CN110107636B - 一种双向磁流变阻尼调节阀 - Google Patents

一种双向磁流变阻尼调节阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双向磁流变阻尼调节阀,包括减振器工作缸,减振器工作缸内设有活塞杆,活塞杆上安装有活塞,活塞杆内开有径向通道F和轴向通道D,径向通道F通过轴向通道D将减振器工作缸内的有杆腔G与无杆腔C连通,活塞内安装有节流阀芯,节流阀芯的两侧设有凸起圆柱,凸起圆柱均位于阻尼调节组件安装槽H内,阻尼调节组件安装槽H内安装有线圈,阻尼调节组件安装槽H内注满磁流变液,节流阀芯的中部开有环形槽,环形槽与轴向通道D连通,节流阀芯的一端端面连通有杆腔G里的油液,节流阀芯的另外一端端面连通无杆腔C里的油液。本发明具有磁流变液使用量少、阻尼双向无级可调等优点,可以有效提升车辆的舒适性和安全性。

Description

一种双向磁流变阻尼调节阀
技术领域
本发明涉及一种可用于单筒、双筒减振器领域的阻尼调节阀,具体的说是一种使减振器阻尼特性随工况改变的减振器用磁流变阻尼调节阀。
背景技术
汽车的驾驶舒适性与安全性作为一对天生的矛盾,舒适性要求减振器提供较小的阻尼力,驾驶安全性又要求减振器提供较大的阻尼力。当悬架上下运动速度较高、加速度较大时,需要阻尼也较大,当悬架上下运动速度较小、加速度较小时,需要较小的阻尼,以使车辆具有较好的行驶平顺性和操纵性。当传统的被动减振器在面对这一矛盾时,往往只能采取以不变应万变,即一种“妥协”的方案,以固定的阻尼系数来面对复杂的道路情况及不同的驾驶习惯,往往造成舒适性的下降和操纵性的降低。
因此,近年来流行的半主动、主动悬架技术,能够根据道路情况,实时调整悬架的刚度和阻尼,使悬架处于最佳的减振状态,提高汽车的驾驶舒适性与安全性。如申请公布号CN106015434A和CN201710499846.8的专利发明了一种阻尼有极可调减振器,这种减振器可以选择几个预先设定好的阻尼挡位,但不能做到阻尼无级可调;申请公布号CN201710306815.6和CN204113993U的专利发明了一种磁流变减振器,这种减振器可以无极调整阻尼,但需要在工作缸中注满磁流变液,需要的磁流变液较多,成本较高。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺点,本发明的目的是提供一种磁流变液使用量少、阻尼无级可调、能够主动控制的减振器用双向磁流变阻尼调节阀。
为实现上述发明目的,本发明采取的技术方案为:一种双向磁流变阻尼调节阀,包括减振器工作缸,所述减振器工作缸内设有活塞杆,所述活塞杆上安装有活塞,所述活塞杆内开有径向通道F和轴向通道D,所述径向通道F通过所述轴向通道D将减振器工作缸内的有杆腔G与无杆腔C连通,所述活塞内安装有节流阀芯,所述节流阀芯的两侧分别设有凸起圆柱,每个凸起圆柱均位于阻尼调节组件安装槽H内,所述阻尼调节组件安装槽H内安装有线圈,所述阻尼调节组件安装槽H内注满磁流变液,所述节流阀芯的中部开有环形槽,所述环形槽与所述轴向通道D连通,所述节流阀芯的一端端面连通所述有杆腔G里的油液,所述节流阀芯的另外一端端面连通所述无杆腔C里的油液。
上述方案中,所述活塞分为上活塞和下活塞,所述上活塞开有上活塞径向通道L、上活塞轴向通道E、上活塞阻尼调节组件安装槽J、上活塞活塞杆安装孔N;所述下活塞开有下活塞径向通道M、下活塞轴向通道B、下活塞阻尼调节组件安装槽K、下活塞活塞杆安装孔O,所述上活塞径向通道L与下活塞径向通道M组成活塞径向通道A,所述上活塞阻尼调节组件安装槽J与下活塞阻尼调节组件安装槽K组成阻尼调节组件安装槽H,所述活塞杆同时穿过穿过上活塞活塞杆安装孔N和所述下活塞活塞杆安装孔O构成的活塞杆安装孔I,所述节流阀芯位于所述阻尼调节组件安装槽H内,所述节流阀芯的一端端面通过活塞径向通道A和下活塞轴向通道B与所述无杆腔C里的油液连通,所述节流阀芯的另外一端端面通过活塞径向通道A和上活塞轴向通道E与所述有杆腔G里的油液连通。
上述方案中,所述节流阀芯两个端面上分别设有复位弹簧,所述复位弹簧分别固定在两个活塞径向通道A的壁面上。
上述方案中,所述线圈和所述磁流变液之间安装有隔磁圈。
上述方案中,所述活塞和所述减振器工作缸之间安装有活塞密封圈。
上述方案中,所述节流阀芯和所述阻尼调节组件安装槽H之间安装有节流阀芯。
与现有技术相比,本发明所述的一种双向磁流变阻尼调节阀,达到了如下有益效果:1、本发明的一种磁流变阻尼调节阀,主要工作油液仍是普通减振器液压油,只需使用少量的磁流变液作为阻尼调节阀的控制液,减少磁流变液使用量,降低了磁流变减振器的成本。2、本发明的一种磁流变阻尼调节阀,结合电控系统即可实现压缩行程和复原行程双向阻尼无级可调的效果,实现对汽车悬架的半主动控制,并以此为基础有效提升车辆的舒适性和安全性。
附图说明
图1是本发明的一种双向磁流变阻尼调节阀的整体结构剖面示意图;
图2是本发明的上活塞体剖面示意图;
图3是本发明的下活塞体剖面示意图;
图4是本发明的上活塞体、下活塞体装配的剖面示意图;
图5是本发明的一种双向磁流变阻尼调节阀压缩行程油液流向图;
图6是本发明的一种双向磁流变阻尼调节阀复原行程油液流向图。
其中:1-活塞杆;2-上活塞;3-线圈;4-隔磁圈;5-磁流变液;6-节流阀芯;7-紧固螺母;8-下活塞;9-活塞密封圈;10-复位弹簧;11-节流阀芯密封圈。A-活塞径向通道;B-下活塞轴向通道;C-无杆腔;D-轴向通道;E-上活塞轴向通道;F-径向通道;G-有杆腔;H-阻尼调节组件安装槽;I-活塞杆安装孔;J-上活塞阻尼调节组件安装槽;K-上活塞阻尼调节组件安装槽;L-上活塞径向通道;M-下活塞径向通道;N-上活塞活塞杆安装孔;O-下活塞活塞杆安装孔。具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细阐述,但不作为对本发明的限定。
如图1所示,本发明实施例公开了一种双向磁流变阻尼调节阀,包括活塞组件和阻尼调节组件,所述活塞组件包括活塞杆1、上活塞2、紧固螺母7、下活塞8、活塞密封圈9;所述阻尼调节组件包括线圈3、隔磁圈4、磁流变液5、节流阀芯6、复位弹簧10、节流阀芯密封圈11;所述活塞杆1开有径向通道F、轴向通道D,径向通道F贯穿轴向通道D;所述节流阀芯6的中部开有环形槽,所述环形槽与所述轴向通道D连通,整个双向磁流变阻尼调节阀位于减振器工作筒内,将减振器工作筒分为有杆腔G与无杆腔C,径向通道F、轴向通道D和节流阀芯6中间的环形槽共同将有杆腔G与无杆腔C联通。如图2所示,所述上活塞2开有上活塞径向通道L、上活塞轴向通道E、上活塞阻尼调节组件安装槽J、上活塞活塞杆安装孔N;如图3所示,所述下活塞开有下活塞径向通道M、下活塞轴向通道B、下活塞阻尼调节组件安装槽K、下活塞活塞杆安装孔O。如图4所示,所述上活塞径向通道L与下活塞径向通道M组成活塞径向通道A,所述上活塞阻尼调节组件安装槽J与下活塞阻尼调节组件安装槽K组成阻尼调节组件安装槽H,上活塞活塞杆安装孔N和所述下活塞活塞杆安装孔O构成的活塞杆安装孔I。图1中,所述活塞杆1穿过上活塞2、下活塞8的活塞杆安装孔I后通过紧固螺母7进行紧固。所述线圈3、隔磁圈4、磁流变液5、节流阀芯6、复位弹簧10安装在活塞组件加工出的活塞径向通道A和阻尼部件安装槽H内;所述节流阀芯6两个端面安装有复位弹簧10;所述阻尼部件安装槽H内安装隔磁圈4、线圈3,阻尼部件安装槽H其余空间注满磁流变液5;所述上活塞2、下活塞8与减振器工作缸之间安装活塞密封圈9,上活塞2、下活塞8与节流阀芯6之间安装节流阀芯密封圈11。所述节流阀芯6为回转体,中间部位尺寸比两端小,形成环形缝隙,用于油液流通,靠近端面处各有一个凸起圆柱,凸起圆柱在磁流变液5中运动;所述节流阀芯6能在活塞组件加工出的活塞径向通道A和阻尼部件安装槽H内运动。
当遇到颠簸、急刹、快速转向或快速起步时,压缩行程和复原行程的工作过程如图5和图6所示。
压缩行程:双向磁流变阻尼调节阀向下运动,无杆腔C压力变大,无杆腔C压力通过下活塞轴向通道B作用在节流阀芯6左侧,有杆腔G的压力通过上活塞轴向通道E作用在节流阀芯6右侧,此时由于无杆腔C的压力大于有杆腔G的压力,节流阀芯6在压差的作用下向右侧移动,节流阀芯6左侧大直径段会遮挡一部分轴向通道D,节流口变小。
复原行程:双向磁流变阻尼调节阀向上运动,有杆腔G压力变大,有杆腔G压力通过上活塞轴向通道E作用在节流阀芯6右侧,无杆腔C的压力通过下活塞轴向通道B作用在节流阀芯6左侧,此时由于无杆腔C的压力小于有杆腔G的压力,节流阀芯6在压差的作用下向左侧移动,节流阀芯6右侧大直径段会遮挡一部分轴向通道D,节流口变小。
阻尼调节组件工作过程:当节流阀芯6在活塞径向通道A移动时,根据车辆上的传感器的数据判断车辆行驶状态,由中央控制单元ECU进行运算,随后ECU控制通过线圈3的电流大小,电流大小控制磁流变液5的粘度,粘度的改变使节流阀芯6在阻尼组件安装槽H中运动受到的阻尼力发生变化,以此来改变节流阀芯6与轴向通道D形成的节流口大小,最终达到提供适应当前悬架运动状态的阻尼的目的。
以上所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种双向磁流变阻尼调节阀,包括减振器工作缸,所述减振器工作缸内设有活塞杆(1),所述活塞杆(1)上安装有活塞,所述活塞杆(1)内开有径向通道F和轴向通道D,所述径向通道F通过所述轴向通道D将减振器工作缸内的有杆腔G与无杆腔C连通,其特征在于,所述活塞内安装有节流阀芯(6),所述节流阀芯(6)的两侧分别设有凸起圆柱,每个凸起圆柱均位于阻尼调节组件安装槽H内,所述阻尼调节组件安装槽H内安装有线圈(3),所述阻尼调节组件安装槽H内注满磁流变液(5),所述节流阀芯(6)的中部开有环形槽,所述环形槽与所述轴向通道D连通,所述节流阀芯(6)的一端端面连通所述有杆腔G里的油液,所述节流阀芯(6)的另外一端端面连通所述无杆腔C里的油液;所述活塞分为上活塞(2)和下活塞(8),所述上活塞(2)开有上活塞径向通道L、上活塞轴向通道E、上活塞阻尼调节组件安装槽J、上活塞活塞杆安装孔N;所述下活塞开有下活塞径向通道M、下活塞轴向通道B、下活塞阻尼调节组件安装槽K、下活塞活塞杆安装孔O,所述上活塞径向通道L与下活塞径向通道M组成活塞径向通道A,所述上活塞阻尼调节组件安装槽J与下活塞阻尼调节组件安装槽K组成阻尼调节组件安装槽H,所述活塞杆(1)同时穿过上活塞活塞杆安装孔N和所述下活塞活塞杆安装孔O构成的活塞杆安装孔I,所述节流阀芯(6)位于所述阻尼调节组件安装槽H内,所述节流阀芯(6)的一端端面通过活塞径向通道A和下活塞轴向通道B与所述无杆腔C里的油液连通,所述节流阀芯(6)的另外一端端面通过活塞径向通道A和上活塞轴向通道E与所述有杆腔G里的油液连通;所述节流阀芯(6)两个端面上分别设有复位弹簧(10),所述复位弹簧(10)分别固定在两个活塞径向通道A的壁面上。
2.根据权利要求1所述的一种双向磁流变阻尼调节阀,其特征在于,所述线圈(3)和所述磁流变液(5)之间安装有隔磁圈(4)。
3.根据权利要求1所述的一种双向磁流变阻尼调节阀,其特征在于,所述活塞和所述减振器工作缸之间安装有活塞密封圈(9)。
4.根据权利要求1所述的一种双向磁流变阻尼调节阀,其特征在于,所述节流阀芯(6)和所述阻尼调节组件安装槽H之间安装有节流阀芯密封圈(11)。
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