CN206802171U - 采用液压油和磁流变液双工作介质的吸振器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用液压油和磁流变液双工作介质的吸振器，主要由活塞杆、内套筒、外套筒、活塞头、线圈绕线架、励磁线圈及缸筒等组成。本实用新型吸振器由一个液压吸振器和一个磁流变阻尼器共同组合而成，液压吸振器中通过活塞杆和活塞头的往复运动带动内外腔内的液压油相互流动，提供固定不变的阻尼力；磁流变阻尼器中励磁线圈缠绕在线圈绕线架上，可形成两个有效阻尼间隙，提供可变的阻尼力。这种结构设计可产生较大可控阻尼力，同时提高了阻尼力动态调节范围以及吸振器的灵敏度。另外，利用液压油能够有效地对高速冲击振动进行较平缓减振，特别适用于工况变化的汽车悬架或铁路机车的减振系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种吸振器，尤其涉及一种采用液压油和磁流变液双工作介质的吸振器。
背景技术
吸振器因其阻尼力容易调整、结构简单、价格便宜等优点，已广泛应用于汽车悬架系统及铁路机车车辆、建筑物及桥梁的减振抗震等方面。传统的液压吸振器中填充的工作介质是普通液压油，其结构简单且无须外部能量输入，但由于液压油粘度不可变且粘度小，其输出阻尼力较小且不可控，不能适应各种变化的工作工况。
磁流变阻尼器是基于磁流变液可控特性的一种新型半主动阻尼器件，该器件可以对运动产生阻力，并用来耗散运动的能量，在其工作范围内拥有响应速度快、结构简单、体积小、容易控制和能耗低等优点，是一种理想的隔振、抗震装置，在建筑、机械、军工等方面具有广泛应用前景。实际应用中当被控对象振动时，控制器根据传感器检测到的被控对象主体与承载体之间的相对振动状况做出相应的分析和决策，并产生一控制电压作用于磁流变阻尼器的电流驱动器，通过电流驱动器给励磁线圈加载一驱动电流调节励磁线圈的磁场强度，从而在毫秒级时间内改变位于阻尼器阻尼通道中的磁流变液的屈服应力大小，达到调节磁流变阻尼器的阻尼的目的，实现对被控对象振动的半主动阻尼减振。但是磁流变阻尼器也有一些固有缺点，例如，由于无磁场下的磁流变液的粘度比普通液压油的粘度更大，所以即使在无电流输入的情况下，磁流变阻尼器也会施加一个较硬的阻尼力，对于振动的感知灵敏度较低。同时磁流变液较之普通液压油更贵，增加了磁流变阻尼器的制造成本。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提出一种采用液压油和磁流变液双工作介质的吸振器。在液压吸振器中增设一个内套筒，内套筒上腔室中填充磁流变液，与吸振器缸筒和活塞杆共同形成一个小型磁流变阻尼器。本实用新型吸振器由一个液压吸振器和一个磁流变阻尼器共同组合而成，液压吸振器中通过活塞杆和活塞头的往复运动带动内外腔内的液压油相互流动，提供固定不变的阻尼力；磁流变阻尼器中励磁线圈缠绕在线圈绕线架上，可形成两个有效阻尼间隙，提供可变的阻尼力。这种结构设计可产生较大可控阻尼力，同时提高了阻尼力动态调节范围，提高了吸振器对振动反应的灵敏度。另外，利用液压油能够有效地对高速冲击振动进行较平缓减振。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：上吊耳(1)、上端盖(2)、内套筒(3)、外套筒(4)、活塞头端盖(5)、活塞头(6)、缸筒(7)、下端盖(8)、下吊耳(9)、缸筒端盖(10)、紧固螺母(11)、励磁线圈(12)、线圈绕线架(13)以及活塞杆(14)；上吊耳(1)下端中间加工有内螺纹孔，活塞杆(14)上端外部加工有外螺纹，两者通过螺纹固定连接；上端盖(2)分别与外套筒(4)和内套筒(3)通过螺钉固定连接；上端盖(2)和内套筒(3)上端部中间分别加工有圆形通孔，圆形通孔内表面和活塞杆(14)外表面间隙配合，并通过密封圈密封；活塞杆(14)加工有4个周向均匀分布的供磁流变液通过的圆形通孔，其末端加工有外螺纹，可与紧固螺母(11)固定连接；活塞头端盖(5)分别通过活塞杆(14)下轴肩和活塞头(6)以及线圈绕线架(13)的上端部进行轴向定位；线圈绕线架(13)装入活塞头(6)腔体内；活塞头(6)上下两端面分别通过活塞头端盖(5)下端面和缸筒(7)上端面轴向定位，并通过紧固螺母(11)锁紧；活塞头端盖(5)和活塞头(6)加工有3个周向均匀布置的供液压油通过的腰形通孔；活塞头(6)外表面与内套筒(3)下腔室内表面间隙配合，并通过密封圈密封；活塞头端盖(5)、线圈绕线架(13)、活塞头(6)下端面以及缸筒(7)上端面中间均加工有圆形通孔，圆形通孔内表面和活塞杆(14)外表面过盈配合；线圈绕线架(13)中部加工有凹槽，励磁线圈(12)缠绕在凹槽中；活塞头(6)加工有引线槽，活塞头端盖(5)加工有引线孔，上吊耳(1)、活塞杆(14)加工有引线孔，励磁线圈(12)的引线通过上述引线槽和引线孔引出；缸筒端盖(10)与缸筒(7)的下端部通过螺钉固定连接；内套筒(3)下端部加工有3个周向均匀布置的供液压油通过的腰形通孔；下端盖(8)与外套筒(4)通过螺钉固定连接；下吊耳(9)中间加工有螺纹孔，可与下端盖(8)通过螺纹紧固连接。内套筒(3)和活塞杆(14)之间围成封闭容腔Ⅰ；内套筒(3)、活塞杆(14)以及活塞头端盖(5)之间围成封闭容腔Ⅱ；活塞杆(14)、缸筒(7)以及缸筒端盖(10)之间围成封闭容腔Ⅲ；内套筒(3)、缸筒(7)、活塞头(6)以及缸筒端盖(10)之间围成封闭容腔Ⅳ；上端盖(2)、内套筒(3)、外套筒(4)以及下端盖(8)之间围成封闭容腔Ⅴ；封闭容腔Ⅰ和封闭容腔Ⅲ内填充磁流变液；封闭容腔Ⅱ、封闭容腔Ⅳ和封闭容腔Ⅴ内填充液压油；当活塞杆(14)沿轴向受拉伸时，封闭容腔Ⅰ内的磁流变液经过液流通道进入封闭容腔Ⅲ，封闭容腔Ⅱ和封闭容腔Ⅴ内的液压油经过液流通道进入封闭容腔Ⅳ；当活塞杆(14)沿轴向受压缩时，封闭容腔Ⅲ内的磁流变液经过液流通道进入封闭容腔Ⅰ，封闭容腔Ⅳ内的液压油经过液流通道进入封闭容腔Ⅱ和封闭容腔Ⅴ。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：
(1) 本实用新型吸振器同时结合了液压吸振器和磁流变阻尼器的优点，其中较低粘度的液压油能够对振动做出更加灵敏的反应，同时利用磁流变液能够对吸振器的输出阻尼力进行有效的控制，以适应于各种变化的工作工况。
(2) 本实用新型吸振器内套筒体积较小，对于价格较贵的磁流变液所需量较少，使吸振器制造成本有所降低。
(3) 本实用新型吸振器中液压吸振器和磁流变阻尼器共用同一套活塞杆和活塞头，结构紧凑，体积小，方便工作在空间狭小的场合。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型吸振器活塞头端盖上端面俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，本实用新型包括：上吊耳(1)、上端盖(2)、内套筒(3)、外套筒(4)、活塞头端盖(5)、活塞头(6)、缸筒(7)、下端盖(8)、下吊耳(9)、缸筒端盖(10)、紧固螺母(11)、励磁线圈(12)、线圈绕线架(13)以及活塞杆(14)。
图2是本实用新型吸振器活塞头端盖上端面俯视图。其中，与活塞头相对应的位置加工有3个周向均匀布置的供液压油通过的腰形通孔，与活塞头引线槽相对应的位置加工有引线孔。
本实用新型工作原理如下：
本实用新型吸振器由一个液压吸振器和一个磁流变阻尼器构成，吸振器的活塞由活塞杆连接带动上下往复运动，液压油和磁流变液分别产生阻力阻碍活塞杆运动。液压吸振器中的液压油在封闭容腔Ⅱ、封闭容腔Ⅳ和封闭容腔Ⅴ之间自由流动并形成压力差，其粘度较低且不可变，从而为吸振器提供较平稳的固定不可控阻尼力。在磁流变阻尼器中，当向励磁线圈引线内输入一定大小的电流时，由于电磁效应就会在两个有效阻尼间隙内产生磁场，使得阻尼间隙中自由流动的磁流变液在磁场作用下由牛顿流体迅速变化为半固体状态，磁流变液的粘度迅速增加且随外加磁场强度的增加而增加，从而产生较大的剪切应力。通过控制输入电流的大小就可控制阻尼间隙内磁场的强度，进而可控制磁流变液剪切应力的大小，最终与液压吸振器相结合，达到所需的可控输出阻尼力。
Claims (2)
1.一种采用液压油和磁流变液双工作介质的吸振器，其特征在于包括：上吊耳(1)、上端盖(2)、内套筒(3)、外套筒(4)、活塞头端盖(5)、活塞头(6)、缸筒(7)、下端盖(8)、下吊耳(9)、缸筒端盖(10)、紧固螺母(11)、励磁线圈(12)、线圈绕线架(13)以及活塞杆(14)；上吊耳(1)下端中间加工有内螺纹孔，活塞杆(14)上端外部加工有外螺纹，两者通过螺纹固定连接；上端盖(2)分别与外套筒(4)和内套筒(3)通过螺钉固定连接；上端盖(2)和内套筒(3)上端部中间分别加工有圆形通孔，圆形通孔内表面和活塞杆(14)外表面间隙配合，并通过密封圈密封；活塞杆(14)加工有4个周向均匀分布的供磁流变液通过的圆形通孔，其末端加工有外螺纹，可与紧固螺母(11)固定连接；活塞头端盖(5)分别通过活塞杆(14)下轴肩和活塞头(6)以及线圈绕线架(13)的上端部进行轴向定位；线圈绕线架(13)装入活塞头(6)腔体内；活塞头(6)上下两端面分别通过活塞头端盖(5)下端面和缸筒(7)上端面轴向定位，并通过紧固螺母(11)锁紧；活塞头端盖(5)和活塞头(6)加工有3个周向均匀布置的供液压油通过的腰形通孔；活塞头(6)外表面与内套筒(3)下腔室内表面间隙配合，并通过密封圈密封；活塞头端盖(5)、线圈绕线架(13)、活塞头(6)下端面以及缸筒(7)上端面中间均加工有圆形通孔，圆形通孔内表面和活塞杆(14)外表面过盈配合；线圈绕线架(13)中部加工有凹槽，励磁线圈(12)缠绕在凹槽中；活塞头(6)加工有引线槽，活塞头端盖(5)加工有引线孔，上吊耳(1)、活塞杆(14)加工有引线孔，励磁线圈(12)的引线通过上述引线槽和引线孔引出；缸筒端盖(10)与缸筒(7)的下端部通过螺钉固定连接；内套筒(3)下端部加工有3个周向均匀布置的供液压油通过的腰形通孔；下端盖(8)与外套筒(4)通过螺钉固定连接；下吊耳(9)中间加工有螺纹孔，可与下端盖(8)通过螺纹紧固连接。
2.根据权利要求1所述的一种采用液压油和磁流变液双工作介质的吸振器，其特征在于：内套筒(3)和活塞杆(14)之间围成封闭容腔Ⅰ；内套筒(3)、活塞杆(14)以及活塞头端盖(5)之间围成封闭容腔Ⅱ；活塞杆(14)、缸筒(7)以及缸筒端盖(10)之间围成封闭容腔Ⅲ；内套筒(3)、缸筒(7)、活塞头(6)以及缸筒端盖(10)之间围成封闭容腔Ⅳ；上端盖(2)、内套筒(3)、外套筒(4)以及下端盖(8)之间围成封闭容腔Ⅴ；封闭容腔Ⅰ和封闭容腔Ⅲ内填充磁流变液；封闭容腔Ⅱ、封闭容腔Ⅳ和封闭容腔Ⅴ内填充液压油；当活塞杆(14)沿轴向受拉伸时，封闭容腔Ⅰ内的磁流变液经过液流通道进入封闭容腔Ⅲ，封闭容腔Ⅱ和封闭容腔Ⅴ内的液压油经过液流通道进入封闭容腔Ⅳ；当活塞杆(14)沿轴向受压缩时，封闭容腔Ⅲ内的磁流变液经过液流通道进入封闭容腔Ⅰ，封闭容腔Ⅳ内的液压油经过液流通道进入封闭容腔Ⅱ和封闭容腔Ⅴ。
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| CN114838081A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-02 | 武汉理工大学 | 一种节省磁流变液的两腔室长冲程磁流变液阻尼器 |
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