CN114458714A - 一种双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器 - Google Patents

一种双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器 Download PDF

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Abstract

本发明旨在提供了一种双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，包括活塞杆、上端盖、内筒、线圈、缸体、活塞头；所述的内筒和缸体设计为嵌入式结构，在缸体内注入磁流变液，使得内筒与缸体之间形成环形和凹形磁流变液通道，增加了阻尼通道的长度，提高了可输出的最大阻尼值，使阻尼力可调范围增大。本发明双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器将馈能式电磁阻尼器与磁流变阻尼器有机结合，解决现有的电磁馈能阻尼装置较小的阻尼力最大值、调节范围小和结构复杂的难题，具有较高的调幅范围、较高的阻尼力最大值、结构简单的特点。

Description

一种双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器
技术领域
本发明属于机械工程减振领域 ，具体涉及一种双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器。
背景技术
近年来，馈能式电磁阻尼器在车辆减振领域中的愈加成熟，由于汽车行驶路面的复杂性与不确定性，为了使汽车达到良好的行驶平稳性需要使阻尼器有足够的阻尼力与较大的调节范围。而传统馈能式电磁阻尼器的阻尼力主要是利用导体与磁力线之间的相对运动所产生的安培力实现的。在磁场的作用下，线圈与阻尼器导体外壳同时切割磁力线，从而产生馈能电流与阻尼力。因此对于馈能式电磁阻尼器来说，可产生最大阻尼力的大小与阻尼力可调范围是衡量其性能品质的两个重要指标。
现有馈能式电磁阻尼器在设计时，为了增大最大阻尼值与可调阻尼范围通常与磁流变阻尼器或其他类型阻尼器相结合，但是改进的结构大多结构复杂，体积较大，且由于阻尼装置间不能有机结合，故调节精度较低，难以适应一些阻尼力输出和体积要求严格的领域。
发明内容
本发明旨在提供一种双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，该阻尼装置解决现有的电磁馈能阻尼装置较小的阻尼力最大值、调节范围小和结构复杂的难题，具有较高的调幅范围、较高的阻尼力最大值、结构简单的特点。
本发明的技术方案如下：
一种双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，包括活塞杆、上端盖、内筒、线圈、缸体、活塞头；
所述的缸体内设有内筒，缸体内部空间注入磁流变液；所述的缸体的内圆面与内筒的外圆面相互对应，并留有空间形成阻尼通道；
所述的活塞杆的前端经过上端盖中间的活塞杆孔进入内筒内，能够相对于活塞杆孔滑动；所述的活塞头设于内筒内部，活塞杆与活塞头连接；
所述的缸体的内圆周上间隔设有多组凸环，所述的内筒的外圆面上设有对应凸环的环槽，凸环的一部分伸入环槽中，这部分凸环与环槽之间留有间隙；相邻的两组凸环之间的内筒的外圆面上设有环形的外磁轭；所述的外磁轭内设有线圈槽，所述的线圈设于线圈槽内，并通过导磁材料进行密封；
所述的活塞头外圆面上设有环形的内磁轭，所述的内磁轭的外圆面上设有哈尔伯奇永磁阵列。
所述的活塞头包括芯体、活塞板，所述的芯体为圆柱体，芯体的上端面上设有活塞板，活塞板的外圆面与内筒内圆面滑动接触；所述的芯体的外圆面下端设有凸环a；所述的哈尔伯奇永磁阵列的上端与活塞板接触，下端置于凸环a的上端面上 。
所述的活塞板的外圆面上设有密封圈槽a，其内设有第一密封圈。
所述的每组凸环沿缸体的轴向间隔均匀设置。
所述的内筒将缸体内空间分别两部分，内筒的上部和下部上分别设有多组阻尼通道a和阻尼通道b，所述的各组阻尼通道a的轴向位于内筒的同一径向截面上，所述的各组阻尼通道b的轴向位于内筒的同一径向截面上；各组的阻尼通道a和阻尼通道b内分别设有双向阀。
所述的缸体的外壁上覆盖有隔磁套筒。
所述的还包括下端盖、密封端盖，所述的内筒、缸体与上端盖和下端盖通过紧定螺钉固定连接；
所述的密封端盖固定设于上端盖上端面上，密封端盖中间设有对应活塞杆的通孔，所述的活塞杆穿过该通孔，并能相对于该通孔滑动。
所述的上端盖上的活塞杆孔的内圆面上设有环形的润滑件，所述的密封端盖的底面通孔处设有润滑件孔，所述的润滑件的上端伸入并装配于润滑件孔内；所述的活塞杆与润滑件的内圆面滑动接触。
所述的内筒内设有浮动活塞，浮动活塞位于活塞头和下端盖之间；所述的浮动活塞的外圆面上设有密封圈槽b，其内设有第二密封圈；所述的浮动活塞和下端盖内的底面之间的空间内填充有惰性气体。
本发明优选方案将内筒和缸体设计为嵌入式结构，在缸体内部注入磁流变液，使得内筒和缸体之间形成环形和凹形磁流变液阻尼通道，大大增加了阻尼通道的长度，提高了可输出的最大阻尼值，使阻尼力可调范围增大。
本发明优选方案当线圈通电时，内筒内部的磁流变液在线圈和永磁体共同作用下产生阻尼力，同时哈尔伯奇永磁阵列中的导体环，防止永磁体直接吸附磁流变液中的磁性颗粒，使得输出的阻尼最大值大大提高。
本发明优选方案将馈能式电磁阻尼器与磁流变阻尼器有机结合，解决了阻尼器结构复杂的问题，提高了磁流变液可持续工作的能量，使得阻尼器在结构简单、可靠性高的条件下阻尼力输出性能优于一般电磁馈能阻尼器，实用性与可靠性较高。
附图说明
图1是本发明的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器结构示意图；
图中各部分名称及序号如下：
1-活塞杆、2-上端盖、3-紧定螺钉、4-内筒、5-磁流变液、6-外磁轭、7-线圈、8-缸体、9-第一密封圈、10-内磁轭、11-活塞头、12-浮动活塞、13-第二密封圈、14-下端盖、15-惰性气体、16-双向阀、17-芯体、18-哈尔伯奇永磁阵列、19-活塞板、20-隔磁套筒、21-凸环、22-阻尼通道、23-润滑件、24-密封端盖、25-凸环a、26-阻尼通道a、27-阻尼通道b。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明。
实施例1
如图1所示，所述的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，包括活塞杆1、上端盖3、内筒4、线圈5、缸体8、活塞头11；
所述的缸体8内设有内筒4，缸体8内部空间注入磁流变液5；所述的缸体8的内圆面与内筒4的外圆面相互对应，并留有空间形成阻尼通道22；
所述的活塞杆1的前端经过上端盖2中间的活塞杆孔进入内筒4内，能够相对于活塞杆孔滑动；所述的活塞头11设于内筒4内部，活塞杆1与活塞头11连接；
所述的缸体8的内圆周上间隔设有多组凸环21，所述的内筒4的外圆面上设有对应凸环21的环槽，凸环21的一部分伸入环槽中，这部分凸环21与环槽之间留有间隙；相邻的两组凸环21之间的内筒4的外圆面上设有环形的外磁轭6；所述的外磁轭6内设有线圈槽，所述的线圈7设于线圈槽内，并通过导磁材料进行密封；
所述的活塞头11外圆面上设有环形的内磁轭10，所述的内磁轭10的外圆面上设有哈尔伯奇永磁阵列18。
所述的活塞头11包括芯体17、活塞板19，所述的芯体17为圆柱体，芯体17的上端面上设有活塞板19，活塞板19的外圆面与内筒4内圆面滑动接触；所述的芯体17的外圆面下端设有凸环a25；所述的哈尔伯奇永磁阵列18的上端与活塞板19接触，下端置于凸环a25的上端面上 。
所述的活塞板19的外圆面上设有密封圈槽a，其内设有第一密封圈9。
所述的每组凸环21沿缸体8的轴向间隔均匀设置。
所述的内筒4将缸体8内空间分别两部分，内筒4的上部和下部上分别设有多组阻尼通道a26和阻尼通道b27，所述的各组阻尼通道a26的轴向位于内筒4的同一径向截面上，所述的各组阻尼通道b27的轴向位于内筒4的同一径向截面上；各组的阻尼通道a26和阻尼通道b27内分别设有双向阀16。
所述的缸体8的外壁上覆盖有隔磁套筒20。
所述的还包括下端盖14、密封端盖24，所述的内筒4、缸体8与上端盖2和下端盖14通过紧定螺钉3固定连接；
所述的密封端盖24固定设于上端盖2上端面上，密封端盖24中间设有对应活塞杆1的通孔，所述的活塞杆1穿过该通孔，并能相对于该通孔滑动。
所述的上端盖2上的活塞杆孔的内圆面上设有环形的润滑件23，所述的密封端盖24的底面通孔处设有润滑件孔，所述的润滑件23的上端伸入并装配于润滑件孔内；所述的活塞杆1与润滑件23的内圆面滑动接触。
所述的内筒4内设有浮动活塞12，浮动活塞12位于活塞头11和下端盖14之间；所述的浮动活塞12的外圆面上设有密封圈槽b，其内设有第二密封圈13；所述的浮动活塞12和下端盖14内的底面之间的空间内填充有惰性气体15。

Claims (9)

1.一种双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，包括活塞杆（1）、上端盖（2）、内筒（4）、线圈（7）、缸体（8）、活塞头（11）；其特征在于：
所述的缸体（8）内设有内筒（4），缸体（8）内部空间注入磁流变液（5）；所述的缸体（8）的内圆面与内筒（4）的外圆面相互对应，并留有空间形成阻尼通道（22）；
所述的活塞杆（1）的前端经过上端盖（2）中间的活塞杆孔进入内筒（4）内，能够相对于活塞杆孔滑动；所述的活塞头（11）设于内筒（4）内部，活塞杆（1）与活塞头（11）连接；
所述的缸体（8）的内圆周上间隔设有多组凸环（21），所述的内筒（4）的外圆面上设有对应凸环（21）的环槽，凸环（21）的一部分伸入环槽中，这部分凸环（21）与环槽之间留有间隙；相邻的两组凸环（21）之间的内筒（4）的外圆面上设有环形的外磁轭（6）；所述的外磁轭（6）内设有线圈槽，所述的线圈（7）设于线圈槽内，并通过导磁材料进行密封；
所述的活塞头（11）外圆面上设有环形的内磁轭（10），所述的内磁轭（10）的外圆面上设有哈尔伯奇永磁阵列（18）。
2.如权利要求1所述的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，其特征在于：所述的活塞头（11）包括芯体（17）、活塞板（19），所述的芯体（17）为圆柱体，芯体（17）的上端面上设有活塞板（19），活塞板（19）的外圆面与内筒（4）内圆面滑动接触；所述的芯体（17）的外圆面下端设有凸环a（25）；所述的哈尔伯奇永磁阵列（18）的上端与活塞板（19）接触，下端置于凸环a（25）的上端面上 。
3.如权利要求2所述的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，其特征在于：所述的活塞板（19）的外圆面上设有密封圈槽a，其内设有第一密封圈（9）。
4.如权利要求1所述的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，其特征在于：所述的每组凸环（21）沿缸体（8）的轴向间隔均匀设置。
5.如权利要求1所述的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，其特征在于：所述的内筒（4）将缸体（8）内空间分别两部分，内筒（4）的上部和下部上分别设有多组阻尼通道a（26）和阻尼通道b（27），所述的各组阻尼通道a（26）的轴向位于内筒（4）的同一径向截面上，所述的各组阻尼通道b（27）的轴向位于内筒（4）的同一径向截面上；各组的阻尼通道a（26）和阻尼通道b（27）内分别设有双向阀（16）。
6.如权利要求1所述的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，其特征在于：所述的缸体（8）的外壁上覆盖有隔磁套筒（20）。
7.如权利要求1所述的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，其特征在于：还包括下端盖（14）、密封端盖（24），所述的内筒（4）、缸体（8）与上端盖（2）和下端盖（14）通过紧定螺钉（3）固定连接；
所述的密封端盖（24）固定设于上端盖（2）上端面上，密封端盖（24）中间设有对应活塞杆（1）的通孔，所述的活塞杆（1）穿过该通孔，并能相对于该通孔滑动。
8.如权利要求7所述的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，其特征在于：所述的上端盖（2）上的活塞杆孔的内圆面上设有环形的润滑件（23），所述的密封端盖（24）的底面通孔处设有润滑件孔，所述的润滑件（23）的上端伸入并装配于润滑件孔内；所述的活塞杆（1）与润滑件（23）的内圆面滑动接触。
9.如权利要求7所述的双筒嵌入式混合电磁馈能阻尼器，其特征在于：所述的内筒（4）内设有浮动活塞（12），浮动活塞（12）位于活塞头（11）和下端盖（14）之间；所述的浮动活塞（12）的外圆面上设有密封圈槽b，其内设有第二密封圈（13）；所述的浮动活塞（12）和下端盖（14）内的底面之间的空间内填充有惰性气体（15）。
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