将辅助外筒分隔成前腔和后腔，前腔通过高压管、阀式阻尼器外筒与另一辅助缓冲器5的后腔连通，所述带线圈的铁芯设置于阀式阻尼器外筒内并与阀式阻尼器外筒形成阻尼通道所述后腔设置有与另一辅助缓冲器5的前腔连通的连通口；改变活塞线圈的通电电流大小改变作用域内磁场大小，实现主缓冲器4输出阻尼力的改变；对于辅助缓冲器5，阀式磁流变阻尼器通电时对通过的磁流变液有节流效应，从而使辅助缓冲器5产生阻尼力。且通过调节电流大小可以改变阻尼力大小，实现对辅助缓冲器5输出阻尼力的有效控制。
且飞行器上装有监测飞行器各状态的各种传感器，通过采集各传感信号判定飞行器处于何种状态，控制算法计算出需要的控制力，反算出需要的控制电流，最后控制器输出控制电流，主缓冲器4输出阻尼力和各辅助缓冲器5输出阻尼力共同作用与机体上，实现着陆缓冲过程的实时闭环控制。
而为了提高机构对实时控制的响应速度，主缓冲器4活塞铁芯采用铁氧体等所需励磁时间短的材料，可以有效缩短机构响应时间，同时提高实时控制精度。同时为了进一步减轻飞行器总体重量，主缓冲器4和辅助缓冲器5的活塞杆、外筒采用镁合金制作。
飞行器机身底部合适的位置安装多套该机构，优选为四套且飞行器机身横向侧面分别前后并列设置两套，保证机身的稳定性，对多套机构的缓冲器联合控制，实现着陆缓冲过程中飞行器对多种复杂着陆地形的适应，实现在地面行驶过程中减振效果，同时对各机构的轮毂电机1转速的精确控制，可实现飞行器在地面平稳行驶和精确平稳转向。
当飞行器处于路面行驶工况时，该机构实现半主动悬架功能。通过调节通电电流大小，实现对悬架系统的阻尼特性的调节，运用闭环控制可以有效提高行驶过程平顺性和乘坐舒适性。
所述活塞归纳的前端固定设置有连接件5-1；所述主缓冲器4和辅助缓冲器5的两端分别固定设置有连接环；如图所示，四个辅助缓冲器5的下端连接环分别外套于工字型车架两横梁的两端，利于保证主缓冲器4和辅助缓冲器5两端连接结构的耐冲击性能好。
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 (3)
1.一种着陆缓冲与隔振一体化悬架，其特征在于：包括行驶轮、轮毂电机、主缓冲器和辅助缓冲器；所述行驶轮和轮毂电机安装于车架，所述主缓冲器和辅助缓冲器用于连接机体和行驶轮；所述主缓冲器包括主缓外筒、活塞筒、线圈、活塞、磁流变液、活塞杆、弹簧、弹簧座、连接盖板，所述活塞筒沿轴向滑动设置于主缓外筒内，所述活塞固定设置于活塞筒内且活塞外圆缠绕固定设置有线圈，所述活塞外圆与活塞筒内圆之间形成轴向阻尼通道，所述活塞筒的两端面开设有过流孔，所述活塞杆的前端固定于活塞，后端与弹簧座固定，所述弹簧外套于主缓外筒后端且弹簧的前端固定于主缓外筒，弹簧的后端轴向固定于弹簧座，所述连接盖板固定于活塞杆后端；所述辅助缓冲器包括辅助外筒、活塞杆、高压管、活塞、阀式阻尼器外筒、带线圈的铁芯以及磁流变液；所述活塞固定于活塞杆中间外圆并将辅助外筒分隔成前腔和后腔，前腔通过高压管、阀式阻尼器外筒与另一辅助缓冲器的后腔连通，所述带线圈的铁芯设置于阀式阻尼器外筒内并与阀式阻尼器外筒形成阻尼通道所述后腔设置有与另一辅助缓冲器的前腔连通的连通口。
2.根据权利要求 1 所述的着陆缓冲与隔振一体化悬架，其特征在于：所述主缓外筒的外圆一体成型形成挡环，所述弹簧的前端轴向固定于挡环。
3.根据权利要求 1 所述的着陆缓冲与隔振一体化悬架，其特征在于：所述车架为“工”字型车架，所述辅助缓冲器为四个且四个辅助缓冲器的下端分别安装于“工”字型车架两横梁的两端；所述主缓冲器的下端安装于“工”字型车架上横梁的中间。
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