CN112431891A - 一种双导向无接触式磁流变减振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双导向无接触式磁流变减振器，包括缸筒，所述缸筒内设置有活塞杆，所述缸筒的一端开口，所述活塞杆的一端延伸出缸筒开口的一端，所述缸筒在开口的一端的端部固定设置有上导向器，所述缸筒的内部固定设置有下导向器，所述下导向器和上导向器之间为磁流变液体区域，该区域内设置有磁流变液体，所述活塞杆位于磁流变液体区域内的一段设置有电磁线圈，所述活塞杆分别与上导向器和下导向器滑动连接。本发明的减振器能够很好的克服侧向力产生的摩擦力，从而解决了因侧向力过大导致减振器运行不顺畅和使用寿命短的问题。

Description

一种双导向无接触式磁流变减振器

技术领域

本发明涉及减振器技术领域，特别是涉及一种双导向无接触式磁流变减振器。

背景技术

在磁流变减振器中活塞杆的导向通常是由上端的导向器和下端的活塞共同导向的，如图5所示，活塞60通常固定安装在活塞杆20的下方，并与活塞杆20一起上下移动，活塞60的外表面一般与缸筒10的内壁摩擦式接触。在有的汽车悬架结构中(如麦弗逊悬架)，减振器往往会承受较大的侧向力，侧向力会使减振器在运行中具有较大的摩擦力，这种摩擦力不但会使减振器运行出现卡顿现象，而且会使活塞杆、活塞、油封、滑动轴承出现较快的磨损，特别是活塞会出现较大的磨损，因为磁流变液体内部充满了铁粉颗粒，当减振器有较大外部侧向力时，活塞与缸筒内壁的摩擦力就会急剧增大，从而破坏活塞表面的润滑层，而对活塞杆的导向也就变差，减振器运行也就会出现卡顿现象，当活塞杆的导向变差后会进一步破坏油封，减振器会逐渐失效。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种双导向无接触式磁流变减振器，该减振器能够很好的克服侧向力产生的摩擦力，从而解决了因侧向力过大导致减振器运行不顺畅和使用寿命短的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种双导向无接触式磁流变减振器，包括缸筒，所述缸筒内设置有活塞杆，所述缸筒的一端开口，所述活塞杆的一端延伸出缸筒开口的一端，所述缸筒在开口的一端的端部固定设置有上导向器，所述缸筒的内部固定设置有下导向器，所述下导向器和上导向器之间为磁流变液体区域，该区域内设置有磁流变液体，所述活塞杆位于磁流变液体区域内的一段设置有电磁线圈，所述活塞杆分别与上导向器和下导向器滑动连接。

本发明的减振器去除了活塞的设计，在已有上导向器的基础上，在缸筒内固定设置下导向器，减振器内没有活塞与缸筒摩擦式的接触，不会因为外部侧向力的增加，而摩擦力急剧增加；因为上下导向器都是固定的，所以导向器对活塞杆的导向就非常好；上导向器和下导向器之间距离可以很大，活塞杆与滑动轴承的摩擦力会变小，根据力矩平衡原理，当下导向器与上导向器距离越大时，滑动轴承对活塞杆的反作用力也就越小，而活塞杆与滑动轴承之间的摩擦力也就越小，摩擦力越小活塞杆的运行也就越顺畅，本发明的减振器能够很好的克服侧向力产生的摩擦力，从而解决了因侧向力过大导致减振器运行不顺畅和使用寿命短的问题。

在进一步的技术方案中，所述上导向器和下导向器分别通过第一滑动轴承和第二滑动轴承与活塞杆滑动连接。

上导向器和下导向器分别通过第一滑动轴承和第二滑动轴承与活塞杆滑动连接，能够有效减小活塞杆与上导向器和下导向器之间的滑动摩擦。

在进一步的技术方案中，所述上导向器和下导向器朝向磁流变液体区域的一端分别设置有第一U型油封和第二U型油封。

上导向器和下导向器分别对磁流变液体区域的两端进行封闭，在上导向器和下导向器朝向磁流变液体区域的一端分别设置第一U型油封和第二U型油封，第一U型油封和第二U型油封始终先与油液接触，使得本发明的减振器具有良好的油封效果。

在进一步的技术方案中，所述上导向器还包括TC型油封，所述上导向器沿着朝向磁流变液体区域的方向依次设置TC型油封、第一滑动轴承和第一U型油封。

第一U型油封和第二U型油封均为大范围的高压油封，减振器油液的密封也主要是靠两个U型油封起作用，U型油封的工作压力可达到0～35MPa，工作温度可达到-35℃～+100℃，活塞杆运动线速度可在0.03～1.0m/s之间。TC型油封为0～5MPa的低压油封，它既有油封又有防尘的效果，这种高低压结合的油封能显著提高减振器的油封效果和减振器的使用寿命，并能使减振器内部的工作压力和工作温度达到一个较宽泛的范围。

在进一步的技术方案中，所述上导向器与缸筒之间设置有O型密封。

上导向器与缸筒是在缸筒开口的端部连接的，通过设置O型密封，能够避免油液进入上导向器与缸筒之间的间隙。

在进一步的技术方案中，所述活塞杆上套设有线圈铁芯，所述电磁线圈设置在线圈铁芯上，所述线圈铁芯上开设有旁通孔，所述旁通孔联通线圈铁芯在活塞杆的运动方向的两端。

缸筒与线圈铁芯之间的缝隙为磁流变液的阻尼通道，减振器产生的阻尼力与阻尼通道的宽度h有密切关系，在本技术方案中的阻尼通道的宽度即减振器缸筒与线圈铁芯之间的间隙，该间隙宽度h在1～2mm之间，在本技术方案中除了缸筒与线圈铁芯之间的间隙为主要阻尼通道，还在线圈铁芯中间增加了旁通孔作为另外的阻尼通道，旁通孔的增加大大改善了减振器阻尼的平顺性。

在进一步的技术方案中，所述线圈铁芯与上导向器之间设置有缓冲垫，所述缓冲垫套设在活塞杆上。

由于线圈铁芯要随着活塞杆在磁流变液体中移动，尤其是在活塞杆由下向上的移动过程中，阻力大，设置缓冲垫能够减小磁流变液体中的软铁颗粒对线圈铁芯的冲击。

本发明的有益效果是：

1、本发明的减振器去除了活塞的设计，在已有上导向器的基础上，在缸筒内固定设置下导向器，减振器内没有活塞与缸筒摩擦式的接触，不会因为外部侧向力的增加，而摩擦力急剧增加；因为上下导向器都是固定的，所以导向器对活塞杆的导向就非常好；上导向器和下导向器之间距离可以很大，活塞杆与滑动轴承的摩擦力会变小，根据力矩平衡原理，当下导向器与上导向器距离越大时，滑动轴承对活塞杆的反作用力也就越小，而活塞杆与滑动轴承之间的摩擦力也就越小，摩擦力越小活塞杆的运行也就越顺畅，本发明的减振器能够很好的克服侧向力产生的摩擦力，从而解决了因侧向力过大导致减振器运行不顺畅和使用寿命短的问题。

2、上导向器和下导向器分别通过第一滑动轴承和第二滑动轴承与活塞杆滑动连接，能够有效减小活塞杆与上导向器和下导向器之间的滑动摩擦。

3、上导向器和下导向器分别对磁流变液体区域的两端进行封闭，在上导向器和下导向器朝向磁流变液体区域的一端分别设置第一U型油封和第二U型油封，第一U型油封和第二U型油封始终先与油液接触，使得本发明的减振器具有良好的油封效果。

4、第一U型油封和第二U型油封均为大范围的高压油封，减振器油液的密封也主要是靠两个U型油封起作用，U型油封的工作压力可达到0～35MPa，工作温度可达到-35℃～+100℃，活塞杆运动线速度可在0.03～1.0m/s之间。TC型油封为0～5MPa的低压油封，它既有油封又有防尘的效果，这种高低压结合的油封能显著提高减振器的油封效果和减振器的使用寿命，并能使减振器内部的工作压力和工作温度达到一个较宽泛的范围。

5、上导向器与缸筒是在缸筒开口的端部连接的，通过设置O型密封，能够避免油液进入上导向器与缸筒之间的间隙。

6、缸筒与线圈铁芯之间的缝隙为磁流变液的阻尼通道，减振器产生的阻尼力与阻尼通道的宽度h有密切关系，在本技术方案中的阻尼通道的宽度即减振器缸筒与线圈铁芯之间的间隙，该间隙宽度h在1～2mm之间，在本技术方案中除了缸筒与线圈铁芯之间的间隙为主要阻尼通道，还在线圈铁芯中间增加了旁通孔作为另外的阻尼通道，旁通孔的增加大大改善了减振器阻尼的平顺性。

7、由于线圈铁芯要随着活塞杆在磁流变液体中移动，尤其是在活塞杆由下向上的移动过程中，阻力大，设置缓冲垫能够减小磁流变液体中的软铁颗粒对线圈铁芯的冲击。

附图说明

图1是本发明实施例的一种双导向无接触式磁流变减振器的内部结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大结构示意图；

图3是图1中B处的局部放大结构示意图；

图4是图1中C处的局部放大结构示意图；

图5是现有技术的磁流变减振器的内部结构示意图。

附图标记：

10、缸筒；20、活塞杆；30、上导向器；31、第一滑动轴承；32、第一U型油封；33、TC型油封；34、O型密封；40、下导向器；41、第二滑动轴承；42、第二U型油封；50、电磁线圈；51、线圈铁芯；52、旁通孔；53、缓冲垫；60、活塞；70、导向器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例：

如图1-图4所示，一种双导向无接触式磁流变减振器，包括缸筒10，缸筒10内设置有活塞杆20，缸筒10的一端开口，活塞杆20的一端延伸出缸筒10开口的一端，缸筒10在开口的一端的端部固定设置有上导向器30，缸筒10的内部固定设置有下导向器40，下导向器40和上导向器30之间为磁流变液体区域，该区域内设置有磁流变液体，活塞杆20位于磁流变液体区域内的一段设置有电磁线圈50，活塞杆20分别与上导向器30和下导向器40滑动连接。

现有技术的磁流变减振器如图5所示，其在缸筒10的一端开口，活塞杆20从缸筒10的该端穿出，且缸筒10在活塞杆20穿出的位置设置有导向器70，活塞杆20的底部设置有活塞60，活塞杆20上套设有电磁线圈50，活塞60随着活塞杆20运动。

本实施例的减振器去除了活塞60的设计，在已有上导向器30的基础上，在缸筒10内固定设置下导向器40，减振器内没有活塞60与缸筒10摩擦式的接触，不会因为外部侧向力的增加，而摩擦力急剧增加；因为上下导向器40都是固定的，所以导向器70对活塞杆20的导向就非常好；上导向器30和下导向器40之间距离可以很大，活塞杆20与滑动轴承的摩擦力会变小，根据力矩平衡原理，当下导向器40与上导向器30距离越大时，滑动轴承对活塞杆20的反作用力也就越小，而活塞杆20与滑动轴承之间的摩擦力也就越小，摩擦力越小活塞杆20的运行也就越顺畅，本实施例的减振器能够很好的克服侧向力产生的摩擦力，从而解决了因侧向力过大导致减振器运行不顺畅和使用寿命短的问题。

具体的，在本实施例中，上导向器30和下导向器40之间间隔一个减振器总行程的距离。

在另外一个实施例中，如图1-图4所示，上导向器30和下导向器40分别通过第一滑动轴承31和第二滑动轴承41与活塞杆20滑动连接。

上导向器30和下导向器40分别通过第一滑动轴承31和第二滑动轴承41与活塞杆20滑动连接，第一滑动轴承31和第二滑动轴承41对活塞杆起导向作用，实现活塞杆在运行中全程无活塞与缸筒内壁摩擦式接触，能够有效减小活塞杆20与上导向器30和下导向器40之间的滑动摩擦。

在另外一个实施例中，如图1-图4所示，上导向器30和下导向器40朝向磁流变液体区域的一端分别设置有第一U型油封32和第二U型油封42。

上导向器30和下导向器40分别对磁流变液体区域的两端进行封闭，在上导向器30和下导向器40朝向磁流变液体区域的一端分别设置第一U型油封32和第二U型油封42，第一U型油封32和第二U型油封42始终先与油液接触，使得本实施例的减振器具有良好的油封效果。

在另外一个实施例中，如图1-图4所示，上导向器30还包括TC型油封33，上导向器30沿着朝向磁流变液体区域的方向依次设置TC型油封33、第一滑动轴承31和第一U型油封32。

第一U型油封32和第二U型油封42均为大范围的高压油封，减振器油液的密封也主要是靠两个U型油封起作用，U型油封的工作压力可达到0～35MPa，工作温度可达到-35℃～+100℃，活塞杆20运动线速度可在0.03～1.0m/s之间。TC型油封33为0～5MPa的低压油封，它既有油封又有防尘的效果，这种高低压结合的油封能显著提高减振器的油封效果和减振器的使用寿命，并能使减振器内部的工作压力和工作温度达到一个较宽泛的范围。

在另外一个实施例中，如图1-图4所示，上导向器30与缸筒10之间设置有O型密封34。

上导向器30与缸筒10是在缸筒10开口的端部连接的，通过设置O型密封34，能够避免油液进入上导向器30与缸筒10之间的间隙。

在另外一个实施例中，如图1-图4所示，活塞杆20上套设有线圈铁芯51，电磁线圈50设置在线圈铁芯51上，线圈铁芯51上开设有旁通孔52，旁通孔52联通线圈铁芯51在活塞杆20的运动方向的两端。

缸筒10与线圈铁芯51之间的缝隙为磁流变液的阻尼通道，减振器产生的阻尼力与阻尼通道的宽度h有密切关系，在本实施例中的阻尼通道的宽度即减振器缸筒10与线圈铁芯51之间的间隙，该间隙宽度h在1～2mm之间，在本实施例中除了缸筒10与线圈铁芯51之间的间隙为主要阻尼通道，还在线圈铁芯51中间增加了旁通孔52作为第二阻尼通道，旁通孔52的增加大大改善了减振器阻尼的平顺性。

在另外一个实施例中，如图1-图4所示，线圈铁芯51与上导向器30之间设置有缓冲垫53，缓冲垫53套设在活塞杆20上。

由于线圈铁芯51要随着活塞杆20在磁流变液体中移动，尤其是在活塞杆20由下向上的移动过程中，阻力大，设置缓冲垫53能够减小磁流变液体中的软铁颗粒对线圈铁芯51的冲击。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种双导向无接触式磁流变减振器，其特征在于，包括缸筒，所述缸筒内设置有活塞杆，所述缸筒的一端开口，所述活塞杆的一端延伸出缸筒开口的一端，所述缸筒在开口的一端的端部固定设置有上导向器，所述缸筒的内部固定设置有下导向器，所述下导向器和上导向器之间为磁流变液体区域，该区域内设置有磁流变液体，所述活塞杆位于磁流变液体区域内的一段设置有电磁线圈，所述活塞杆分别与上导向器和下导向器滑动连接。

2.根据权利要求1的一种双导向无接触式磁流变减振器，其特征在于，所述上导向器和下导向器分别通过第一滑动轴承和第二滑动轴承与活塞杆滑动连接。

3.根据权利要求2的一种双导向无接触式磁流变减振器，其特征在于，所述上导向器和下导向器朝向磁流变液体区域的一端分别设置有第一U型油封和第二U型油封。

4.根据权利要求3的一种双导向无接触式磁流变减振器，其特征在于，所述上导向器还包括TC型油封，所述上导向器沿着朝向磁流变液体区域的方向依次设置TC型油封、第一滑动轴承和第一U型油封。

5.根据权利要求1的一种双导向无接触式磁流变减振器，其特征在于，所述上导向器与缸筒之间设置有O型密封。

6.根据权利要求1的一种双导向无接触式磁流变减振器，其特征在于，所述活塞杆上套设有线圈铁芯，所述电磁线圈设置在线圈铁芯上，所述线圈铁芯上开设有旁通孔，所述旁通孔联通线圈铁芯在活塞杆的运动方向的两端。

7.根据权利要求1的一种双导向无接触式磁流变减振器，其特征在于，所述线圈铁芯与上导向器之间设置有缓冲垫，所述缓冲垫套设在活塞杆上。

Images