CN209524035U - 混合模式下工作的磁流变减振器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种混合模式下工作的磁流变减振器，包括工作缸、导向端盖、活塞和浮动活塞，所述的活塞同轴滑动安装在工作缸内，活塞包括同轴安装的活塞杆和活塞体，活塞体内部固定有线圈；所述的线圈在外部控制系统的作用下，产生磁场；所述的活塞孔隙内的磁流变液在磁场作用下工作在流动模式；所述的狭窄间隙内的磁流变液在磁场作用下工作在剪切模式；所述的锥形缝隙内的磁流变液在磁场作用下工作在挤压模式；本实用新型在原本以流动模式为主的工作过程中引入更多的剪切模式、挤压模式，有利于发挥磁流变液的类固体特性，避免了减振器阻尼力对速度的变化过于敏感，更有利于使阻尼力变化曲线接近理想状态，使标定和控制过程更便利。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车底盘部件技术领域，具体涉及一种混合模式下工作的磁流变减振器。
背景技术
活塞式减振器通过运动活塞在工作介质中受到的阻力提供阻尼力，产生对相对运动的衰减作用，被广泛应用于车辆、机械、建筑、桥梁等众多领域。磁流变减振器是一种以磁流变液为核心工作介质的电控减振器，利用磁流变液在不同电磁环境下呈现出的不同性能，实现阻尼可控，进而对不同速度的相对运动都能达到最佳的衰减效果。
磁流变液的工作模式可分为流动、剪切、挤压三种。流动模式中磁流变液处于流动状态，会产生由黏度导致的磁流变液流动阻力；剪切模式中两表面在保持间距不变的情况下沿切向平行滑动，磁流变液会在两表面间对其切向相对运动产生阻滞作用；挤压模式中两表面产生沿法向彼此接近的相对运动，磁流变液在两表面间的受压屈服的过程中，磁流变液对彼此接近的两表面产生的法向压力，形成对相对运动的阻力。流动模式下的磁流变液更多的表现出液体特性，使减振器阻尼力随活塞运动速度的增大而增大；剪切模式、挤压模式下的磁流变液更多的表现出类固体特性，使减振器的阻尼力趋于常量，不随活塞运动速度的变化发生明显变化。
现有技术中的磁流变减振器在设计和使用过程中，主要利用的原理是磁流变液的流动模式，对剪切模式和挤压模式的重视和应用都不够充分，减振器中自然产生的磁流变液剪切和挤压的现象对减振器阻尼力的影响也较小，导致减振器的工作过程中，磁流变液的液体特性表现明显而类固体特性未得到合理应用，减振器阻尼力对速度的变化过于敏感，阻尼力变化曲线与理想状态相差较大，这就导致需要通过电控系统不断地做出调节，不仅提高了能耗，也增加了标定的难度和工作量。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种混合模式下工作的磁流变减振器，解决现有技术中的磁流变减振器的一系列问题：磁流变液的液体特性表现明显而类固体特性未得到合理应用，减振器阻尼力对速度的变化过于敏感，阻尼力变化曲线与理想状态相差较大，需要通过控制系统不断地做出调节，标定的难度和工作量较大等问题。
为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种混合模式下工作的磁流变减振器，包括工作缸、导向端盖、活塞和浮动活塞，所述的活塞同轴滑动安装在工作缸内，活塞包括同轴安装的活塞杆和活塞体，活塞体内部固定有线圈，线圈通过活塞杆内的线束与外部控制系统连接；所述的导向端盖通过卡环固定在工作缸端部，活塞杆从导向端盖中孔伸出工作缸，导向端盖对活塞的轴向滑动进行导向，并对导向端盖与工作缸的连接、导向端盖和活塞杆的连接进行密封；
所述的活塞体将工作缸内磁流变液所占空间分隔成上油腔和下油腔；所述的活塞的往复运动过程中，活塞杆伸入油腔内的体积变化，通过气室容积内的压缩气体的胀缩获得补偿；所述的浮动活塞同轴安装在工作缸内，将压缩气体和磁流变液隔绝开，并通过在工作缸内滑动完成气室容积的调整。
所述的活塞体内部设置有活塞孔隙，一部分磁流变液通过活塞孔隙在上油腔和下油腔之间进行流动；所述的活塞体的外表面与工作缸的内表面之间形成狭窄间隙；所述的活塞体的两个端面设置有长锥面，与工作缸的内表面之间形成锥形缝隙；另一部分磁流变液依次通过锥形缝隙和狭窄间隙在上油腔和下油腔之间进行流动。
优选地，所述的长锥面与工作缸的内表面之间的锥角在30度至45度之间。
优选地，所述的活塞体的外表面与工作缸的内表面之间的狭窄间隙厚度为1mm至3mm之间。
所述的活塞体的线圈在外部控制系统的作用下，产生磁场；所述的活塞孔隙内的磁流变液在磁场作用下工作在流动模式；所述的狭窄间隙内的磁流变液在磁场作用下工作在剪切模式；所述的锥形缝隙内的磁流变液在磁场作用下工作在挤压模式。
本实用新型的优点和有益效果在于：
本实用新型采用创新的混合模式下工作的磁流变减振器结构，相比于现有技术下的磁流变减振器，在原本以流动模式为主的工作过程中引入更多的剪切模式、挤压模式，有利于发挥磁流变液的类固体特性，避免了减振器阻尼力对速度的变化过于敏感，更有利于使阻尼力变化曲线接近理想状态，使标定和控制过程更便利，在保证相同使用效果的情况下减轻了控制系统的工作负担和设计难度。具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型的一种实施例的示意图；
图2为本实用新型的一种实施例的剖视图；
图3为本实用新型工作在混合模式下活塞部分细节的剖视图；
图4为磁流变液在磁场作用下三种工作模式原理图，其中：
图4(a)为流动模式原理图，图4(b)为剪切模式原理图，图4(c)为挤压模式原理图。
图中：
1、工作缸；2、导向端盖；3、活塞；4、浮动活塞；
5、磁流变液；6、压缩气体；7、上油腔；8、下油腔；9、气室；
21、卡环；31、活塞杆；32、线束；33、活塞体；34、线圈；
331、活塞孔隙；332、狭窄间隙；333、长锥面；334、锥形缝隙；341、磁场。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
将结合图1和图2所示，本实用新型一种混合模式下工作的磁流变减振器，包括工作缸1、导向端盖2、活塞3和浮动活塞4，所述的活塞3同轴滑动安装在工作缸1内，活塞3包括同轴安装的活塞杆31和活塞体33，活塞体33内部固定有线圈34，线圈34通过活塞杆31内的线束32与外部控制系统连接；所述的导向端盖2通过卡环21固定在工作缸1端部，活塞杆31从导向端盖2中孔伸出工作缸1，导向端盖2对活塞3的轴向滑动进行导向，并对导向端盖2与工作缸1的连接、导向端盖2和活塞杆31的连接进行密封；
所述的活塞体33将工作缸1内磁流变液5所占空间分隔成上油腔7和下油腔8；所述的活塞3的往复运动过程中，活塞杆31伸入油腔内的体积变化，通过气室9容积内的压缩气体6的胀缩获得补偿；所述的浮动活塞4同轴安装在工作缸1内，将压缩气体6和磁流变液5隔绝开，并通过在工作缸1内滑动完成气室9容积的调整。
如图3所示，所述的活塞体33内部设置有活塞孔隙331，一部分磁流变液5通过活塞孔隙331在上油腔7和下油腔8之间进行流动；所述的活塞体33的外表面与工作缸1的内表面之间形成狭窄间隙332；所述的活塞体33的两个端面设置有长锥面333，与工作缸1的内表面之间形成锥形缝隙334；另一部分磁流变液5依次通过锥形缝隙334和狭窄间隙332在上油腔7和下油腔8之间进行流动。
优选地，所述的长锥面333与工作缸1的内表面之间的锥角在30度至45度之间。
优选地，所述的活塞体33的外表面与工作缸1的内表面之间的狭窄间隙332厚度为1mm至3mm之间。
所述的活塞体33的线圈34在外部控制系统的作用下，产生磁场341；所述的活塞孔隙331内的磁流变液5在磁场341作用下工作在流动模式C；所述的狭窄间隙332内的磁流变液5在磁场341作用下工作在剪切模式B；所述的锥形缝隙334内的磁流变液5在磁场341作用下工作在挤压模式A。
本实用新型的工作过程是：
图3为混合模式下工作的磁流变减振器工作行程剖视图，在压缩或拉伸的行程中，活塞3的运动迫使一个油腔中的磁流变液5向另一个油腔运动。磁流变液5运动过程中受到的阻力影响了活塞3运动的阻力，进而决定了减振器的阻尼力。通过改变线圈34产生的磁场强度，调节磁流变液运动过程的阻力，即实现了对减振器阻尼力的控制。混合模式下工作的磁流变减振器工作过程中：所述的活塞孔隙331内的磁流变液5在磁场341作用下主要工作在流动模式C；所述的狭窄间隙332内的磁流变液5在磁场341作用下主要工作在剪切模式B；所述的锥形缝隙334内的磁流变液5在磁场341作用下主要工作在挤压模式A。
图4为磁流变液在磁场作用下三种工作模式原理图。本实用新型的混合模式下工作的磁流变减振器通过巧妙的活塞结构设计，实现了在不同的区域内发生流动、剪切、挤压三种工作模式。
在磁流变减振器工作过程中引入更多的剪切模式和挤压模式，有利于发挥磁流变液的类固体特性，避免了减振器阻尼力对速度的变化过于敏感，更有利于使阻尼力变化曲线接近理想状态，使标定和控制过程更便利，在保证相同使用效果的情况下减轻了控制系统的工作负担和设计难度。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种混合模式下工作的磁流变减振器，包括工作缸(1)、导向端盖(2)、活塞(3)和浮动活塞(4)，其特征在于：
所述的活塞(3)同轴滑动安装在工作缸(1)内，活塞(3)包括同轴安装的活塞杆(31)和活塞体(33)，活塞体(33)内部固定有线圈(34)，线圈(34)通过活塞杆(31)内的线束(32)与外部控制系统连接；
所述的导向端盖(2)通过卡环(21)固定在工作缸(1)端部，活塞杆(31)从导向端盖(2)中孔伸出工作缸(1)，导向端盖(2)对活塞(3)的轴向滑动进行导向，并对导向端盖(2)与工作缸(1)的连接、导向端盖(2)和活塞杆(31)的连接进行密封；
所述的活塞体(33)将工作缸(1)内磁流变液(5)所占空间分隔成上油腔(7)和下油腔(8)；所述的活塞(3)的往复运动过程中，活塞杆(31)伸入油腔内的体积变化，通过气室(9)容积内的压缩气体(6)的胀缩获得补偿；所述的浮动活塞(4)同轴安装在工作缸(1)内，将压缩气体(6)和磁流变液(5)隔绝开，并通过在工作缸(1)内滑动完成气室(9)容积的调整。
2.根据权利要求1所述的一种混合模式下工作的磁流变减振器，其特征在于：
所述的活塞体(33)内部设置有活塞孔隙(331)，一部分磁流变液(5)通过活塞孔隙(331)在上油腔(7)和下油腔(8)之间进行流动；
所述的活塞体(33)的外表面与工作缸(1)的内表面之间形成狭窄间隙(332)；
所述的活塞体(33)的两个端面设置有长锥面(333)，与工作缸(1)的内表面之间形成锥形缝隙(334)；另一部分磁流变液(5)依次通过锥形缝隙(334)和狭窄间隙(332)在上油腔(7)和下油腔(8)之间进行流动。
3.根据权利要求2所述的一种混合模式下工作的磁流变减振器，其特征在于：
所述的长锥面(333)与工作缸(1)的内表面之间的锥角在30度至45度之间。
4.根据权利要求2所述的一种混合模式下工作的磁流变减振器，其特征在于：
所述的活塞体(33)的外表面与工作缸(1)的内表面之间的狭窄间隙(332)厚度为1mm至3mm之间。
5.根据权利要求2所述的一种混合模式下工作的磁流变减振器，其特征在于：
所述的活塞体(33)的线圈(34)在外部控制系统的作用下，产生磁场(341)；
所述的活塞孔隙(331)内的磁流变液(5)在磁场(341)作用下工作在流动模式(C)；
所述的狭窄间隙(332)内的磁流变液(5)在磁场(341)作用下工作在剪切模式(B)；
所述的锥形缝隙(334)内的磁流变液(5)在磁场(341)作用下工作在挤压模式(A)。
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| CN114867214A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-05 | 吉安满坤科技股份有限公司 | 一种防孔口凹陷的车载印制电路板加工方法 |
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