CN206802181U - 集成蓄能器和压力传感器的双出杆式磁流变阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成蓄能器和压力传感器的双出杆式磁流变阻尼器，主要由活塞杆、活塞头总成、励磁线圈、端盖、蓄能器及压力传感器等组成。阻尼器端盖处增加一个蓄能器，能够解决双出杆阻尼器因液体泄漏和内含气泡等原因造成磁流变液填充不满的问题，从而保证了阻尼器耗能能力的稳定性；蓄能器的使用可以提供较大的可控阻尼力，提高了阻尼力动态调节范围，使得应用领域更加广泛。压力传感器可以监测灌装时初始压力，最大限度的减少阻尼器内的气泡，降低力滞回特性；本实用新型特别适用于汽车及机车车辆、建筑物及桥梁的减振抗震等场合。

Description

集成蓄能器和压力传感器的双出杆式磁流变阻尼器

技术领域

本实用新型涉及一种磁流变阻尼器，尤其涉及一种集成蓄能器和压力传感器的双出杆式磁流变阻尼器。

背景技术

磁流变阻尼器具备出力大、响应迅速、阻尼力连续可调、结构形式简单、适应范围广泛等诸多优势，被认为最具有发展前景的半主动控制装置之一。目前，磁流变阻尼器已广泛应用在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。

随着科技的进步和生产力的实际需求，对磁流变阻尼器性能提出了更高的要求。虽然阻尼器结构简单，易于控制，但实际应用中仍然有许多技术难题。例如，双出杆式阻尼器内磁流变液泄露和内含气泡等原因而造成的填充不满的问题，从而降低了阻尼器的可靠性。此类问题国内外也有人研究，例如阻尼器内加补偿弹簧等等，上述结构虽然能够解决部分难题，但无疑会增加阻尼器缸内结构复杂度，缸内结构一旦出现故障，很难在短时间内检测出故障原因。

基于此，有必要提出一种集成蓄能器和压力传感器的双出杆式磁流变阻尼器，能够很好的解决因磁流变液泄露和内含气泡等因素，所造成的阻尼器性能下降的问题，及时反馈阻尼器故障信息。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本新型提出一种集成蓄能器和压力传感器的双出杆式磁流变阻尼器。将阻尼器左端盖上端加工螺纹孔，安装一个蓄能器，阻尼器右端盖上端加工螺纹孔，安装压力传感器。压力传感器保证灌装磁流变液时的初始压力，能够最大限度的减少气泡产生，蓄能器能够补偿泄露的磁流变液，消除气泡的产生，压力传感器能够监测灌装时阻尼器内磁流变液的初始压力，最大限度减少气泡的产生，大大降低力的的滞回特性；同时在阻尼器工作时实时监测缸内压力，一旦出现故障，将故障信息反馈出来，可以减少了人工诊断时间，提高工作效率，增加了磁流变阻尼器工作的可靠性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：左吊耳(1)、活塞杆(2)、密封毡圈 (3)、内六角螺栓(4)、阻尼器左端盖(5)、活塞头总成(6)、励磁线圈Ⅰ(7)、励磁线圈Ⅱ(8)、阻尼器缸筒(9)、阻尼器右端盖(10)、右吊耳(11)、压力传感器(12)、螺母(13)及蓄能器(14)；左吊耳(1)左侧加工连接孔，右端面中心加工有内螺纹孔；活塞杆(2)左端加工一段螺纹杆，左吊耳 (1)右端与活塞杆(2)左端通过螺纹紧固连接；阻尼器左端盖(5)中间加工有圆形通孔，活塞杆(2) 左端与阻尼器左端盖(5)圆形通孔内表面间隙配合；活塞杆(2)左端与阻尼器左端盖(5)圆形通孔内表面通过密封毡圈(3)进行密封；阻尼器左端盖(5)与阻尼器缸筒(9)左端面间隙配合，阻尼器左端盖(5)与阻尼器缸筒(9)左侧通过3个内六角螺栓(4)固定连接；阻尼器左端盖(5)与阻尼器缸筒(9)之间通过密封圈进行密封；阻尼器左端盖(5)上端加工有螺纹通孔，与压力腔Ⅰ相通，蓄能器(14)与阻尼器左端盖(5)通过螺栓连接，蓄能器(14)下端用螺母(13)进行固定；活塞头总成(6)加工有2段环形凹槽，励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ(8)分别缠绕在环形凹槽内，2段环形凹槽内都加工有出线孔，活塞杆中心加工有出线孔，励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ(8)的出头分别通过活塞头出线孔和活塞杆出线孔引出；活塞头总成(6)中心加工有孔，励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ(8)装配完成后，将活塞杆套入活塞头总成(6)中心孔内，活塞杆(2)左侧加工一段轴环，轴向固定活塞头总成(6)左侧，活塞杆(2)右侧加工有一段外螺纹，用螺母轴向固定活塞头总成 (6)右侧；右吊耳(11)右侧加工连接孔，左端面中心加工有内螺纹孔，活塞杆(2)右端加工一段螺纹杆，右吊耳(11)与活塞杆(2)右侧通过螺纹紧固连接；右吊耳(11)加工有出线孔，活塞杆出线孔与吊耳出线孔相通，将励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ(8)的出头分别经过活塞头出线孔、活塞杆出线孔、吊耳出线孔引出与外界相连；阻尼器右端盖(10)中间加工有圆形通孔，活塞杆(2) 右端与阻尼器右端盖(10)圆形通孔内表面间隙配合；活塞杆(2)右端与阻尼器右端盖(10)圆形通孔内表面通过密封圈进行密封；阻尼器右端盖(10)与阻尼器缸筒(9)右端面间隙配合，阻尼器右端盖(10)与阻尼器缸筒(9)右侧通过3个内六角螺栓(4)固定连接；阻尼器右端盖(10)与阻尼器缸筒(9)之间通过密封圈进行密封；阻尼器右端盖(10)上端加工有螺纹通孔，与压力腔Ⅱ相通，压力传感器(12)与阻尼器右端盖(10)通过螺栓连接。阻尼器左端盖(5)上端加工有螺纹通孔，与压力腔Ⅰ相通，蓄能器(14)通过螺栓连接安装在加工有螺纹通孔阻尼器左端盖(5)上，蓄能器(14)下端用螺母(13)进行固定，蓄能器(14)与压力腔Ⅰ相通；活塞头总成(6)将阻尼器缸内分成压力腔Ⅰ和压力腔Ⅱ；活塞头总成(6)与阻尼器缸筒(9)的内壁的间隙组成环形阻尼通道；压力腔Ⅰ和环形阻尼通道以及压力腔Ⅱ里面充满磁流变液；阻尼器右端盖(10)上端加工有螺纹通孔，与压力腔Ⅱ相通，压力传感器(12)通过螺栓连接安装在加工有螺纹通孔阻尼器右端盖(10) 上，压力传感器(12)与压力腔Ⅱ相通。活塞头总成(6)由低碳钢导磁材料制成；左吊耳(1)、阻尼器左端盖(5)、阻尼器右端盖(10)及右吊耳(11)由不导磁材料制成。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：

(1)将阻尼器左端盖上端加工螺纹孔，安装一个蓄能器，蓄能器与压力腔Ⅰ相通，能够补偿泄露的磁流变液，消除气泡的产生，从而可以提高磁流变阻尼器的可靠性。

(2)将阻尼器右端盖上端加工螺纹孔，安装一个压力传感器，压力传感器与压力腔Ⅱ相通，可以实时监测压力腔Ⅱ的压力值，当压力低于标准值时，通过实时的故障诊断，将故障信息反馈出来，可以减少了人工诊断时间，提高工作效率，增加了磁流变阻尼器工作的可靠性。

(3)阻尼器采用双线圈，加之蓄能器的补偿作用，增加了阻尼器的出力范围，使得应用场合更加广泛。

附图说明

图1本实用新型结构示意图。。

图2是图1端盖与阻尼器缸体连接螺栓布置图。

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：左吊耳(1)、活塞杆(2)、密封毡圈(3)、内六角螺栓(4)、阻尼器左端盖(5)、活塞头总成(6)、励磁线圈Ⅰ(7)、励磁线圈Ⅱ(8)、阻尼器缸筒(9)、阻尼器右端盖(10)、右吊耳(11)、压力传感器(12)、螺母(13)、蓄能器(14)；左吊耳(1)和右吊耳(11)钻有内孔，内孔里面均攻有内螺纹，左吊耳(1)和右吊耳(11)分别通过螺栓连接固定在活塞杆的两端，左吊耳(1)和右吊耳(11)外侧都钻有孔，与外界激励机构相连接。

图2是图1端盖与阻尼器缸体连接螺栓布置图。在阻尼器左端盖(5)和阻尼器右端盖(10) 分别钻有螺纹孔以连接蓄能器(14)和压力传感器(12)，为防止孔径干涉，采用3个螺栓周圈均分布置。

本实用新型工作原理如下：

如图1所示，当作用在左吊耳(1)和右吊耳(11)的外界激励促使活塞杆向右运动时，线圈内通有电流，励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ(8)产生相互叠加的磁场，常规下的磁流变液由经典的牛顿粘性流体变成半固体，压力腔Ⅱ容积变小，挤压半固体的磁流变液，活塞杆(2)与阻尼器右端盖(10)之间形成第一阻尼通道，其间的磁流变液，往左边运动，由于压力腔Ⅱ容积变小，磁流变液通过活塞头总成(6)与阻尼器缸筒(9)组成第二道环形阻尼通道，环形阻尼通道之间的液体向左边运动，进入压力腔Ⅰ，此时蓄能器(14)阻止压力腔Ⅱ的磁流变液进入压力腔Ⅰ，磁流变液的剪切应力产生阻尼，并且随着电流的增加而阻尼力得到大幅度的增加；当作用在左吊耳(1)和右吊耳(11)的外界激励促使活塞杆向左运动时，磁流变液在通电的励磁线圈产生的磁场作用下，变成半固体，压力腔Ⅰ容积减小，促使半固体的磁流变液挤向压力腔Ⅱ，蓄能器(14)增加缸内压力，阻止活塞头总成(6)向左运动，通过调节励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ (8)中电流大小，可改变阻尼间隙处磁流变液的屈服应力，达到所需的可控输出阻尼力。磁流变阻尼器右端盖上的压力传感器可以监测灌装时阻尼器内磁流变液的初始压力，使得初始压力值达到最优，从而使阻尼器性能达到最佳；同时实时监测工作时缸内压力值，当缸内结构损坏或者磁流变液泄露等故障使得缸内压力降低时，将故障信息反馈出来，提醒阻尼器需维修或更换。

Claims (3)

1.一种集成蓄能器和压力传感器的双出杆式磁流变阻尼器，其特征在于包括：左吊耳(1)、活塞杆(2)、密封毡圈(3)、内六角螺栓(4)、阻尼器左端盖(5)、活塞头总成(6)、励磁线圈Ⅰ(7)、励磁线圈Ⅱ(8)、阻尼器缸筒(9)、阻尼器右端盖(10)、右吊耳(11)、压力传感器(12)、螺母(13)及蓄能器(14)；左吊耳(1)左侧加工连接孔，右端面中心加工有内螺纹孔；活塞杆(2)左端加工一段螺纹杆，左吊耳(1)右端与活塞杆(2)左端通过螺纹紧固连接；阻尼器左端盖(5)中间加工有圆形通孔，活塞杆(2)左端与阻尼器左端盖(5)圆形通孔内表面间隙配合；活塞杆(2)左端与阻尼器左端盖(5)圆形通孔内表面通过密封毡圈(3)进行密封；阻尼器左端盖(5)与阻尼器缸筒(9)左端面间隙配合，阻尼器左端盖(5)与阻尼器缸筒(9)左侧通过3个内六角螺栓(4)固定连接；阻尼器左端盖(5)与阻尼器缸筒(9)之间通过密封圈进行密封；阻尼器左端盖(5)上端加工有螺纹通孔，与压力腔Ⅰ相通，蓄能器(14)与阻尼器左端盖(5)通过螺栓连接，蓄能器(14)下端用螺母(13)进行固定；活塞头总成(6)加工有2段环形凹槽，励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ(8)分别缠绕在环形凹槽内，2段环形凹槽内都加工有出线孔，活塞杆中心加工有出线孔，励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ(8)的出头分别通过活塞头出线孔和活塞杆出线孔引出；活塞头总成(6)中心加工有孔，励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ(8)装配完成后，将活塞杆套入活塞头总成(6)中心孔内，活塞杆(2)左侧加工一段轴环，轴向固定活塞头总成(6)左侧，活塞杆(2)右侧加工有一段外螺纹，用螺母轴向固定活塞头总成(6)右侧；右吊耳(11)右侧加工连接孔，左端面中心加工有内螺纹孔，活塞杆(2)右端加工一段螺纹杆，右吊耳(11)与活塞杆(2)右侧通过螺纹紧固连接；右吊耳(11)加工有出线孔，活塞杆出线孔与吊耳出线孔相通，将励磁线圈Ⅰ(7)和励磁线圈Ⅱ(8)的出头分别经过活塞头出线孔、活塞杆出线孔、吊耳出线孔引出与外界相连；阻尼器右端盖(10)中间加工有圆形通孔，活塞杆(2)右端与阻尼器右端盖(10)圆形通孔内表面间隙配合；活塞杆(2)右端与阻尼器右端盖(10)圆形通孔内表面通过密封圈进行密封；阻尼器右端盖(10)与阻尼器缸筒(9)右端面间隙配合，阻尼器右端盖(10)与阻尼器缸筒(9)右侧通过3个内六角螺栓(4)固定连接；阻尼器右端盖(10)与阻尼器缸筒(9)之间通过密封圈进行密封；阻尼器右端盖(10)上端加工有螺纹通孔，与压力腔Ⅱ相通，压力传感器(12)与阻尼器右端盖(10)通过螺栓连接。

2.根据权利要求1所述的一种集成蓄能器和压力传感器的双出杆式磁流变阻尼器，其特征在于：阻尼器左端盖(5)上端加工有螺纹通孔，与压力腔Ⅰ相通，蓄能器(14)通过螺栓连接安装在加工有螺纹通孔阻尼器左端盖(5)上，蓄能器(14)下端用螺母(13)进行固定，蓄能器(14)与压力腔Ⅰ相通；活塞头总成(6)将阻尼器缸内分成压力腔Ⅰ和压力腔Ⅱ；活塞头总成(6)与阻尼器缸筒(9)的内壁的间隙组成环形阻尼通道；压力腔Ⅰ和环形阻尼通道以及压力腔Ⅱ里面充满磁流变液；阻尼器右端盖(10)上端加工有螺纹通孔，与压力腔Ⅱ相通，压力传感器(12)通过螺栓连接安装在加工有螺纹通孔阻尼器右端盖(10)上，压力传感器(12)与压力腔Ⅱ相通。

3.根据权利要求1所述的一种集成蓄能器和压力传感器的双出杆式磁流变阻尼器，其特征在于：活塞头总成(6)由低碳钢导磁材料制成；左吊耳(1)、阻尼器左端盖(5)、阻尼器右端盖(10)及右吊耳(11)由不导磁材料制成。