CN1260492C - 一种电磁流变流体活塞组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电磁流变流体活塞组件，由上导磁体、下导磁体、导磁体挡板、电磁螺线管、活塞杆组成。活塞杆分别从上导磁体、导磁体挡板和下导磁体的中央通道中穿过，在活塞杆穿过部分的头部套有隔磁套，同时在上导磁体、导磁体挡板、下导磁体和电磁螺线管间设有两个隔磁套，位于活塞杆头部的隔磁紧固件通过活塞杆将上导磁体、导磁体挡板、下导磁体、电磁螺线管和两个隔磁套紧固连接。
Description
所属技术领域
本发明涉及液压系统的流体节流装置、流体阻尼器、电磁流变流体阻尼器，尤其是电磁流变流体减振/震器中的电磁流变流体阻尼器(如位于电磁流变流体减振/震器中活塞上的电磁流变流体阻尼器，亦称活塞组件；又如位于电磁流变流体减振/震器腔体端部的电磁流变流体阻尼器，此时的活塞上可以不设置电磁流变流体阻尼器)。
背景技术
目前，公知的电磁流变流体应用器件均采用电磁流变流体由电磁螺线管外围流过的外式节流阻尼结构，从而没有广泛采用电磁流变流体由电磁螺线管内腔流过的内式节流阻尼结构。应用实践中发现，采用外式节流阻尼结构时难于处理活塞的导向问题，偏载时使活塞杆导向套和密封件处于悬臂梁受力状态而提前磨损失效，为了克服该问题，不得不在活塞的一端附加导向活塞，从而减轻导向套和密封件处的受力状况；同时，采用外式节流阻尼结构时没有能有效利用电磁螺线管内腔的聚磁作用，从而不利于节能，因为在同等电流强度时，通电螺线管内腔的磁力线最密集，磁场最强；另外为了克服电磁流变流体对于电磁螺线管的抛光作用，往往需要在其外围附加隔磁金属保护套；其次采用外式节流阻尼结构时，电磁螺线管的漏磁严重，从而必须在活塞的两端附加隔磁靴。
采用内式节流阻尼结构能够完全克服外式结构引起的一切问题，但由于电磁螺线管内腔空间有限，导致内式节流阻尼结构的设计并非易事。同时，内式节流阻尼结构往往为杯式结构，活塞直径较小时杯式结构很难加工，从而难于大批量生产和降低成本。
发明内容
为了克服内式节流阻尼结构的杯式结构在加工过程中的困难，适应大批量生产和降低生产成本，本发明提供一种电磁流变流体活塞组件，该电磁流变流体活塞组件为内式节流阻尼结构的非杯式结构，活塞杆从上导磁体、下导磁体和导磁体档板的中央穿过并将上导磁体、下导磁体和导磁体档板紧固连接定位，使用中将电磁流变流体活塞组件装入导磁缸筒中即可，从而降低了加工和装配难度，适合于批量生产。
技术方案
本发明的解决方案是：在由上导磁体(8)、下导磁体(32)、导磁体挡板(20)、电磁螺线管(24)、活塞杆(2)组成的一种电磁流变流体活塞组件中，上导磁体(8)、下导磁体(32)、导磁体挡板(20)、电磁螺线管(24)、活塞杆(2)分别为分体结构，活塞杆(2)分别穿过上导磁体(8)、下导磁体(32)、导磁体挡板(20)、电磁螺线管(24)并将所述各件紧固连接定位。
详细结构关系如下：导磁体挡板(20)位于上导磁体(8)与下导磁体(32)间；所述导磁体挡板(20)、上导磁体磁极部分I(48)和下导磁体磁极部分II(46)分别位于电磁螺线管(24)的内腔；所述电磁螺线管(24)位于所述上导磁体和所述下导磁体所形成的环形空间中；在所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)和所述下导磁体(32)的中央分别设置有通道，活塞杆(2)一端分别从所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)和所述下导磁体(32)的中央通道中穿过；在活塞杆穿过部分的头部套有隔磁套I(44)，同时在所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)、所述下导磁体(32)和所述电磁螺线管(24)间设有隔磁套II(12)和隔磁套III(26)；位于活塞杆头部的隔磁紧固件(42)通过所述活塞杆(2)将所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)、所述下导磁体(32)、所述电磁螺线管(24)和所述隔磁套II(12)和所述隔磁套III(26)紧固连接；所述上导磁体上设置了流道I(6)；所述上导磁体上设置了其端面与所述导磁体挡板(20)侧面平行的磁极部分I(48)，在所述导磁体挡板(20)侧面与其平行的磁极部分I(48)间形成了环形磁隙流道I(16)，同时所述上导磁体磁极部分I(48)外沿周向设置了装有隔磁套II(12)的环形槽；所述下导磁体(32)上设置了流道II(36)；所述下导磁体上设置了其端面与所述导磁体挡板(20)侧面平行的磁极部分II(46)，在所述导磁体挡板(20)侧面与其平行的磁极部分II(46)间形成了另一环形磁隙流道II(22)，同时所述下导磁体磁极部分II(46)外沿周向设置了装有隔磁套III(26)的环形槽；在所述下导磁体(32)的一端与所述电磁螺线管(24)的腔体之间打有一个将电磁螺线管引线(38)引出的引线通道(34)；位于隔磁套II(12)和隔磁套III(26)内上导磁体磁极部分I(48)与下导磁体磁极部分II(46)间的所述导磁体挡板(20)通过隔磁套II(12)和隔磁套III(26)紧固连接定位；同时所述导磁体挡板(20)与所述隔磁套I(44)过渡配合，以保证位于所述导磁体挡板两侧的环形磁隙流道I(16)和环形磁隙流道II(22)在所述导磁体挡板(20)与所述隔磁套I(44)的配合处隔断；在所述导磁体挡板(20)上设置了将位于所述导磁体挡板两侧的环形磁隙流道I(16)和环形磁隙流道H(22)连通的流道III(18)，该流道沿所述导磁体挡板(20)的周向分布，其轴线不平行于所述导磁体挡板(20)的侧面；隔磁套II(12)和隔磁套III(26)充当所述电磁螺线管(24)的骨架并位于所述上导磁体(8)与所述下导磁体(32)所形成的环形腔体中；隔磁套II(12)和隔磁套III(26)、两个密封件(10、30)将所述电磁螺线管(24)与磁流变流体相隔离；同时隔磁套H(12)和隔磁套III(26)还将所述电磁螺线管(24)与所述导磁体挡板(20)隔磁；隔磁套II(12)和隔磁套III(26)将所述导磁体挡板(20)分别与所述上导磁体(8)和所述下导磁体(32)隔磁；隔磁套I(44)外壁分别与所述上导磁体的磁极部分I(48)内孔圆表面间和所述下导磁体的磁极部分II(46)内孔圆表面间形成环形流道III(14)和环形流道IV(28)。
所述的一种电磁流变流体活塞组件，在所述活塞杆中沿轴线方向上开有引线孔(4)，在引线孔(4)中紧固有引线端子(40)，以保证引线、密封和绝缘要求。
所述的一种电磁流变流体活塞组件，流道I、环形流道III、环形磁隙流道I、流道III、环形磁隙流道II、环形流道IV、流道II间彼此按顺序相互串联连通，该串联通道是电磁流变流体流动的主要流道。
有益效果
本发明的优点是：
(一)电磁螺线管采用外式绕制，因而比较简单、成本低；
(二)采用结构设计和必要的密封件，使电磁螺线管与电磁流变流体分离，避免了电磁流变流体对于电磁螺线管导线的抛光作用；
(三)电磁螺线管与电磁流变流体分离，从而避免了电磁螺线管处于电磁流变流体交变压力场之中，易于处理电磁螺线管的通电与对于小于140个大气压的中高压电磁流变流体的密封、防漏问题；
(四)电磁螺线管内腔内壁设置有隔磁套，使漏磁减少；
(五)活塞杆和构成活塞部分的元器件为分立式迭加式连接，尤其是导磁体为非杯式结构，从而降低了加工和组装成本，有利于大批量生产。
(六)本电磁流变流体活塞组件结构中，由于采用了集流一分流式结构，从而使处理电磁螺线管内腔的导磁体挡板的定位、设置流体通道和隔磁更加简单和容易；
(七)综合以上优点，使电磁流变流体活塞组件的成本降低、可靠性增强、使用寿命延长。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明电磁流变流体活塞组件结构剖视图。
具体实施方式
参考图1，在由上导磁体(8)、下导磁体(32)、导磁体挡板(20)、电磁螺线管(24)、活塞杆(2)组成的一种电磁流变流体活塞组件中，上导磁体(8)、下导磁体(32)、导磁体挡板(20)、电磁螺线管(24)、活塞杆(2)分别为分体结构，活塞杆(2)分别穿过上导磁体(8)、下导磁体(32)、导磁体挡板(20)、电磁螺线管(24)并将所述各件紧固连接定位。
详细结构关系如下：导磁体挡板(20)位于上导磁体(8)与下导磁体(32)间；所述导磁体挡板(20)、上导磁体磁极部分I(48)和下导磁体磁极部分II(46)分别位于电磁螺线管(24)的内腔；所述电磁螺线管(24)位于所述上导磁体和所述下导磁体所形成的环形空间中；在所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)和所述下导磁体(32)的中央分别设置有通道，活塞杆(2)一端分别从所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)和所述下导磁体(32)的中央通道中穿过；在活塞杆穿过部分的头部套有隔磁套I(44)，同时在所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)、所述下导磁体(32)和所述电磁螺线管(24)间设有隔磁套II(12)和隔磁套III(26)；位于活塞杆头部的隔磁紧固件(42)通过所述活塞杆(2)将所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)、所述下导磁体(32)、所述电磁螺线管(24)和所述隔磁套II(12)和所述隔磁套III(26)紧固连接；所述上导磁体上设置了流道I(6)；所述上导磁体上设置了其端面与所述导磁体挡板(20)侧面平行的磁极部分I(48)，在所述导磁体挡板(20)侧面与其平行的磁极部分I(48)间形成了环形磁隙流道I(16)，同时所述上导磁体磁极部分I(48)外沿周向设置了装有隔磁套II(12)的环形槽；所述下导磁体(32)上设置了流道II(36)；所述下导磁体上设置了其端面与所述导磁体挡板(20)侧面平行的磁极部分II(46)，在所述导磁体挡板(20)侧面与其平行的磁极部分II(46)间形成了另一环形磁隙流道II(22)，同时所述下导磁体磁极部分II(46)外沿周向设置了装有隔磁套III(26)的环形槽；在所述下导磁体(32)的一端与所述电磁螺线管(24)的腔体之间打有一个将电磁螺线管引线(38)引出的引线通道(34)；位于隔磁套II(12)和隔磁套III(26)内上导磁体磁极部分I(48)与下导磁体磁极部分II(46)间的所述导磁体挡板(20)通过隔磁套II(12)和隔磁套III(26)紧固连接定位；同时所述导磁体挡板(20)与所述隔磁套I(44)过渡配合，以保证位于所述导磁体挡板两侧的环形磁隙流道I(16)和环形磁隙流道II(22)在所述导磁体挡板(20)与所述隔磁套I(44)的配合处隔断；在所述导磁体挡板(20)上设置了将位于所述导磁体挡板两侧的环形磁隙流道I(16)和环形磁隙流道II(22)连通的流道III(18)，该流道沿所述导磁体挡板(20)的周向分布，其轴线不平行于所述导磁体挡板(20)的侧面；隔磁套II(12)和隔磁套III(26)充当所述电磁螺线管(24)的骨架并位于所述上导磁体(8)与所述下导磁体(32)所形成的环形腔体中；隔磁套II(12)和隔磁套III(26)、两个密封件(10、30)将所述电磁螺线管(24)与磁流变流体相隔离；同时隔磁套II(12)和隔磁套III(26)还将所述电磁螺线管(24)与所述导磁体挡板(20)隔磁；隔磁套II(12)和隔磁套III(26)将所述导磁体挡板(20)分别与所述上导磁体(8)和所述下导磁体(32)隔磁；隔磁套I(44)外壁分别与所述上导磁体的磁极部分I(48)内孔圆表面间和所述下导磁体的磁极部分II(46)内孔圆表面间形成环形流道III(14)和环形流道IV(28)。
所述的一种电磁流变流体活塞组件，在所述活塞杆中沿轴线方向上开有引线孔(4)，在引线孔(4)中紧固有引线端子(40)，以保证引线、密封和绝缘要求。
所述的一种电磁流变流体活塞组件，所述流道I、环形流道III、环形磁隙流道I、流道III、环形磁隙流道II、环形流道IV、流道II间彼此按顺序相互串联连通，该串联通道是电磁流变流体流动的主要流道。
图1本发明电磁流变流体活塞组件的装配关系为：
首先将上导磁体(8)紧套入活塞杆(2)的头部，再将隔磁套(12)穿过活塞杆(2)的头部安装在上导磁体(8)上的环形槽中，再将导磁体挡板(20)穿过活塞杆(2)的头部安装在隔磁套(12)上的槽中，其次将隔磁套(26)穿过活塞杆(2)的头部安装于导磁体挡板(20)上以便于紧固导磁体挡板(20)，再将隔磁套(44)从活塞杆(2)的头部套入，然后用隔磁紧固件(42)通过活塞杆(2)将上导磁体(8)、导磁体挡板(20)、下导磁体(32)和两个隔磁套(12、26)紧固连接；其次装入引线端子(40)，绕制电磁螺线管(24)，将电磁螺线管(24)的引线(38)通过引线通道(34)引出与引线端子(40)连接，最后分别装入密封件(8)和密封件(30)，从而最终形成了所述电磁流变流体活塞组件。
显然，对于本行业技术人员们而言，本发明不仅仅局限于上述实施例。
Claims (3)
1、一种电磁流变流体活塞组件，由上导磁体(8)、下导磁体(32)、导磁体挡板(20)、电磁螺线管(24)、活塞杆(2)组成；其特征在于：上导磁体(8)、下导磁体(32)、导磁体挡板(20)、电磁螺线管(24)、活塞杆(2)分别为分体结构；活塞杆(2)分别穿过上导磁体(8)、下导磁体(32)、导磁体挡板(20)、电磁螺线管(24)并将所述各件紧固连接定位；导磁体挡板(20)位于上导磁体(8)与下导磁体(32)间；所述导磁体挡板(20)、上导磁体磁极部分I(48)和下导磁体磁极部分II(46)分别位于电磁螺线管(24)的内腔；所述电磁螺线管(24)位于所述上导磁体和所述下导磁体所形成的环形空间中；在所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)和所述下导磁体(32)的中央分别设置有通道，活塞杆(2)一端分另从所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)和所述下导磁体(32)的中央通道中穿过；在活塞杆穿过部分的头部套有隔磁套I(44)，同时在所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)、所述下导磁体(32)和所述电磁螺线管(24)间设有隔磁套II(12)和隔磁套III(26)；位于活塞杆头部的隔磁紧固件(42)通过所述活塞杆(2)将所述上导磁体(8)、所述导磁体挡板(20)、所述下导磁体(32)、所述电磁螺线管(24)和所述隔磁套II(12)和所述隔磁套III(26)紧固连接；所述上导磁体上设置了流道I(6)；所述上导磁体上设置了其端面与所述导磁体挡板(20)侧面平行的磁极部分I(48)，在所述导磁体挡板(20)侧面与其平行的磁极部分I(48)间形成了环形磁隙流道I(16)，同时所述上导磁体磁极部分I(48)外沿周向设置了装有隔磁套II(12)的环形槽；所述下导磁体(32)上设置了流道II(36)；所述下导磁体上设置了其端面与所述导磁体挡板(20)侧面平行的磁极部分II(46)，在所述导磁体挡板(20)侧面与其平行的磁极部分II(46)间形成了另一环形磁隙流道II(22)，同时所述下导磁体磁极部分II(46)外沿周向设置了装有隔磁套III(26)的环形槽；在所述下导磁体(32)的一端与所述电磁螺线管(24)的腔体之间打有一个将电磁螺线管引线(38)引出的引线通道(34)；位于隔磁套II(12)和隔磁套III(26)内上导磁体磁极部分I(48)与下导磁体磁极部分II(46)间的所述导磁体挡板(20)通过隔磁套II(12)和隔磁套III(26)紧固连接定位；同时所述导磁体挡板(20)与所述隔磁套I(44)过渡配合，以保证位于所述导磁体挡板两侧的环形磁隙流道I(16)和环形磁隙流道II(22)在所述导磁体挡板(20)与所述隔磁套I(44)的配合处隔断；在所述导磁体挡板(20)上设置了将位于所述导磁体挡板两侧的环形磁隙流道I(16)和环形磁隙流道II(22)连通的流道III(18)，该流道沿所述导磁体挡板(20)的周向分布，其轴线不平行于所述导磁体挡板(20)的侧面；隔磁套II(12)和隔磁套III(26)充当所述电磁螺线管(24)的骨架并位于所述上导磁体(8)与所述下导磁体(32)所形成的环形腔体中；隔磁套II(12)和隔磁套III(26)、两个密封件(10、30)将所述电磁螺线管(24)与磁流变流体相隔离；同时隔磁套II(12)和隔磁套III(26)还将所述电磁螺线管(24)与所述导磁体挡板(20)隔磁；隔磁套II(12)和隔磁套III(26)将所述导磁体挡板(20)分别与所述上导磁体(8)和所述下导磁体(32)隔磁；隔磁套I(44)外壁分别与所述上导磁体的磁极部分I(48)内孔圆表面间和所述下导磁体的磁极部分II(46)内孔圆表面间形成环形流道III(14)和环形流道IV(28)。
2、根据权利要求1所述的一种电磁流变流体活塞组件，其特征在于：在所述活塞杆中沿轴线方向上开有引线孔(4)，在引线孔(4)中紧固有引线端子(40)，以保证引线、密封和绝缘要求。
3、根据权利要求1所述的一种电磁流变流体活塞组件，其特征在于：所述流道I、环形流道III、环形磁隙流道I、流道III、环形磁隙流道II、环形流道IV、流道II间彼此按顺序相互串联连通，该串联通道是电磁流变流体流动的主要流道。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |