CN205207519U - 集成空气弹簧的磁流变滑柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，旨在解决现有技术对磁流变减振器压缩行程阻尼力提供不足的问题。由磁流变减振器滑柱、外空气弹簧和供气调压装置构成，磁流变减振器滑柱同轴安装在外空气弹簧内部，供气调压装置与外空气弹簧管路连接。减振器主活塞与减振器工作缸滑动密封配合,阻尼力输出杆下端与减振器主活塞连接，上部穿过滑柱上端盖和空气弹簧压盘与滑柱上端盖密封连接且与空气弹簧压盘螺纹连接，滑柱上端盖和空气弹簧外壳分别扣接在减振器工作缸上下两端，在减振器工作缸与空气弹簧外壳之间分别密封安装有空气弹簧活塞和浮动活塞；空气弹簧压盘下端穿过滑柱上端盖与空气弹簧活塞上端面接触。

Description

集成空气弹簧的磁流变滑柱

技术领域

本实用新型涉及一种磁流变滑柱，更确切地说，本实用新型涉及一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，用于车辆悬架系统。

背景技术

在现代汽车结构中，悬架是车辆必不可少的系统，它是连接车身和车轮的必要结构。减振器和弹簧是悬架中极为重要的传递和产生力的部件。其中弹簧负责缓和路面的冲击振动，提高车辆的舒适性，减振器负责将车辆的振动能量转化为热能进行衰减，二者对于提高车辆的乘坐舒适性有着至关重要的作用。

空气弹簧作为悬架弹簧的一种，因其可以自由调节车辆高度和弹簧高度，有助于改变车辆的悬架特性，可应用于车辆半主动悬架改善车辆性能，近几年被广泛应用于大型商用车以及高档乘用车上。减振器方面，随着材料领域研究的突破性进展，磁流变液体被用于可调减振器的研制开发。磁流变减振器具有响应速度快，可调范围大等传统减振器不及的优点，被广泛应用于高档乘用车的前后悬架之上。

国内外关于磁流变减振器进行了几十年的长期研究，并研发了多种可使用的磁流变减振器方案，现有磁流变减振器均采用单筒减振器的结构，该结构具有结构简单，成本低廉的优点。但该种结构减振器在压缩行程由于可压缩气室气体压力的限制，无法产生足够的阻尼力，因此在高速阶段，极易产生腔室真空和图形缺陷。

经专利文献检索，例如，美国专利公告号US6260675B，公告日2001.07.17，申请人DelphiTechnologies,Inc.，名称为“Magnetorheologicalfluiddamper”，该申请的技术方案所述的磁流变液体减振器，使用单筒减振器方案，当减振器处于压缩行程时，如果气室内的压力大小不足以推动液体流经活塞，将使减振器的拉伸腔室得不到足够的油液补充，产生短暂的真空，压力降低，当减振器重新拉伸时，无法产生拉伸行程阻尼，从而造成减振器的图形缺陷。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是弥补了现有技术对磁流变减振器压缩行程阻尼力提供不足的问题，提供了一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，集成了空气弹簧与磁流变减振器功能。

本实用新型是采用如下技术方案实现的，结合附图：

一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，由磁流变减振器滑柱1、外空气弹簧2和供气调压装置3构成，磁流变减振器滑柱1同轴安装在外空气弹簧2内部，供气调压装置3与外空气弹簧2管路连接；

减振器滑柱1由减振器阻尼力输出杆4、减振器主活塞7、减振器工作缸6组成,外空气弹簧2包括浮动活塞8、空气弹簧外壳9、空气弹簧活塞10、滑柱上端盖11、空气弹簧压盘12以及减振器固定衬套36；

减振器主活塞7外圆柱面与减振器工作缸6滑动密封配合,阻尼力输出杆4下端与减振器主活塞7螺纹连接，阻尼力输出杆4上部依次穿过滑柱上端盖11和空气弹簧压盘12，且阻尼力输出杆4与滑柱上端盖11密封连接，阻尼力输出杆4与空气弹簧压盘12螺纹连接，滑柱上端盖11和空气弹簧外壳9分别扣接在减振器工作缸6上下两端，且空气弹簧外壳9与滑柱上端盖11螺纹连接将减振器工作缸6压紧，在减振器工作缸6与空气弹簧外壳9之间分别密封安装有空气弹簧活塞10和浮动活塞8；空气弹簧压盘12下端的弹簧压盘推杆26穿过滑柱上端盖11与空气弹簧活塞10上端面接触；空气弹簧外壳9下端与减振器固定衬套36外壳焊接。

所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其中，减振器滑柱1的减振器主活塞7包括主活塞上端盖14、主活塞外筒15、电磁线圈16、主活塞铁芯17、主活塞下端盖18、线圈输出线19以及绝缘密封层20；

主活塞外筒15的上端和下端的翻边部分分别将主活塞上端盖14以及主活塞下端盖18压紧在主活塞铁芯17的上下表面上，阻尼力输出杆4下端与主活塞铁芯17上端螺纹连接连接，阻尼力输出杆4通过圆台压紧主活塞上端盖14，在主活塞铁芯17的外圆柱面上加工有环形凹槽，用于安装电磁线圈16；在主活塞铁芯17中心圆孔与外侧的环形凹槽之间径向加工有长方形凹槽，线圈输出线19通过长方形凹槽深入主活塞铁芯17中心圆孔，并通过阻尼力输出杆4中心孔伸出；线圈输出线19与阻尼力输出杆4及主活塞铁芯17的中心圆孔之间均填充有绝缘密封层20，在电磁线圈16外表面上也涂有绝缘密封层20。

所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其中，电磁线圈16导线的一端剥去漆皮，埋放在环形凹槽底部，与主活塞铁芯17导通，电磁线圈16导线的另一端与线圈输出线19相连；主活塞上端盖14的中心圆盘圆周方向上加工有多个通槽21，主活塞下端盖18的中心圆盘圆周方向上也加工多个通槽21。

所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其中，滑柱上端盖11为回转体盘状零件,其内部加工有一环状盲孔，滑柱上端盖11的环状盲孔内圆柱面与减振器工作缸6过盈配合，环状盲孔外圆柱面上加工有内螺纹，滑柱上端盖11通过内螺纹与空气弹簧外壳9的外螺纹相连，滑柱上端盖11中心圆柱孔内圆柱面上开有梯形环槽，环槽中安装有主活塞杆密封圈25，在滑柱上端盖11的中心圆盘上加工有多个通孔，空气弹簧压盘12下端的空气弹簧压盘推杆26穿过通孔与空气弹簧活塞10接触。

所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其中，空气弹簧压盘12包括上端的圆盘，圆盘下端焊接有多个弹簧压盘推杆26，圆盘中心有一内螺纹孔，内螺纹孔与阻尼力输出杆4上端的外螺纹相连。

所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其中，空气弹簧外壳9为金属圆筒状结构件，其内部加工有一组阶梯盲孔，其上段圆柱面用于与空气弹簧活塞10以及浮动活塞8的上端滑动配合，在该段圆柱面下端加工有用于固定气嘴13的圆孔；下段圆柱面用于与浮动活塞8的下端滑动配合，阶梯盲孔底端圆柱面与减振器工作缸6过盈配合；在上下两段圆柱面间的圆台上，加工有与空气弹簧外壳9外部相连的通气孔，用于平衡浮动活塞8移动时下端的压强。

所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其中，供气调压装置3包括供气三通27、低压隔离阀28、低压蓄能器29、减压阀30、气泵31、高压蓄能器32、增压阀33以及高压隔离阀34、蓄能器三通35、压力传感器37以及通气阀38；

供气三通27通过软管连接压力传感器37的一端，压力传感器37的另一端通过供气软管5与空气弹簧外壳9连通，供气三通27另外两个接口分别通过软管与低压隔离阀28以及高压隔离阀34相连，低压隔离阀28以及高压隔离阀34的另一端分别与两个蓄能器三通35通过软管相连，两个蓄能器三通35的另外一段出口分别与低压蓄能器29和高压蓄能器32的出口通过软管相连，两个蓄能器三通35的第三个出口分别连接减压阀30与增压阀33的一个出口，减压阀30与气泵31的进气口之间通过软管连接通气阀38，增压阀33的另一个出口与气泵31的出气口通过软管相连。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱将磁流变减振器的浮动活塞外置，可消除传统磁流变减振器单筒结构造成的减振器行程不够的问题，且活塞缸底的油液流动可有效冲散磁流变液中悬浮颗粒的沉积物，防止减振器失效。

2.本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱在车轮受到垂直冲击时，减振器活塞与空气弹簧活塞同时向下压缩，空气弹簧增加的压力可推动减振器压缩腔中的液体通过活塞向拉伸腔流动，解决磁流变减振器压缩行程出现真空的问题。

3.本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱外部使用钢制套筒代替传统橡胶弹簧体，可避免橡胶弹簧体老化，划破的风险。

4.本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱所配备的供气装置设有增压阀、减压阀、高压及低压蓄能器，可在很短的时间内完成空气弹簧的增压减压操作，响应迅速。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱结构组成的主视图；

图2是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中磁流变减振器滑柱及外空气弹簧的主视图的剖视图；

图3是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中主活塞主视图的剖视图；

图4a是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中主活塞上端盖的仰视图；

图4b是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中主活塞上端盖主视图的剖视图；

图5a是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中主活塞下端盖的仰视图；

图5b是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中主活塞下端盖的主视图；

图6是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中空气弹簧外壳主视图的剖视图；

图7a是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中滑柱上端盖的仰视图；

图7b是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中滑柱上端盖的主视图；

图8a是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中空气弹簧压盘的仰视图；

图8b是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中空气弹簧压盘的主视图；

图9是本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中供气调压装置的主视图；

图中：1.磁流变减振器滑柱，2.外空气弹簧，3.供气调压装置，4.阻尼力输出杆，5.供气软管，6.减振器工作缸，7.减振器主活塞，8.浮动活塞，9.空气弹簧外壳，10.空气弹簧活塞，11.滑柱上端盖，12.空气弹簧压盘，13.气嘴，14.主活塞上端盖，15.主活塞外筒，16.电磁线圈，17.主活塞铁芯，18.主活塞下端盖，19.线圈输出线，20.绝缘密封层，21.环形通槽，22.气嘴固定孔，23.气压平衡孔，24.浮动活塞密封圈，25.主活塞杆密封圈，26.空气弹簧压盘推杆，27.供气三通，28.低压隔离阀，29.低压蓄能器，30.减压阀，31.气泵，32.高压蓄能器，33.增压阀，34.高压隔离阀，35.蓄能器三通，36.减振器固定衬套，37.压力传感器，38.通气阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

参阅图1，本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱由三大部分组成，分别是磁流变减振器滑柱1、外空气弹簧2和供气调压装置3。

磁流变减振器滑柱1安装在外空气弹簧2内部，且与外空气弹簧2保持同轴。供气调压装置3与外空气弹簧2通过供气软管5相连接。

参阅图2，该图为磁流变减振器滑柱1及外空气弹簧2的主视图的剖视图；其中，减振器滑柱1由减振器阻尼力输出杆4、减振器主活塞7、减振器工作缸6组成。外空气弹簧2由浮动活塞8、空气弹簧外壳9、空气弹簧活塞10、滑柱上端盖11、空气弹簧压盘12、浮动活塞密封圈24、主活塞杆密封圈25以及减振器固定衬套36组成。

阻尼力输出杆4为空心圆杆结构，下端通过螺纹与减振器主活塞7固定连接。阻尼力输出杆4上端通过螺纹与空气弹簧压盘12固定连接，阻尼力输出杆4上端螺纹部分伸出空气弹簧压盘12一段长度，用于整套装置与车身连接固定。减振器主活塞7外圆柱面与减振器工作缸6滑动密封配合。减振器工作缸6上端内圆柱面与滑柱上端盖11中间的圆台接触固定实现扣接，减振器工作缸6下端外圆柱面与空气弹簧外壳9内部低端圆柱面接触固定实现扣接。空气弹簧外壳9上端通过外螺纹与滑柱上端盖11下端的内螺纹连接固定，空气弹簧外壳9与滑柱上端盖11通过螺纹的锁紧力将减振器工作缸6压紧。空气弹簧外壳9下端与减振器固定衬套36外壳焊接固定，减振器固定衬套36内侧为橡胶部件，用于与车辆的悬架连接。

在减振器工作缸6外周下端套装有浮动活塞8，浮动活塞8为阶梯状回转零件。浮动活塞8内侧圆柱孔上开有上下两道环槽，环槽中安装有浮动活塞密封圈24，确保浮动活塞8与减振器工作缸6可以相对滑动的同时确保密封。浮动活塞8外周两段圆柱面分别与空气弹簧外壳9内周两段圆柱面配合，在浮动活塞8外侧两段圆柱面上分别安装有浮动活塞密封圈24，确保浮动活塞8与空气弹簧外壳9可以相对滑动的同时保持密封。在减振器工作缸6与空气弹簧外壳9之间的上端放置有一个可上下移动的圆环状空气弹簧活塞10。空气弹簧活塞10的内侧圆柱面与外侧圆柱面分别与减振器工作缸6的外圆柱面以及空气弹簧外壳9的内圆柱面相配合，空气弹簧活塞10的内侧圆柱面与外侧圆柱面上分别加工有一道环槽，环槽中安装有密封圈，确保空气弹簧活塞10在上下移动过程中，与减振器工作缸6的外圆柱面以及空气弹簧外壳9的内圆柱面之间保持密封。空气弹簧压盘12下端与空气弹簧活塞10上端面接触，使用时用于支撑整车重量。在空气弹簧外壳9侧壁上高于浮动活塞8的位置焊接有气嘴13，气嘴13的轴线与空气弹簧外壳9轴线相互垂直，气嘴13外侧与供气软管5相连接。

参阅图3，该图为集成空气弹簧的磁流变滑柱中减振器主活塞7的主视图的剖视图。其中，减振器主活塞7包括主活塞上端盖14、主活塞外筒15、电磁线圈16、主活塞铁芯17、主活塞下端盖18、线圈输出线19以及绝缘密封层20。

阻尼力输出杆4下端为阶梯状圆台结构，最下端加工有外螺纹，阻尼力输出杆4通过外螺纹与主活塞铁芯17上端加工的内螺纹固定连接。阻尼力输出杆4通过外螺纹上端的圆柱形圆台将铝制的主活塞上端盖14压紧在主活塞铁芯17的上表面上，主活塞上端盖14与主活塞铁芯17通过一组同轴的圆柱面保持定位关系。

主活塞铁芯17为工业纯铁制成圆柱形回转零件，主活塞铁芯17的中心加工有阶梯状的圆孔，圆孔的上端加工有用于固定的内螺纹。在主活塞铁芯17的外圆柱面上加工有环形的凹槽，用于安装电磁线圈16。在主活塞铁芯17中心圆孔与外侧的环形凹槽之间，径向加工有一个长方形凹槽，该凹槽将中心圆孔与外侧的环形凹槽相连，用于埋设线圈输出线19。

电磁线圈16使用外层浸漆的优质漆包线绕制，并安放于主活塞铁芯17的环形凹槽中，电磁线圈16导线的一端剥去漆皮，埋放在环形凹槽底部，与主活塞铁芯17导通，电磁线圈16导线的另一端与线圈输出线19相连。线圈输出线19通过长方形凹槽深入主活塞铁芯17中心圆孔，并通过同轴的阻尼力输出杆4中心孔伸出装置之外。在线圈输出线19与阻尼力输出杆4以及主活塞铁芯17的中心圆孔之间填充有胶质的绝缘密封层20，保证线圈输出线19与主活塞铁芯17之间的绝缘，并保证主活塞内部的密封。在电磁线圈16外表面上同样涂有绝缘密封层20，避免电磁线圈16被高速流过的磁流变液体划伤表面造成短路。

主活塞外筒15为工业纯铁制作的筒状零件，其外表面制作光滑，用于与减振器工作缸6内表面滑动密封配合。主活塞外筒15内部为阶梯状圆孔，最中间为直径较小的圆环状圆台。圆台的内径大于主活塞铁芯17外径以及绝缘密封层20外径。圆台的上下表面分别与主活塞上端盖14的下表面以及主活塞下端盖18的上表面接触。主活塞外筒15的上端和下端进行翻边处理，翻边部分分别将主活塞上端盖14以及主活塞下端盖18压紧在主活塞铁芯17的上下表面上。

参阅图4，其中图4a为所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中主活塞上端盖的仰视图；图4b为所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中主活塞上端盖主视图的剖视图；

铝制的主活塞上端盖14为回转体盘状零件，其中心孔与阻尼力输出杆4的外螺纹上端的圆柱形圆台相配合，其上端面被阻尼力输出杆4的阶梯轴端面压紧在主活塞铁芯17的上表面。主活塞上端盖14与主活塞铁芯17通过一组同轴的圆柱面保持定位关系，其直径最大的圆台下表面与主活塞外筒15的阶梯孔上端面相接触，主活塞外筒15的上端进行翻边处理将主活塞上端盖14压紧在主活塞铁芯17的上表面。主活塞上端盖14的中心圆盘圆周方向上加工有均匀分布的八个扇形的通槽21，这些扇形通槽组成了磁流变液体流经主活塞上端盖14的液体通道。

参阅图5，其中图5a为所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中主活塞下端盖的仰视图；图5b为所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中主活塞下端盖的主视图；

铝制的主活塞下端盖18为回转体盘状零件，其外表面为阶梯状圆台，中间直径最大圆台的外表面与主活塞外筒15内部阶梯状圆孔相接触，主活塞下端盖18的上端圆台与主活塞铁芯17下表面定位连接。主活塞外筒15的下端进行翻边处理，翻边部分将主活塞下端盖18压紧在主活塞铁芯17的下表面上。在主活塞下端盖18的中心圆盘圆周方向上加工有均匀分布的八个扇形的通槽21，这些通槽组成了磁流变液体流经主活塞下端盖18的液体通道。

参阅图6，该图为所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中空气弹簧外壳9的主视图的剖视图；

空气弹簧外壳9为钢制圆筒状结构件，其上端外表面加工有一段外螺纹，用于与滑柱上端盖11的内螺纹连接。空气弹簧外壳9内部加工有一组阶梯盲孔，形成上下两段圆柱面，盲孔的上段圆柱面经过磨削处理，用于与浮动活塞8上端以及空气弹簧活塞10滑动配合，在该段圆柱面下端位置加工有一个轴线与空气弹簧外壳9回转轴线相垂直的圆孔，用于固定气嘴13。下段圆柱面经过磨削加工，与浮动活塞8的下端滑动配合。在上下两段圆柱面的上连接端面上，加工有中心线成钝角的圆孔与空气弹簧外壳9外部相连，该圆孔作为通气孔，用于平衡浮动活塞8移动时下端的压强。空气弹簧外壳9内部盲孔的最下端圆柱面与减振器工作缸6过盈配合，用于安装减振器工作缸6。空气弹簧外壳9下端外部加工出锥角，用于降低部件的质量。

参阅图7，其中图7a为所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中滑柱上端盖11的仰视图；图7b位所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中滑柱上端盖11的主视图；

滑柱上端盖11为回转体盘状零件,其内部加工有一环状盲孔，环状盲孔外圆柱面上加工有内螺纹。滑柱上端盖11中环状盲孔内圆柱面与减振器工作缸6过盈配合，用于安装减振器工作缸6。滑柱上端盖11通过该内螺纹与空气弹簧外壳9的外螺纹相连，通过螺纹的锁紧力将减振器工作缸6压紧。滑柱上端盖11中心圆柱孔内侧圆柱面上开有一道梯形环槽，环槽中安装有主活塞杆密封圈25，确保滑柱上端盖11与输出杆4可以相对滑动的同时保持密封。在滑柱上端盖11的中心圆盘圆周方向上加工有均匀分布的六个通孔，通孔的内径大于弹簧压盘推杆26的外径。空气弹簧压盘12下端的空气弹簧压盘推杆26通过这些通孔与空气弹簧活塞10接触。

参阅图8，其中图8a为所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中空气弹簧压盘12的仰视图；图8b为所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中空气弹簧压盘12的主视图；空气弹簧压盘12包括上端的圆盘和下端的6个弹簧压盘推杆26，其圆盘中心有一内螺纹孔，该内螺纹孔与阻尼力输出杆4上端的外螺纹相连。空气弹簧压盘12下端通过焊接与6个弹簧压盘推杆26相连。弹簧压盘推杆26穿过滑柱上端盖11上均匀分布的六个通孔，其下端与空气弹簧活塞10上端面接触，使用时用于支撑整车重量。

参阅图9，该图为所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱中供气调压装置3的主视图；供气调压装置3包括供气三通27、低压隔离阀28、低压蓄能器29、减压阀30、气泵31、高压蓄能器32、增压阀33以及高压隔离阀34、蓄能器三通35、压力传感器37以及通气阀38。

供气三通27通过供气软管5连接压力传感器37的一端，压力传感器37的另一端通过供气软管5与空气弹簧外壳9上的气嘴13相连通。供气三通27另外两个接口分别通过软管与低压隔离阀28以及高压隔离阀34相连。低压隔离阀28以及高压隔离阀34的另一端分别与两个蓄能器三通35通过软管相连。两个蓄能器三通35的另外一段出口分别与低压蓄能器29和高压蓄能器32的出口通过软管相连。两个蓄能器三通35的第三个出口分别连接减压阀30与增压阀33的一个出口。减压阀30与气泵31的进气口之间通过软管连接通气阀38，通气阀38可将所在支路与大气连通，增压阀33的另一个出口与气泵31的出气口通过软管相连。

低压隔离阀28、减压阀30、增压阀33以及高压隔离阀34均为常闭电磁阀。

集成空气弹簧的磁流变滑柱工作过程：

空气弹簧静态调压过程：

当进行增压时，高压隔离阀34开启，高压蓄能器32中的高压气体通过右侧蓄能器三通35、高压隔离阀34、供气三通27以及压力传感器37快速进入空气弹簧外壳9内的空腔，从而升高压力，当压力传感器37检测到压力升高变缓时，增压阀33、通气阀38开启，气泵31启动，气泵31由通气阀38吸入常压空气，增压后通过增压阀33充入气路。当压力传感器37检测到压力达到目标值时，关闭高压隔离阀34，对空气弹簧外壳9内的气体进行保压。气泵31继续运转一段时间，将高压蓄能器32中高压恢复，而后关闭增压阀33、通气阀38以及气泵31。

当进行减压时，低压隔离阀28开启，空气弹簧外壳9内的气体通过压力传感器37、供气三通27、低压隔离阀28以及左侧蓄能器三通35快速填充入低压蓄能器29的空间中，当内部压力降低变缓，且压力高于大气压时。开启减压阀30以及通气阀38，管路中的气体通过减压阀30、通气阀38进入大气。如需要将压力降低到标准大气压一下，则关闭通气阀38，启动气泵31，将气泵31入口处的气体泵到另一侧。当压力下降到到预定数值时，关闭低压隔离阀28进行保压，气泵31继续运转一段时间，将低压蓄能器中的压力降低，而后关闭减压阀30以及气泵31。

集成空气弹簧的磁流变滑柱运动工作过程：

当车辆至于地面，且完成空气弹簧外壳9内气体的调压过程之后，由于支撑整车质量，空气弹簧外壳9内将始终保持高压，空气弹簧活塞10与空气弹簧压盘12上的空气弹簧压盘推杆26始终保持接触。

车辆行驶过程中，当遇到路面凸起，车轮上跳时，空气弹簧压盘12推动空气弹簧活塞10相对空气弹簧外壳9向下运动。同时减振器主活塞7相对减振器工作缸6向下运动，由于阻尼力输出杆4进入减振器工作缸6，导致减振器工作缸6内部体积减小，磁流变液经减振器工作缸6下端小孔进入浮动活塞8下部，浮动活塞向上移动。两方向运动使空气弹簧外壳9内空气弹簧体积减小，压力升高。该压力作用在浮动活塞8的上表面，由浮动活塞8将大小相等的力传递到浮动活塞8下面的磁流变液，由液体内部压力相等的原理，减振器主活塞7下部压力升高。由于浮动活塞8下表面远小于上表面，磁流变液的压力将达到空气弹簧内气体压力的数倍。同时，减振器主活塞7上部的磁流变液由于减振器主活塞7的向下运动有压力减小的趋势。在减振器主活塞7上下表面压强差的作用下，在减振器主活塞7下方的磁流变液经由主活塞下端盖18上的弧形通槽、主活塞铁芯17与主活塞外筒15之间的环形通道以及主活塞上端盖14上的弧形通槽流入减振器主活塞7上方腔室。

此时在电磁线圈16上施加电流，将在电磁线圈16的向下两端，主活塞铁芯17与主活塞外筒15正对的圆环面上产生垂直于液体流动方向的磁场，使流过的磁流变液中悬浮颗粒成链状分布，从而阻碍液体流动，在减振器主活塞7上下表面产生压强差，进而产生压缩阻尼力，压缩阻尼力的大小与电磁线圈16中通入的电流有关。该阻尼力的极值受到减振器主活塞7两端最大压强差的限制，由于浮动活塞8将下端压强等成倍放大，本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱相比传统磁流变减振器可以获得更大的压缩行程阻尼力。

当车辆遇到凹坑或驶下路肩时，车轮下跳，悬架的支撑力减小，空气弹簧活塞10与空气弹簧压盘12相对空气弹簧外壳9向上运动。同时减振器主活塞7相对减振器工作缸6向上运动，由于阻尼力输出杆4离开减振器工作缸6，减振器工作缸6中体积增大，压强降低。浮动活塞8在上下表面的压强差作用下相对空气弹簧外壳9向下运动，空气弹簧外壳9内的空气弹簧体积增大压力减小，但压力仍高于外界大气压。同时，减振器主活塞7上部的磁流变液由于减振器主活塞7的向上运动而压力升高，在减振器主活塞7上下表面压强差的作用下，在减振器主活塞7上方的磁流变液经由主活塞上端盖14弧形通槽、主活塞铁芯17与主活塞外筒15之间的圆形通道以及主活塞下端盖18上的弧形通槽流入减振器主活塞7下方腔室。

此时在电磁线圈16上施加电流，将在电磁线圈16的向下两端，主活塞铁芯17与主活塞外筒15正对的圆环面上产生垂直于液体流动方向的磁场，使流过的磁流变液中悬浮颗粒成链状分布，从而阻碍液体流动，在减振器主活塞7上下表面产生压强差，进而产生拉伸阻尼力，拉伸阻尼力的大小与电磁线圈16中通入的电流有关。该阻尼力的极值受到减振器主活塞7两端最大压强差的限制，由于液体具有不可压缩性，减振器主活塞7上端液体可以达到很高的压力，所以。本实用新型所述的集成空气弹簧的磁流变滑柱的拉伸阻尼力具有很高的限值。

Claims (7)

1.一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其特征在于，由磁流变减振器滑柱(1)、外空气弹簧(2)和供气调压装置(3)构成，磁流变减振器滑柱(1)同轴安装在外空气弹簧(2)内部，供气调压装置(3)与外空气弹簧(2)管路连接；

磁流变减振器滑柱(1)由阻尼力输出杆(4)、减振器主活塞(7)、减振器工作缸(6)组成,外空气弹簧(2)包括浮动活塞(8)、空气弹簧外壳(9)、空气弹簧活塞(10)、滑柱上端盖(11)、空气弹簧压盘(12)以及减振器固定衬套(36)；

减振器主活塞(7)外圆柱面与减振器工作缸(6)滑动密封配合,阻尼力输出杆(4)下端与减振器主活塞(7)螺纹连接，阻尼力输出杆(4)上部依次穿过滑柱上端盖(11)和空气弹簧压盘(12)，且阻尼力输出杆(4)与滑柱上端盖(11)密封连接，阻尼力输出杆(4)与空气弹簧压盘(12)螺纹连接，滑柱上端盖(11)和空气弹簧外壳(9)分别扣接在减振器工作缸(6)上下两端，且空气弹簧外壳(9)与滑柱上端盖(11)螺纹连接将减振器工作缸(6)压紧，在减振器工作缸(6)与空气弹簧外壳(9)之间分别密封安装有空气弹簧活塞(10)和浮动活塞(8)；空气弹簧压盘(12)下端的弹簧压盘推杆(26)穿过滑柱上端盖(11)与空气弹簧活塞(10)上端面接触；空气弹簧外壳(9)下端与减振器固定衬套(36)外壳焊接。

2.如权利要求1所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其特征在于，所述磁流变减振器滑柱(1)的减振器主活塞(7)包括主活塞上端盖(14)、主活塞外筒(15)、电磁线圈(16)、主活塞铁芯(17)、主活塞下端盖(18)、线圈输出线(19)以及绝缘密封层(20)；

主活塞外筒(15)的上端和下端的翻边部分分别将主活塞上端盖(14)以及主活塞下端盖(18)压紧在主活塞铁芯(17)的上下表面上，阻尼力输出杆(4)下端与主活塞铁芯(17)上端螺纹连接连接，阻尼力输出杆(4)通过圆台压紧主活塞上端盖(14)，在主活塞铁芯(17)的外圆柱面上加工有环形凹槽，用于安装电磁线圈(16)；在主活塞铁芯(17)中心圆孔与外侧的环形凹槽之间径向加工有长方形凹槽，线圈输出线(19)通过长方形凹槽深入主活塞铁芯(17)中心圆孔，并通过阻尼力输出杆(4)中心孔伸出；线圈输出线(19)与阻尼力输出杆(4)及主活塞铁芯(17)的中心圆孔之间均填充有绝缘密封层(20)，在电磁线圈(16)外表面上也涂有绝缘密封层(20)。

3.如权利要求2所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其特征在于，所述电磁线圈(16)导线的一端剥去漆皮，埋放在环形凹槽底部，与主活塞铁芯(17)导通，电磁线圈(16)导线的另一端与线圈输出线(19)相连；主活塞上端盖(14)的中心圆盘圆周方向上加工有多个通槽(21)，主活塞下端盖(18)的中心圆盘圆周方向上也加工多个通槽(21)。

4.如权利要求1所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其特征在于，所述滑柱上端盖(11)为回转体盘状零件,其内部加工有一环状盲孔，滑柱上端盖(11)的环状盲孔内圆柱面与减振器工作缸(6)过盈配合，环状盲孔外圆柱面上加工有内螺纹，滑柱上端盖(11)通过内螺纹与空气弹簧外壳(9)的外螺纹相连，滑柱上端盖(11)中心圆柱孔内圆柱面上开有梯形环槽，环槽中安装有主活塞杆密封圈(25)，在滑柱上端盖(11)的中心圆盘上加工有多个通孔，空气弹簧压盘(12)下端的弹簧压盘推杆(26)穿过通孔与空气弹簧活塞(10)接触。

5.如权利要求1所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其特征在于，所述空气弹簧压盘(12)包括上端的圆盘，圆盘下端焊接有多个弹簧压盘推杆(26)，圆盘中心有一内螺纹孔，内螺纹孔与阻尼力输出杆(4)上端的外螺纹相连。

6.如权利要求1所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其特征在于，所述空气弹簧外壳(9)为金属圆筒状结构件，其内部加工有一组阶梯盲孔，其上段圆柱面用于与空气弹簧活塞(10)以及浮动活塞(8)的上端滑动配合；下段圆柱面用于与浮动活塞(8)的下端滑动配合，阶梯盲孔底端圆柱面与减振器工作缸(6)过盈配合；在上下两段圆柱面间的圆台上，加工有与空气弹簧外壳(9)外部相连的通气孔，用于平衡浮动活塞(8)移动时下端的压强。

7.如权利要求1所述的一种集成空气弹簧的磁流变滑柱，其特征在于，所述供气调压装置(3)包括供气三通(27)、低压隔离阀(28)、低压蓄能器(29)、减压阀(30)、气泵(31)、高压蓄能器(32)、增压阀(33)以及高压隔离阀(34)、蓄能器三通(35)、压力传感器(37)以及通气阀(38)；

供气三通(27)通过软管连接压力传感器(37)的一端，压力传感器(37)的另一端通过供气软管(5)与空气弹簧外壳(9)连通，供气三通(27)另外两个接口分别通过软管与低压隔离阀(28)以及高压隔离阀(34)相连，低压隔离阀(28)以及高压隔离阀(34)的另一端分别与两个蓄能器三通(35)通过软管相连，两个蓄能器三通(35)的另外一段出口分别与低压蓄能器(29)和高压蓄能器(32)的出口通过软管相连，两个蓄能器三通(35)的第三个出口分别连接减压阀(30)与增压阀(33)的一个出口，减压阀(30)与气泵(31)的进气口之间通过软管连接通气阀(38)，增压阀(33)的另一个出口与气泵(31)的出气口通过软管相连。