CN110953285A - 一种阶梯状混合式磁流变减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种阶梯状混合式磁流变减振器,包括工作缸、活塞杆、活塞体、磁流变液、永磁体环、线圈Ⅰ、线圈Ⅱ,所述的活塞体为阶梯轴状。本发明能够解决现有阻尼力较小等问题,同时实现了减少工作用磁流变液体积量,大大提高磁流变阻尼力,具有所需的磁流变液用量少且磁流变效应显著的优点。
Description
技术领域
本发明属于磁流变技术领域,具体涉及一种阶梯状混合式磁流变减振器。
背景技术
磁流变减振器是应用了磁流变液这种可控流体的新型减振器。在不同磁场下,磁流变液剪切屈服强度不同,迫使磁流变液流动的剪切力也不一样,也就是说磁流变减振器所提供的阻尼力是可变的。因而,通过控制外加磁场,便可达到磁流变减振器阻尼力可调的目的。正是由于磁流变减振器具有这一重要工程应用价值,目前已引起业界对磁流变减振器的广泛研究。
根据磁流变液的流动模式,磁流变减振器可分为剪切式、阀式、挤压式以及两种模式的混合工作模式。 其他现有技术的磁流变减振器,也存在多种技术问题,如磁流变液的利用率不高,阻尼力调节范围固定,不能灵活调节,有时发生通电线圈失效,不能保证工作稳定等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种阶梯状混合式磁流变减振器,该磁流变减振器能够解决现有阻尼力较小等问题,同时实现了减少工作用磁流变液体积量,大大提高磁流变阻尼力,具有所需的磁流变液用量少且磁流变效应显著的优点。
本发明的技术方案如下:
所述的阶梯状混合式磁流变减振器,包括工作缸、活塞杆、活塞体、磁流变液、永磁体定位环、永磁体环、线圈Ⅰ、线圈Ⅱ,其特征在于:
所述的活塞体为阶梯轴状,中间的是一级轴,其半径最大,一级轴左右两侧依次设有一组以上的次级轴,以一级轴向左右两边方向,各个次级轴的半径依次递减;
所述的工作缸的左右端壁上分别设有活塞杆孔,所述的活塞杆的两端分别通过活塞孔穿出工作缸的左右两端面,能够沿着活塞孔相对于工作缸滑动;所述的活塞体设于工作缸内,活塞体与活塞杆的中部固定连接,活塞体与活塞杆的轴线重合;
所述的工作缸的内壁形状对应活塞体的结构设计,也包含对应级轴的一级环槽和对应各个次级轴的次级环槽;
所述的活塞体的各个次级轴的端面上设有线圈环槽Ⅰ,该线圈环槽Ⅰ内设有线圈Ⅰ;所述的工作缸的各个次级环槽的端壁上设有永磁体环槽,该永磁体环槽内设有永磁体环,所述的永磁体环的端面与相应的次级环槽的端壁齐平,并且永磁体环的端壁对应相应的次级轴的端面,与该次级轴的端面上线圈Ⅰ的位置错开;所述的活塞体上各个次级轴的端面、外圆面与其对应的工作缸的各个次级环槽的内壁、内圆面之间留有间隙;所述的线圈Ⅰ的端面与其对应的次级环槽的端壁之间留有间隙;
所述的一级轴的左右端面上分别设有线圈环槽Ⅱ,该线圈环槽Ⅱ内设有线圈Ⅱ;
所述的一级轴的左右端面、外圆面与一级环槽的左右内壁、内圆面相对应,它们之间留有间隙;所述的线圈Ⅱ的端面与其对应的一级环槽左内壁或右内壁之间留有间隙;所述的磁流变液填充于各个间隙中。
所述的各个永磁体环均为轴向充磁型永磁体,且各个永磁体环的磁力线方向相同。
所述的工作缸和活塞体均由导磁材料制成。
所述的活塞体上各个次级轴的端面、外圆面与工作缸的各个内壁阶梯的内壁、内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm;所述的一级轴的左右端面、外圆面与一级环槽的左右内壁、内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm。
所述的活塞杆内设有引线槽,所述的引线槽内设置电线分别连接活塞体上的线圈Ⅰ、线圈Ⅱ和外部电源。
所述的活塞孔的内圆面上设有密封圈槽Ⅰ,该密封圈槽Ⅰ中设有密封圈Ⅰ。
所述的工作缸由相互对称的两个半缸组成,两个半缸之间通过内六角圆柱头螺钉连接,其连接处位于一级环槽处。
所述的活塞杆的两端设有用于安装的吊环。
所述的活塞杆的中部为螺纹杆,通过该螺纹杆与活塞体螺纹连接。
本发明通过将活塞与外壳内外壁设计为阶梯迷宫状,活塞阶梯外壁与外壳阶梯内壁相配合从而形成轴向和径向阻尼通道,增大了阻尼通道长度。
本发明在外壳阶梯内壁上开设轴向的环槽,放置轴向充磁永磁体。在活塞阶梯外壁上开设环槽,并沿活塞杆水平中心线方向缠绕电磁线圈,从而实现剪切和挤压组合,永磁体和线圈供磁组合的一种阶梯状混合式磁流变减振器。
本发明阻尼通道较长,缸和活塞之间的有效工作面积较大,大大提高磁流变液利用率,磁流变液不易发生沉淀堵塞,结合剪切和挤压的混合工作模式,大大提高了阻尼力和阻尼效果。
本发明在电磁线圈的基础上增加了永磁体,解决线圈通电失效时阻尼力较小的问题。
附图说明
图1为本发明所述的磁流变减振器的结构示意图;
图中各序号标示及对应的名称如下:
1-工作缸,2-活塞杆,3-活塞体,4-磁流变液,5-吊环,6-永磁体环,7-线圈Ⅰ,8-线圈Ⅱ,9-螺纹杆,10-一级轴,11-一级环槽,12-引线槽,13-密封圈Ⅰ,14-半缸,15-六角圆柱头螺钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示, 所述的阶梯状混合式磁流变减振器,包括工作缸1、活塞杆2、活塞体3、磁流变液4、永磁体环6、线圈Ⅰ7、线圈Ⅱ8,其特征在于:
所述的活塞体3为阶梯轴状,中间的是一级轴10,其半径最大,一级轴10左右两侧依次设有一组以上的次级轴,以一级轴10向左右两边方向,各个次级轴的半径依次递减;
所述的工作缸1的左右端壁上分别设有活塞杆孔,所述的活塞杆2的两端分别通过活塞孔穿出工作缸1的左右两端面,能够沿着活塞孔相对于工作缸1滑动;所述的活塞体3设于工作缸1内,活塞体3与活塞杆2的中部固定连接,活塞体3与活塞杆2的轴线重合;
所述的工作缸1的内壁形状对应活塞体3的结构设计,也包含对应级轴10的一级环槽11和对应各个次级轴的次级环槽;
所述的活塞体3的各个次级轴的端面上设有线圈环槽Ⅰ,该线圈环槽Ⅰ内设有线圈Ⅰ7;所述的工作缸1的各个次级环槽的端壁上设有永磁体环槽,该永磁体环槽内设有永磁体环6,所述的永磁体环6的端面与相应的次级环槽的端壁齐平,并且永磁体环6的端壁对应相应的次级轴的端面,与该次级轴的端面上线圈Ⅰ7的位置错开;所述的活塞体3上各个次级轴的端面、外圆面与其对应的工作缸1的各个次级环槽的内壁、内圆面之间留有间隙;所述的线圈Ⅰ7的端面与其对应的次级环槽的端壁之间留有间隙;
所述的一级轴10的左右端面上分别设有线圈环槽Ⅱ,该线圈环槽Ⅱ内设有线圈Ⅱ8;
所述的一级轴10的左右端面、外圆面与一级环槽11的左右内壁、内圆面相对应,它们之间留有间隙;所述的线圈Ⅱ8的端面与其对应的一级环槽11左内壁或右内壁之间留有间隙;所述的磁流变液4填充于各个间隙中。
所述的各个永磁体环6均为轴向充磁型永磁体,且各个永磁体环6的磁力线方向相同。
所述的工作缸1和活塞体3均由导磁材料制成。
所述的活塞体3上各个次级轴的端面、外圆面与工作缸1的各个内壁阶梯的内壁、内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm;所述的一级轴10的左右端面、外圆面与一级环槽11的左右内壁、内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm。
所述的活塞杆2内设有引线槽12,所述的引线槽12内设置电线分别连接活塞体3上的线圈Ⅰ7、线圈Ⅱ8和外部电源。
所述的活塞孔的内圆面上设有密封圈槽Ⅰ,该密封圈槽Ⅰ中设有密封圈Ⅰ13。
所述的工作缸1由相互对称的两个半缸14组成,两个半缸14之间通过内六角圆柱头螺钉15连接,其连接处位于一级环槽11处。
所述的活塞杆2的两端设有用于安装的吊环5。
所述的活塞杆2的中部为螺纹杆9,通过该螺纹杆9与活塞体3螺纹连接。
Claims (9)
1.一种阶梯状混合式磁流变减振器,包括工作缸(1)、活塞杆(2)、活塞体(3)、磁流变液(4)、永磁体环(6)、线圈Ⅰ(7)、线圈Ⅱ(8),其特征在于:
所述的活塞体(3)为阶梯轴状,中间的是一级轴(10),其半径最大,一级轴(10)左右两侧依次设有一组以上的次级轴,以一级轴(10)向左右两边方向,各个次级轴的半径依次递减;
所述的工作缸(1)的左右端壁上分别设有活塞杆孔,所述的活塞杆(2)的两端分别通过活塞孔穿出工作缸(1)的左右两端面,能够沿着活塞孔相对于工作缸(1)滑动;所述的活塞体(3)设于工作缸(1)内,活塞体(3)与活塞杆(2)的中部固定连接,活塞体(3)与活塞杆(2)的轴线重合;
所述的工作缸(1)的内壁形状对应活塞体(3)的结构设计,也包含对应级轴(10)的一级环槽(11)和对应各个次级轴的次级环槽;
所述的活塞体(3)的各个次级轴的端面上设有线圈环槽Ⅰ,该线圈环槽Ⅰ内设有线圈Ⅰ(7);所述的工作缸(1)的各个次级环槽的端壁上设有永磁体环槽,该永磁体环槽内设有永磁体环(6),所述的永磁体环(6)的端面与相应的次级环槽的端壁齐平,并且永磁体环(6)的端壁对应相应的次级轴的端面,与该次级轴的端面上线圈Ⅰ(7)的位置错开;所述的活塞体(3)上各个次级轴的端面、外圆面与其对应的工作缸(1)的各个次级环槽的内壁、内圆面之间留有间隙;所述的线圈Ⅰ(7)的端面与其对应的次级环槽的端壁之间留有间隙;
所述的一级轴(10)的左右端面上分别设有线圈环槽Ⅱ,该线圈环槽Ⅱ内设有线圈Ⅱ(8);
所述的一级轴(10)的左右端面、外圆面与一级环槽(11)的左右内壁、内圆面相对应,它们之间留有间隙;所述的线圈Ⅱ(8)的端面与其对应的一级环槽(11)左内壁或右内壁之间留有间隙;所述的磁流变液(4)填充于各个间隙中。
2.如权利要求1所述的阶梯状混合式磁流变减振器,其特征在于:所述的各个永磁体环(6)均为轴向充磁型永磁体,且各个永磁体环(6)的磁力线方向相同。
3.如权利要求1所述的阶梯状混合式磁流变减振器,其特征在于:所述的工作缸(1)和活塞体(3)均由导磁材料制成。
4.如权利要求1所述的阶梯状混合式磁流变减振器,其特征在于:所述的活塞体(3)上各个次级轴的端面、外圆面与工作缸(1)的各个内壁阶梯的内壁、内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm;所述的一级轴(10)的左右端面、外圆面与一级环槽(11)的左右内壁、内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm。
5.如权利要求1所述的阶梯状混合式磁流变减振器,其特征在于:所述的活塞杆(2)内设有引线槽(12),所述的引线槽(12)内设置电线分别连接活塞体(3)上的线圈Ⅰ(7)、线圈Ⅱ(8)和外部电源。
6.如权利要求1所述的阶梯状混合式磁流变减振器,其特征在于:所述的活塞孔的内圆面上设有密封圈槽Ⅰ,该密封圈槽Ⅰ中设有密封圈Ⅰ(13)。
7.如权利要求1所述的阶梯状混合式磁流变减振器,其特征在于:所述的工作缸(1)由相互对称的两个半缸(14)组成,两个半缸(14)之间通过内六角圆柱头螺钉(15)连接,其连接处位于一级环槽(11)处。
8.如权利要求1所述的阶梯状混合式磁流变减振器,其特征在于:所述的活塞杆(2)的两端设有用于安装的吊环(5)。
9.如权利要求1所述的阶梯状混合式磁流变减振器,其特征在于:所述的活塞杆(2)的中部为螺纹杆(9),通过该螺纹杆(9)与活塞体(3)螺纹连接。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911251152.8A CN110953285A (zh) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | 一种阶梯状混合式磁流变减振器 |
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CN201911251152.8A Pending CN110953285A (zh) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | 一种阶梯状混合式磁流变减振器 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111609112A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-09-01 | 中国矿业大学 | 一种多级滚筒对辊式磁流变无级动力传递装置 |
CN113007260A (zh) * | 2021-02-06 | 2021-06-22 | 广西科技大学 | 旁通阀式阶梯型磁流变阻尼器 |
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2019
- 2019-12-09 CN CN201911251152.8A patent/CN110953285A/zh active Pending
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