CN108843720B - 旋转式磁流变阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式磁流变阻尼器，包括缸筒、可旋转设置的转子总成、套设于所述转子总成上的转轴外环、设置于转轴外环上的第一励磁线圈、设置于所述缸筒上的第二励磁线圈以及设置于转轴外环和缸筒之间的阻尼通道形成装置，阻尼通道形成装置具有让磁流变液通过的第一阻尼通道和第二阻尼通道，第一阻尼通道和第二阻尼通道之间设置成可在连通状态与中断状态之间进行切换。本发明的旋转式磁流变阻尼器，通过改变阻尼通道的长度大小，实现对阻尼力的大小调节控制，使阻尼器具有更宽范围的可调阻尼力矩，提高阻尼器的适应性。

Description

旋转式磁流变阻尼器

技术领域

本发明属于阻尼器技术领域，具体地说，本发明涉及一种旋转式磁流变阻尼器。

背景技术

磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下磁流变液的颗粒分布是杂乱的，呈现出低粘度的牛顿流体特性；在磁场作用下有规则的呈链或链束状排列，可瞬间由牛顿流体变为高粘度难流动的塑性宾汉流体。这种变化是可逆的，且阻尼力的大小可已通过控制磁场的强度大小来控制。

目前应用较为常见的磁流变阻尼器是线性磁流变阻尼器，一般由油缸、活塞、活塞杆、磁流变液和导杆组成，活塞可在缸体内沿轴向作直线往复运动。当载荷改变产生冲击时，驱动活塞早缸内作往复直线运动，是磁流变液通过活塞上的小孔或活塞和缸之间的间隙，从而产生阻尼力。这种活塞杆式磁流变阻尼器长度尺寸大，安装易受到体积限制。而小型阻尼器阻尼减振效果不能达到减震设计要求；活塞杆式磁流变阻尼器也不适用于旋转式机构的减震中。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种旋转式磁流变阻尼器，目的是提高适应性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：旋转式磁流变阻尼器，包括缸筒、可旋转设置的转子总成、套设于所述转子总成上的转轴外环、设置于转轴外环上的第一励磁线圈、设置于所述缸筒上的第二励磁线圈以及设置于转轴外环和缸筒之间的阻尼通道形成装置，阻尼通道形成装置具有让磁流变液通过的第一阻尼通道和第二阻尼通道，第一阻尼通道和第二阻尼通道之间设置成可在连通状态与中断状态之间进行切换。

所述阻尼通道形成装置包括设置于所述第一阻尼通道和所述第二阻尼通道之间且用于控制第一阻尼通道和第二阻尼通道在连通状态与中断状态之间进行切换的单向阀，单向阀包括阀芯和用于对阀芯施加弹性作用力的弹性元件。

所述阀芯设置成可在开启状态和关闭状态之间进行切换，所述弹性元件对阀芯施加的弹性作用力使得阀芯由开启状态切换成关闭状态，所述第一阻尼通道中的磁流变液推动阀芯由关闭状态切换成开启状态。

所述阻尼通道形成装置包括第一导流盘、第二导流盘、第三导流盘、第四导流盘、第五导流盘、套设于所述转轴外环上且与转轴外环连接的第一内圆盘和第二内圆盘以及与所述缸筒连接的第一外圆盘和第二外圆盘，第一内圆盘和第一外圆盘位于第一导流盘和第二导流盘之间且第一内圆盘和第一外圆盘沿转轴外环的轴向设置多个，第三导流盘位于第二导流盘和第四导流盘之间，第二内圆盘和第二外圆盘位于第四导流盘和第五导流盘之间且第二内圆盘和第二外圆盘沿转轴外环的轴向设置多个，第一导流盘、第二导流盘、第三导流盘、第一内圆盘和第一外圆盘配合以形成所述第一阻尼通道，第四导流盘、第五导流盘、第二内圆盘和第二外圆盘配合以形成所述第二阻尼通道，所述单向阀设置于第四导流盘上。

各个所述第一外圆盘位于轴向上相邻的每两个所述第一内圆盘之间且第一外圆盘与第一内圆盘之间具有让磁流变液通过的间隙，所述第一导流盘与距离最近的第一内圆盘之间具有磁流变液通过的间隙，所述第二导流盘与距离最近的第一内圆盘之间具有磁流变液通过的间隙，第一导流盘具有让磁流变液通过的第一导流孔，第二导流盘具有让磁流变液通过的第二导流孔，第三导流盘具有让磁流变液通过且与第二导流孔连通的第三导流孔。

各个所述第二外圆盘位于轴向上相邻的每两个所述第二内圆盘之间且第二外圆盘与第二内圆盘之间具有让磁流变液通过的间隙，所述第四导流盘与距离最近的第二内圆盘之间具有磁流变液通过的间隙，所述第五导流盘与距离最近的第二内圆盘之间具有磁流变液通过的间隙，第四导流盘具有让磁流变液通过的第四导流孔，第五导流盘具有让磁流变液通过的第五导流孔，所述单向阀设置于第四导流孔中。

所述转子总成包括转轴本体以及设置于转轴上的第一活塞、第二活塞、第一旋转叶片和第二旋转叶片，在转轴本体的轴向上，第一活塞位于第一旋转叶片和第二旋转叶片之间，第二旋转叶片位于第一活塞和第二活塞之间，第一活塞和第二活塞与所述转轴外环之间形成让磁流变液通过的内阻尼通道。

所述转轴外环具有使所述内阻尼通道与所述第一阻尼通道连通的第一连通孔和第二连通孔以及与内阻尼通道与所述第二阻尼通道连通的第三连通孔，第一连通孔与所述第一导流孔连通，第二连通孔与所述第二导流孔连通，第三连通孔与所述第五导流孔连通。

所述第一旋转叶片具有用于将磁流变液引导至所述第一连通孔的第一斜导向槽和径向导向槽，径向导向槽为沿所述转轴本体的径向延伸，第一斜导向槽的长度方向与径向导向槽的长度方向之间具有夹角且该夹角为锐角。

所述第二旋转叶片具有用于引导磁流变液的第二斜导向槽，第二斜导向槽的长度方向与所述转轴本体的轴线之间具有夹角且该夹角为锐角。

本发明的旋转式磁流变阻尼器，通过改变阻尼通道的长度大小，实现对阻尼力的大小调节控制，使阻尼器具有更宽范围的可调阻尼力矩，提高阻尼器的适应性。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明旋转式磁流变阻尼器的剖视图；

图2是转子总成的结构示意图；

图3是第一导流盘的俯视图；

图4是第一导流盘的剖视图；

图5是第三导流盘的俯视图；

图6是第三导流盘的剖视图；

图7是第四导流盘的俯视图；

图8是第四导流盘的剖视图；

图中标记为：1、转轴本体；2、缸筒；3、转轴外环；301、第一连通孔；302、第二连通孔；303、第三连通孔；4、第一导流盘；5、第二导流盘；6、第三导流盘；7、第四导流盘；8、第五导流盘；9、第一内圆盘；10、第一外圆盘；11、第二内圆盘；12、第二外圆盘；13、阀芯；14、弹性元件；15、隔磁片；16、第一励磁线圈；17、第二励磁线圈；18、第一导流孔；19、第二导流孔；20、第三导流孔；21、第四导流孔；22、第五导流孔；23、第一缸盖；24、第二缸盖；25、第一旋转叶片；26、第二旋转叶片；27、第一活塞；28、第二活塞；29、密封圈；30、第一导流腔；31、第二导流腔；32、第一斜导向槽；33、径向导向槽；34、第二斜导向槽；35、第一导向孔；36、第二导向孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1和图2所示，本发明提供了一种转式磁流变阻尼器，包括缸筒2、可旋转设置的转子总成、套设于转子总成上的转轴外环3、设置于转轴外环3上的第一励磁线圈16、设置于缸筒2上的第二励磁线圈17以及设置于转轴外环3和缸筒2之间的阻尼通道形成装置，阻尼通道形成装置具有让磁流变液通过的第一阻尼通道和第二阻尼通道，第一阻尼通道和第二阻尼通道之间设置成可在连通状态与中断状态之间进行切换。

具体地说，如图1和图2所示，缸筒2为两端开口且内部中空的圆柱体，缸筒2的内腔体为圆形腔体，第一缸盖23和第二缸盖24将缸筒2的两端开口封闭，使得缸筒2的内腔体成为封闭腔体，第一缸盖23是在缸筒2的一个开口端与缸筒2固定连接，第二缸盖24是在缸筒2的另一个开口端与缸筒2固定连接，第一缸盖23和第二缸盖24对转子总成提供支撑作用，转子总成相对于缸筒2和转轴外环3能够绕其自身轴线进行转动，产生阻尼力。第一缸盖23和第二缸盖24的中心处具有让转轴本体1穿过的通孔，转轴本体1的两端分别穿过第一缸盖23和第二缸盖24上设置的通孔后伸出至第一缸盖23和第二缸盖24的外侧，转轴本体1与第一缸盖23和第二缸盖24之间设有密封圈，提高密封性，避免缸筒2中的磁流变液泄露。转轴外环3为两端开口且内部中空的圆柱体，转轴外环3位于缸筒2的内腔体中且转轴与缸筒2和转轴本体1为同轴设置，转轴外环3的外直径小于缸筒2的内直径，转轴外环3的内直径大于转子总成的外直径，转子总成插入转轴外环3的内腔体中，转轴外环3的内腔体为圆形腔体。

如图1所示，第一励磁线圈16固定设置在转轴外环3上，转子总成穿过第一励磁线圈16，第一励磁线圈16并设置有多个，第一励磁线圈16通电后产生磁场，使磁流变液磁化。第二励磁线圈17固定设置在缸筒2上，阻尼通道形成装置穿过第二励磁线圈17，第二励磁线圈17并设置有多个，第二励磁线圈17通电后产生磁场，使磁流变液磁化。转子总成与转轴外环3之间具有间隙，该间隙形成让磁流变液通过的内阻尼通道，内阻尼通道为圆环形腔体。阻尼通道形成装置设置于缸筒2的内腔体中，阻尼通道形成装置套设于转轴外环3上且阻尼通道形成装置与转轴外环3和缸筒2连接，第一阻尼通道和第二阻尼通道为沿缸筒2的轴向依次布置，第一阻尼通道与内阻尼通道始终处于连通状态。当第一阻尼通道和第二阻尼通道之间处于连通状态时，第一阻尼通道中的磁流变液可以流入第二阻尼通道中，第一阻尼通道和第二阻尼通道相连通以形成位于转轴外环3外侧的外阻尼通道，内阻尼通道位于转轴外环3的内侧，外阻尼通道的长度较长，外阻尼通道与内阻尼通道连通，可以提高阻尼器产生的阻尼力大小。当第一阻尼通道和第二阻尼通道之间处于中断状态时，第一阻尼通道和第二阻尼通道不连通，第一阻尼通道中的磁流变液不能流入第二阻尼通道中，相当于缩短了外阻尼通道的长度，也即减小了阻尼器能够产生的阻尼力大小，从而实现了阻尼器阻尼力大小的调节，使阻尼器能够提供连续旋转的可控阻尼力矩。

如图1和图2所示，转子总成包括转轴本体1以及设置于转轴上的第一活塞27、第二活塞28、第一旋转叶片25和第二旋转叶片26，在转轴本体1的轴向上，第一活塞27位于第一旋转叶片25和第二旋转叶片26之间，第二旋转叶片26位于第一活塞27和第二活塞28之间，第一活塞27和第二活塞28与转轴外环3之间形成让磁流变液通过的内阻尼通道。第一活塞27和第二活塞28为圆柱体且第一活塞27和第二活塞28的直径大小相同，第一活塞27和第二活塞28套设于转轴本体1上且第一活塞27和第二活塞28与转轴本体1为同轴固定连接，第一活塞27和第二活塞28的直径大于转轴本体1的直径，第一活塞27和第二活塞28的长度大小相同，第一活塞27和第二活塞28的直径小于转轴外环3的内直径，第一活塞27和第二活塞28的外圆面与转轴外环3的内圆面之间具有间隙，该间隙为内阻尼通道的一部分。第一励磁线圈16设置两个，两个第一励磁线圈16分别对应第一活塞27和第二活塞28，第一活塞27位于其中一个第一励磁线圈16的中心孔中，第二活塞28位于另一个第一励磁线圈16的中心孔中。第一励磁线圈16通电后，第一励磁线圈16产生的磁场通过两活塞与转轴外环3之间的间隙，使间隙处的磁流变液中的磁性颗粒沿径向排列成链，当转轴本体1转动时，其线速度的方向与其链的方向垂直，使磁流变液中的链受到剪切，从而产生阻尼力。通过调节第一励磁线圈16的电流大小，来改变磁流变液的剪切屈服强度，从而使阻尼器可以产生可变的控制力拒。

如图1所示，阻尼通道形成装置包括设置于第一阻尼通道和第二阻尼通道之间且用于控制第一阻尼通道和第二阻尼通道在连通状态与中断状态之间进行切换的单向阀，单向阀包括阀芯13和用于对阀芯13施加弹性作用力的弹性元件14。阀芯13设置成可在开启状态和关闭状态之间进行切换，弹性元件14对阀芯13施加的弹性作用力使得阀芯13由开启状态切换成关闭状态，第一阻尼通道中的磁流变液推动阀芯13由关闭状态切换成开启状态。当第一阻尼通道中的压力增大时，第一阻尼通道中的磁流变液对阀芯13施加的推力抵消弹性元件14对阀芯13施加的弹性作用力，进而会推动阀芯13移动，使得阀芯13由关闭状态切换成开启状态，进而使得第一阻尼通道和第二阻尼通道由中断状态切换成连通状态；当第一阻尼通道中的压力减小时，第一阻尼通道中的磁流变液对阀芯13施加的推力不能抵消弹性元件14对阀芯13施加的弹性作用力，在弹性元件14的作用下，阀芯13沿轴向移动，阀芯13由开启状态切换成关闭状态，进而使得第一阻尼通道和第二阻尼通道由连通状态切换成中断状态。通过设置单向阀，方便控制第一阻尼通道和第二阻尼通道在连通和中断状态之间进行切换，结构简单，可靠性高。

如图1所示，阻尼通道形成装置包括第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7、第五导流盘8、套设于转轴外环3上且与转轴外环3连接的第一内圆盘9和第二内圆盘11以及与缸筒2连接的第一外圆盘10和第二外圆盘12，第一内圆盘9和第一外圆盘10位于第一导流盘4和第二导流盘5之间且第一内圆盘9和第一外圆盘10沿转轴外环3的轴向设置多个，第三导流盘6位于第二导流盘5和第四导流盘7之间，第二内圆盘11和第二外圆盘12位于第四导流盘7和第五导流盘8之间且第二内圆盘11和第二外圆盘12沿转轴外环3的轴向设置多个，第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第一内圆盘9和第一外圆盘10配合以形成第一阻尼通道，第四导流盘7、第五导流盘8、第二内圆盘11和第二外圆盘12配合以形成第二阻尼通道，单向阀设置于第四导流盘7上。第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7、第五导流盘8、第一内圆盘9、第二内圆盘11、第一外圆盘10和第二外圆盘12均为圆环形结构且第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7、第五导流盘8、第一内圆盘9、第二内圆盘11、第一外圆盘10和第二外圆盘12与转轴外环3为同轴设置，第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7和第五导流盘8位于缸筒2的内腔体中，第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7和第五导流盘8套设于转轴外环3上，第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7和第五导流盘8的外直径大小相同且第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7和第五导流盘8的外直径与缸筒2的内直径大小相同，第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7和第五导流盘8的内直径大小相同且第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7和第五导流盘8的内直径与转轴外环3的外直径大小相同，第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7和第五导流盘8与缸筒2和转轴外环3之间没有让磁流变液通过的间隙。第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7和第五导流盘8与缸筒2和/或转轴外环3为固定连接，在缸筒2的轴向上，第一导流盘4、第二导流盘5、第三导流盘6、第四导流盘7和第五导流盘8为依次布置。第一内圆盘9、第二内圆盘11、第一外圆盘10和第二外圆盘12位于缸筒2的内腔体中，第一内圆盘9和第二内圆盘11套设于转轴外环3上且与转轴外环3固定连接，第一内圆盘9和第二内圆盘11的形状相同且第一内圆盘9和第二内圆盘11的内直径大小相同，第一内圆盘9和第二内圆盘11的内直径与转轴外环3的外直径大小相同，第一内圆盘9和第二内圆盘11的外直径小于缸筒2的内直径，第一内圆盘9的外圆面与缸筒2的内圆面之间具有让磁流变液通过的间隙，该间隙为第一阻尼通道的一部分。第二内圆盘11的外圆面与缸筒2的内圆面之间具有让磁流变液通过的间隙，该间隙为第二阻尼通道的一部分。第一外圆盘10和第二外圆盘12的形状相同且第一外圆盘10和第二外圆盘12的内直径大小相同，第一外圆盘10和第二外圆盘12的外直径与缸筒2的内直径大小相同，第一外圆盘10和第二外圆盘12与缸筒2固定连接，第一外圆盘10和第二外圆盘12的内直径大于转轴外环3的外直径，第一外圆盘10的内圆面与转轴外环3的外圆面之间具有让磁流变液通过的间隙，该间隙为第一阻尼通道的一部分。第二外圆盘12的内圆面与转轴外环3的外圆面之间具有让磁流变液通过的间隙，该间隙为第二阻尼通道的一部分。

如图1所示，所有的第一内圆盘9为沿转轴外环3的轴向依次布置且为等距分布，所有的第一外圆盘10为沿缸筒2的轴向依次布置且为等距分布，轴向上相邻的两个第一内圆盘9之间具有让第一外圆盘10插入的距离且该距离大于第一外圆盘10的厚度，轴向上相邻的两个第一外圆盘10之间具有让第一内圆盘9插入的距离且该距离大于第一内圆盘9的厚度。各个第一外圆盘10位于轴向上相邻的每两个第一内圆盘9之间且第一外圆盘10与第一内圆盘9之间具有让磁流变液通过的间隙，也即在轴向上，第一外圆盘10的端面与第一内圆盘9的端面不贴合，第一外圆盘10和两侧的第一内圆盘9之间具有间隙，该间隙为第一阻尼通道的一部分。第一导流盘4与距离最近的第一内圆盘9之间具有磁流变液通过的间隙，该间隙为第一阻尼通道的一部分且该间隙与第一内圆盘9与缸筒2之间的间隙连通，距离第一导流盘4最近的一个第一内圆盘9位于第一导流盘4和一个第一外圆盘10之间，该第一内圆盘9的端面与第一导流盘4的端面不贴合，以使磁流变液能够流通。第二导流盘5与距离最近的第一内圆盘9之间具有磁流变液通过的间隙，该间隙为第一阻尼通道的一部分且该间隙与第一内圆盘9与缸筒2之间的间隙连通，距离第二导流盘5最近的一个第一内圆盘9位于第二导流盘5和一个第一外圆盘10之间，该第一内圆盘9的端面与第二导流盘5的端面不贴合，以使磁流变液能够流通。

如图1、图3和图4所示，第一导流盘4具有让磁流变液通过的第一导流孔18，第一导流孔18为在第一导流盘4上沿第一导流盘4的厚度方向贯穿设置的通孔，第一导流盘4的厚度方向与第一内圆盘9、第一外圆盘10的厚度方向相平行且与转轴外环3的轴向相平行，第一导流孔18作为第一阻尼通道的一部分，第一导流孔18与第一内圆盘9和第一导流盘4之间的间隙连通。作为优选的，第一导流孔18设置多个，所有第一导流孔18在第一导流盘4上为沿周向连续布置且为沿周向均匀分布。

如图1所示，第二导流盘5具有让磁流变液通过的第二导流孔19，第二导流孔19为在第二导流盘5上沿第二导流盘5的厚度方向贯穿设置的通孔，第二导流盘5的厚度方向与第一导流盘4的厚度方向相平行，第二导流孔19作为第一阻尼通道的一部分，第二导流孔19与第一内圆盘9和第一导流盘4之间的间隙连通。作为优选的，第二导流孔19设置多个，所有第二导流孔19在二导流盘上为沿周向连续布置且为沿周向均匀分布。如图1、图5和图6所示，第三导流盘6具有让磁流变液通过且与第二导流孔19连通的第三导流孔20，第三导流孔20为在第三导流盘6上沿第三导流盘6的厚度方向贯穿设置的通孔，第三导流盘6的厚度方向与第一导流盘4的厚度方向相平行，第三导流孔20作为第一阻尼通道的一部分，第三导流孔20与第二导流孔19连通且第三导流孔20与第二导流孔19为同轴设置。作为优选的，第三导流孔20设置多个，所有第三导流孔20在二导流盘上为沿周向连续布置且为沿周向均匀分布，第三导流孔20的数量与第二导流孔19的数量相同且各个第三导流孔20分别与一个第二导流孔19同轴。

如图1所示，所有的第二内圆盘11为沿转轴外环3的轴向依次布置且为等距分布，所有的第二外圆盘12为沿缸筒2的轴向依次布置且为等距分布，轴向上相邻的两个第二内圆盘11之间具有让第二外圆盘12插入的距离且该距离大于第二外圆盘12的厚度，轴向上相邻的两个第二外圆盘12之间具有让第二内圆盘11插入的距离且该距离大于第二内圆盘11的厚度。各个第二外圆盘12位于轴向上相邻的每两个第二内圆盘11之间且第二外圆盘12与第二内圆盘11之间具有让磁流变液通过的间隙，也即在轴向上，第二外圆盘12的端面与第二内圆盘11的端面不贴合，第二外圆盘12和两侧的第二内圆盘11之间具有间隙，该间隙为第二阻尼通道的一部分。第四导流盘7与距离最近的第二内圆盘11之间具有磁流变液通过的间隙，该间隙为第二阻尼通道的一部分且该间隙与第二内圆盘11与缸筒2之间的间隙连通，距离第四导流盘7最近的一个第二内圆盘11位于第四导流盘7和一个第二外圆盘12之间，该第二内圆盘11的端面与第四导流盘7的端面不贴合，以使磁流变液能够流通。第五导流盘8与距离最近的第二内圆盘11之间具有磁流变液通过的间隙，该间隙为第二阻尼通道的一部分且该间隙与第二内圆盘11与缸筒2之间的间隙连通，距离第五导流盘8最近的一个第二内圆盘11位于第五导流盘8和一个第二外圆盘12之间，该第二内圆盘11的端面与第五导流盘8的端面不贴合，以使磁流变液能够流通。

如图1、图7和图8所示，第四导流盘7具有让磁流变液通过的第四导流孔21，第四导流孔21为在第四导流盘7上沿第四导流盘7的厚度方向贯穿设置的通孔，第四导流盘7的厚度方向与第一导流盘4的厚度方向相平行，第四导流孔21作为第二阻尼通道的一部分，第四导流孔21与第二内圆盘11和第四导流盘7之间的间隙连通。作为优选的，第四导流孔21设置多个，所有第四导流孔21在第四导流盘7上为沿周向连续布置且为沿周向均匀分布。如图1所示，第五导流盘8具有让磁流变液通过的第五导流孔22，第五导流孔22为在第五导流盘8上沿第四导流盘7的厚度方向贯穿设置的通孔，第五导流盘8的厚度方向与第四导流盘7的厚度方向相平行，第五导流孔22作为第二阻尼通道的一部分，第五导流孔22与第二内圆盘11和第五导流盘8之间的间隙连通。作为优选的，第五导流孔22设置多个，所有第五导流孔22在第五导流盘8上为沿周向连续布置且为沿周向均匀分布。

如图1所示，单向阀设置于第四导流孔21中，第三导流盘6夹在第二导流盘5和第四导流盘7之间，第四导流孔21的数量与第三导流孔20的数量相同且各个第四导流孔21分别与一个第三导流孔20同轴，各个第四导流孔21中分别设置一个单向阀。单向阀用于控制第三导流孔20的开闭，以使第三导流孔20在打开状态与关闭状态之间进行切换，阀芯13位于弹性元件14和第三导流盘6之间，弹性元件14夹在阀芯13和第四导流盘7之间。阀芯13的最大直径大于第三导流孔20的直径，当第一阻尼通道中的压力增大时，第一阻尼通道中的磁流变液对阀芯13施加的推力抵消弹性元件14对阀芯13施加的弹性作用力，进而会推动阀芯13沿轴向朝向第四导流盘7处移动，阀芯13从第三导流孔20中移出，阀芯13由关闭状态切换成开启状态，第三导流孔20由关闭状态切换成打开状态，第三导流孔20与第四导流孔21连通，进而使得第一阻尼通道和第二阻尼通道由中断状态切换成连通状态；当第一阻尼通道中的压力减小时，第一阻尼通道中的磁流变液对阀芯13施加的推力不能抵消弹性元件14对阀芯13施加的弹性作用力，在弹性元件14的作用下，阀芯13沿轴向移动，阀芯13插入第三导流孔20中，阀芯13由开启状态切换成关闭状态，第三导流孔20由打开状态切换成关闭状态，第三导流孔20与第四导流孔21不连通，进而使得第一阻尼通道和第二阻尼通道由连通状态切换成中断状态。

如图1所示，转轴外环3具有使内阻尼通道与第一阻尼通道连通的第一连通孔301和第二连通孔302以及与内阻尼通道与第二阻尼通道连通的第三连通孔303，第一连通孔301与第一导流孔18连通，第二连通孔302与第二导流孔19连通，第三连通孔303与第五导流孔22连通。在转轴外环3的轴向上，第一连通孔301、第二连通孔302和第三连通孔303为依次布置。第一连通孔301、第二连通孔302和第三连通孔303为在转轴外环3上沿径向贯穿设置的通孔，第一连通孔301设置多个，所有第一连通孔301为在转轴外环3上沿转轴外环3的周向连续布置且为等距分布，第二连通孔302设置多个，所有第二连通孔302为在转轴外环3上沿转轴外环3的周向连续布置且为等距分布，第三连通孔303设置多个，所有第三连通孔303为在转轴外环3上沿转轴外环3的周向连续布置且为等距分布。所有第一连通孔301位于第一导流盘4的内侧，内阻尼通道通过第一连通孔301与第一导流孔18连通，所有第二连通孔302位于第二导流盘5的内侧，内阻尼通道通过第二连通孔302与第二导流孔19连通，进而使得内阻尼通道与第一阻尼通道始终处于连通状态。所有第三连通孔303位于第五导流盘8的内侧，内阻尼通道通过第三连通孔303与第五导流孔22连通，进而使得内阻尼通道与第二阻尼通道始终处于连通状态。

如图1和图2所示，第一旋转叶片25和第二旋转叶片26是用于对磁流变液起到引导作用，第一旋转叶片25和第二旋转叶片26与转轴本体1固定连接，第一旋转叶片25和第二旋转叶片26均设置多个，所有第一旋转叶片25为沿转轴本体1的周向均匀分布，所有第二旋转叶片26为沿转轴本体1的周向均匀分布。第一旋转叶片25具有用于将磁流变液引导至第一连通孔301的第一斜导向槽32和径向导向槽33，径向导向槽33为沿转轴本体1的径向延伸，第一斜导向槽32的长度方向与径向导向槽33的长度方向之间具有夹角且该夹角为锐角。径向导向槽33和第一斜导向槽32设置于第一旋转叶片25的同一侧的外壁面上，该外壁面与转轴本体1的轴向相平行，所有第一连通孔301分布在第一旋转叶片25的外侧四周，径向导向槽33与第一连通孔301处于同一轴向位置处，有利于将磁流变液引导至第一连通孔301中。径向导向槽33为在第一旋转叶片25的外壁面上沿转轴本体1的径向延伸的凹槽，第一斜导向槽32为在第一旋转叶片25的外壁面上相对于转轴本体1的轴向为倾斜延伸的凹槽。第一斜导向槽32的一端靠近第一活塞27，第一斜导向槽32的另一端靠近径向导向槽33，第一斜导向槽32的靠近第一活塞27的端部与转轴本体1的轴线之间的垂直距离小于第一斜导向槽32的靠近径向导向槽33的端部与转轴本体1的轴线之间的垂直距离，第一斜导向槽32并位于径向导向槽33和第一活塞27之间，第一斜导向槽32和径向导向槽33均设置有多个。

如图1和图2所示，第二旋转叶片26具有用于引导磁流变液的第二斜导向槽34，第二斜导向槽34的长度方向与转轴本体1的轴线之间具有夹角且该夹角为锐角。第二斜导向槽34设置于第二旋转叶片26的外壁面上，该外壁面与转轴本体1的轴向相平行。第二斜导向槽34为在第二旋转叶片26的外壁面上相对于转轴本体1的轴向为倾斜延伸的凹槽。第二斜导向槽34的一端靠近第二活塞28，第二斜导向槽34的另一端靠近第一活塞27，第二斜导向槽34的靠近第二活塞28的端部与转轴本体1的轴线之间的垂直距离小于第二斜导向槽34的靠近第一活塞27的端部与转轴本体1的轴线之间的垂直距离，第二斜导向槽34并位于第二活塞28和第一活塞27之间，第二斜导向槽34设置有多个。

如图1和图2所示，在转轴本体1的轴向上，第一活塞27的端面和第二旋转叶片26的端面之间具有一定的距离且该距离形成让磁流变液进入的第一导流腔30，第一导流腔30为圆环形腔体，所有第二连通孔302分布在第一导流腔30的外侧四周，第一导流腔30与第二连通孔302处于连通状态。在转轴本体1的轴向上，第二活塞28的端面和第二缸盖24之间具有一定的距离且该距离形成让磁流变液进入的第二导流腔31，第二导流腔31为圆环形腔体，所有第三连通孔303分布在第二导流腔31的外侧四周，第二导流腔31与第三连通孔303处于连通状态。

如图1所示，第二励磁线圈17设置两个，两个第二励磁线圈17分别设置在缸筒2的一端，两个第二励磁线圈17分别对应第一导流盘4和第五导流盘8。第一导流盘4位于其中一个第二励磁线圈17的中心孔中，该第二励磁线圈17产生的磁场通过第一阻尼通道，使第一阻尼通道处的磁流变液磁化。第五导流盘8位于另一个第二励磁线圈17的中心孔中，该第二励磁线圈17产生的磁场通过第二阻尼通道，使第二阻尼通道处的磁流变液磁化。通过调节第二励磁线圈17的电流大小，来改变磁流变液的剪切屈服强度，从而使阻尼器的阻尼力调节范围进一步加大。作为优选的，转轴外环3上设有隔磁片15，隔磁片15为沿转轴外环3的轴向从转轴外环3的一端延伸至另一端，在转轴外环3的径向上，隔磁片15位于第一励磁线圈16和第二励磁线圈17之间，避免磁场泄漏。

本发明的转式磁流变阻尼器工作时，磁流变液的一种流向是：由于第一旋转叶片25的推动，内阻尼通道中的磁流变液经第一连通孔301流入第一阻尼通道中，当转轴本体1的转速在一定范围内时，由于单向阀的作用，单向阀处于关闭状态时，第一阻尼通道与第二阻尼通道之间处于中断状态，第一阻尼通道中的磁流变液经第二连通孔302进入内阻尼通道中；当转轴本体1的转速进一步提高，使磁流变液流动速度加快，第一阻尼通道中的压力增大，使得单向阀打开，第一阻尼通道与第二阻尼通道之间由中断状态切换成连通状态，进入第一阻尼通道中的磁流变液一部分流入第二阻尼通道中，另一部分经第二连通孔302进入内阻尼通道中，流入第二阻尼通道中的磁流变液经第三连通孔303进入内阻尼通道中，从而磁流变液有效阻尼通道长度增加，阻尼器的阻尼力可调范围进一步加大。在磁流变液未达到饱和的前提下，磁场强度越大，转轴本体1的转速越快，旋转式磁流变阻尼器的可控阻尼力越大。当第一励磁线圈16和第二励磁线圈17均不通电时，旋转式磁流变阻尼器旋转的阻尼力最小，第一励磁线圈16和第二励磁线圈17均通电后，转轴本体1的转速一定时可通过改变第一励磁线圈16和第二励磁线圈17的电流大小来改变磁场强度，从而改变可控阻尼力的大小，电流一定时，可通过转轴转速的大小改变磁流变液有效阻尼通道的长度来改变可控阻尼力的大小，得到连续可调可控的阻尼力矩。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.旋转式磁流变阻尼器，包括缸筒和可旋转设置的转子总成，其特征在于：还包括套设于所述转子总成上的转轴外环、设置于转轴外环上的第一励磁线圈、设置于所述缸筒上的第二励磁线圈以及设置于转轴外环和缸筒之间的阻尼通道形成装置，阻尼通道形成装置具有让磁流变液通过的第一阻尼通道和第二阻尼通道，第一阻尼通道和第二阻尼通道之间设置成可在连通状态与中断状态之间进行切换；

所述阻尼通道形成装置包括设置于所述第一阻尼通道和所述第二阻尼通道之间且用于控制第一阻尼通道和第二阻尼通道在连通状态与中断状态之间进行切换的单向阀，单向阀包括阀芯和用于对阀芯施加弹性作用力的弹性元件；

所述阀芯设置成可在开启状态和关闭状态之间进行切换，所述弹性元件对阀芯施加的弹性作用力使得阀芯由开启状态切换成关闭状态，所述第一阻尼通道中的磁流变液推动阀芯由关闭状态切换成开启状态；

所述阻尼通道形成装置包括第一导流盘、第二导流盘、第三导流盘、第四导流盘、第五导流盘、套设于所述转轴外环上且与转轴外环连接的第一内圆盘和第二内圆盘以及与所述缸筒连接的第一外圆盘和第二外圆盘，第一内圆盘和第一外圆盘位于第一导流盘和第二导流盘之间且第一内圆盘和第一外圆盘沿转轴外环的轴向设置多个，第三导流盘位于第二导流盘和第四导流盘之间，第二内圆盘和第二外圆盘位于第四导流盘和第五导流盘之间且第二内圆盘和第二外圆盘沿转轴外环的轴向设置多个，第一导流盘、第二导流盘、第三导流盘、第一内圆盘和第一外圆盘配合以形成所述第一阻尼通道，第四导流盘、第五导流盘、第二内圆盘和第二外圆盘配合以形成所述第二阻尼通道，所述单向阀设置于第四导流盘上；

各个所述第一外圆盘位于轴向上相邻的每两个所述第一内圆盘之间且第一外圆盘与第一内圆盘之间具有让磁流变液通过的间隙，所述第一导流盘与距离最近的第一内圆盘之间具有磁流变液通过的间隙，所述第二导流盘与距离最近的第一内圆盘之间具有磁流变液通过的间隙，第一导流盘具有让磁流变液通过的第一导流孔，第二导流盘具有让磁流变液通过的第二导流孔，第三导流盘具有让磁流变液通过且与第二导流孔连通的第三导流孔；

各个所述第二外圆盘位于轴向上相邻的每两个所述第二内圆盘之间且第二外圆盘与第二内圆盘之间具有让磁流变液通过的间隙，所述第四导流盘与距离最近的第二内圆盘之间具有磁流变液通过的间隙，所述第五导流盘与距离最近的第二内圆盘之间具有磁流变液通过的间隙，第四导流盘具有让磁流变液通过的第四导流孔，第五导流盘具有让磁流变液通过的第五导流孔，所述单向阀设置于第四导流孔中；

所述转子总成包括转轴本体以及设置于转轴上的第一活塞、第二活塞、第一旋转叶片和第二旋转叶片，在转轴本体的轴向上，第一活塞位于第一旋转叶片和第二旋转叶片之间，第二旋转叶片位于第一活塞和第二活塞之间，第一活塞和第二活塞与所述转轴外环之间形成让磁流变液通过的内阻尼通道；

所述转轴外环具有使所述内阻尼通道与所述第一阻尼通道连通的第一连通孔和第二连通孔以及与内阻尼通道与所述第二阻尼通道连通的第三连通孔，第一连通孔与所述第一导流孔连通，第二连通孔与所述第二导流孔连通，第三连通孔与所述第五导流孔连通；

所述第一旋转叶片具有用于将磁流变液引导至所述第一连通孔的第一斜导向槽和径向导向槽，径向导向槽为沿所述转轴本体的径向延伸，第一斜导向槽的长度方向与径向导向槽的长度方向之间具有夹角且该夹角为锐角；

径向导向槽和第一斜导向槽设置于第一旋转叶片的同一侧的外壁面上，该外壁面与转轴本体的轴向相平行，所有第一连通孔分布在第一旋转叶片的外侧四周，径向导向槽与第一连通孔处于同一轴向位置处，有利于将磁流变液引导至第一连通孔中；径向导向槽为在第一旋转叶片的外壁面上沿转轴本体的径向延伸的凹槽，第一斜导向槽为在第一旋转叶片的外壁面上相对于转轴本体的轴向为倾斜延伸的凹槽；第一斜导向槽的一端靠近第一活塞，第一斜导向槽的另一端靠近径向导向槽，第一斜导向槽的靠近第一活塞的端部与转轴本体的轴线之间的垂直距离小于第一斜导向槽的靠近径向导向槽的端部与转轴本体的轴线之间的垂直距离，第一斜导向槽位于径向导向槽和第一活塞之间，第一斜导向槽和径向导向槽均设置有多个；

所述第二旋转叶片具有用于引导磁流变液的第二斜导向槽，第二斜导向槽的长度方向与所述转轴本体的轴线之间具有夹角且该夹角为锐角；第二斜导向槽设置于第二旋转叶片的外壁面上，该外壁面与转轴本体的轴向相平行，第二斜导向槽为在第二旋转叶片的外壁面上相对于转轴本体的轴向为倾斜延伸的凹槽，第二斜导向槽的一端靠近第二活塞，第二斜导向槽的另一端靠近第一活塞，第二斜导向槽的靠近第二活塞的端部与转轴本体的轴线之间的垂直距离小于第二斜导向槽的靠近第一活塞的端部与转轴本体的轴线之间的垂直距离，第二斜导向槽并位于第二活塞和第一活塞之间，第二斜导向槽设置有多个；

在转轴本体的轴向上，第一活塞的端面和第二旋转叶片的端面之间具有一定的距离且该距离形成让磁流变液进入的第一导流腔，第一导流腔为圆环形腔体，所有第二连通孔分布在第一导流腔的外侧四周，第一导流腔与第二连通孔处于连通状态；在转轴本体的轴向上，第二活塞的端面和第二缸盖之间具有一定的距离且该距离形成让磁流变液进入的第二导流腔，第二导流腔为圆环形腔体，所有第三连通孔分布在第二导流腔的外侧四周，第二导流腔与第三连通孔处于连通状态。

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