CN211423251U - 一种电磁混合式迷宫型磁流变减振器 - Google Patents

Abstract

本新型的目的是提供一种电磁混合式迷宫型磁流变减振器，包括工作缸、活塞杆、活塞体、磁流变液、永磁体定位环、永磁体环Ⅰ、永磁体环Ⅱ、线圈Ⅰ、线圈Ⅱ，所述的活塞体为阶梯轴状。本新型能够解决现有阻尼力较小等问题，同时实现了减少工作用磁流变液体积量，大大提高磁流变阻尼力，具有所需的磁流变液用量少且磁流变效应显著的优点。

Description

一种电磁混合式迷宫型磁流变减振器

技术领域

本新型属于磁流变技术领域，具体涉及一种电磁混合式迷宫型磁流变减振器。

背景技术

磁流变减振器是应用了磁流变液这种可控流体的新型减振器。在不同磁场下，磁流变液剪切屈服强度不同，迫使磁流变液流动的剪切力也不一样，也就是说磁流变减振器所提供的阻尼力是可变的。因而，通过控制外加磁场，便可达到磁流变减振器阻尼力可调的目的。正是由于磁流变减振器具有这一重要工程应用价值，目前已引起业界对磁流变减振器的广泛研究。

根据磁流变液的流动模式，磁流变减振器可分为剪切式、阀式、挤压式以及两种模式的混合工作模式。其他现有技术的磁流变减振器，也存在多种技术问题，如磁流变液的利用率不高，阻尼力调节范围固定，不能灵活调节，有时发生通电线圈失效，不能保证工作稳定等问题。

实用新型内容

本新型的目的是提供一种电磁混合式迷宫型磁流变减振器，该磁流变减振器能够解决现有阻尼力较小等问题，同时实现了减少工作用磁流变液体积量，大大提高磁流变阻尼力，具有所需的磁流变液用量少且磁流变效应显著的优点。

本新型的技术方案如下：

所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，包括工作缸、活塞杆、活塞体、磁流变液、永磁体定位环、永磁体环Ⅰ、永磁体环Ⅱ、线圈Ⅰ、线圈Ⅱ；

所述的活塞体为阶梯轴状，中间的是一级轴，其半径最大，一级轴左右两侧依次设有一组以上的次级轴，以一级轴向左右两边方向，各个次级轴的半径依次递减；

所述的工作缸的左右端壁上分别设有活塞杆孔，所述的活塞杆的两端分别通过活塞孔穿出工作缸的左右两端面，能够沿着活塞孔相对于工作缸滑动；所述的活塞体设于工作缸内，活塞体与活塞杆的中部固定连接，活塞体与活塞杆的轴线重合；

所述的工作缸的内壁形状对应活塞体的结构设计，也包含对应级轴的一级环槽和对应各个次级轴的次级环槽；

所述的活塞体的各个次级轴的端面上设有线圈环槽Ⅰ，该线圈环槽Ⅰ内设有线圈Ⅰ，所述的线圈Ⅰ的端面与相应的次级轴的端面齐平；所述的工作缸的各个次级环槽的内圆面上设有永磁体环槽I，该永磁体环槽I内设有永磁体环Ⅰ，所述的永磁体环Ⅰ的内圆面与相应的次级环槽的内圆面齐平；所述的活塞体上各个次级轴的端面、外圆面与其对应的工作缸的各个次级环槽的内壁、内圆面之间留有间隙；

所述的一级轴的外圆面上设有线圈环槽Ⅱ，该线圈环槽Ⅱ内设有线圈Ⅱ，所述的线圈Ⅱ的外圆面与一级轴的外圆面齐平；所述的工作缸的一级环槽的内圆面上设有永磁体定位环，永磁体定位环的左右端面与一级环槽左右内壁接触；所述的永磁体定位环上设有永磁体环槽Ⅱ，该永磁体环槽Ⅱ内设置永磁体环Ⅱ设于永磁体环槽内，永磁体环Ⅱ的内圆面与永磁体定位环的内圆面齐平；

所述的一级轴的外圆面与永磁体定位环的内圆面相对应，它们之间留有间隙；所述的一级轴的左右端面与一级环槽的左右内壁之间留有间隙；所述的线圈的外圆面与永磁体定位环的内圆面之间留有间隙；所述的磁流变液填充于各个间隙中。

所述的永磁体定位环内圆面上设有多组永磁体环槽Ⅱ和永磁体环Ⅱ；各组永磁体环槽Ⅱ和永磁体环Ⅱ之间等距间隔分布；各个永磁体环Ⅱ均为轴向充磁型永磁体，且各个永磁体环Ⅱ的磁力线方向相同。

所述的永磁体环Ⅰ均为径向充磁型永磁体，以一级轴为分界，左侧的各个永磁体环Ⅰ的磁力线方向相同，右侧的各个永磁体环Ⅰ的磁力线方向相同，左侧的永磁体环Ⅰ与右侧永磁体环Ⅰ的磁力线方向相反；

并且，左侧的永磁体环Ⅰ的外侧的磁极与永磁体环Ⅱ左侧的磁极相反，右侧的永磁体环Ⅰ的外侧的磁极与永磁体环Ⅱ右侧的磁极相反。

所述的工作缸和活塞体均由导磁材料制成。

所述的活塞体上各个次级轴的端面、外圆面与工作缸的各个内壁阶梯的内壁、内圆面之间的间隙大小为0.3—20mm；所述的一级轴的外圆面与永磁体定位环的内圆面之间的间隙大小为0.3—20mm；所述的一级轴的左右端面与一级环槽的左右内壁之间的间隙大小为0.3—20mm。

所述的活塞杆内设有引线槽，所述的引线槽内设置电线分别连接活塞体上的线圈Ⅰ、线圈Ⅱ和外部电源。

所述的活塞孔的内圆面上设有密封圈槽Ⅰ，该密封圈槽Ⅰ中设有密封圈Ⅰ。

所述的工作缸由相互对称的两个半缸组成，两个半缸之间通过内六角圆柱头螺钉连接，其连接处位于一级环槽处，所述的永磁体定位环的左右端面上设有密封圈槽Ⅱ，该密封圈槽Ⅱ中设有密封圈Ⅱ。

所述的活塞杆的两端设有用于安装的吊环。

所述的活塞杆的中部为螺纹杆，通过该螺纹杆与活塞体螺纹连接。

本新型通过将活塞与外壳内外壁设计为阶梯迷宫状，活塞阶梯外壁与外壳阶梯内壁相配合从而形成轴向和径向阻尼通道，增大了阻尼通道长度。

本新型在外壳阶梯内壁上开设轴向和径向的环槽，放置轴向和径向充磁永磁体。在活塞阶梯外壁上开设环槽，并沿活塞杆水平中心线方向缠绕电磁线圈，从而实现剪切和挤压组合，永磁体和线圈供磁组合的一种电磁混合式迷宫型磁流变减振器。

本新型通过将工作缸体内壁设置的一对串联永磁体磁源与活塞体外圆面上凹槽内的通电线圈所产生磁源相串联，增加磁路中磁场强度从而进一步提高阻尼器的阻尼力。在使用同样的线圈和具有相同的电流强度时，本新型的阶梯状磁流变减振器的输出力要远大于常见的磁流变减振器。本新型克服了现有磁流变减振器阻尼力不足的难题。

本新型阻尼通道较长，缸和活塞之间的有效工作面积较大，大大提高磁流变液利用率，磁流变液不易发生沉淀堵塞，结合剪切和挤压的混合工作模式，大大提高了阻尼力和阻尼效果。

本新型在电磁线圈的基础上增加了永磁体，解决线圈通电失效时阻尼力较小的问题。

附图说明

图1为本新型所述的磁流变减振器的结构示意图;

图中各序号标示及对应的名称如下：

1-工作缸，2-活塞杆，3-活塞体，4-磁流变液，5-永磁体定位环，6-永磁体环Ⅰ，7-永磁体环Ⅱ，8-线圈Ⅰ，9-线圈Ⅱ，10-一级轴，11-一级环槽，12-引线槽，13-密封圈Ⅰ，14-半缸，15-六角圆柱头螺钉，16-密封圈Ⅱ，17-吊环，18-螺纹杆。

具体实施方式

下面结合附图对本新型作进一步说明。

如图1所示, 所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，包括工作缸1、活塞杆2、活塞体3、磁流变液4、永磁体定位环5、永磁体环Ⅰ6、永磁体环Ⅱ7、线圈Ⅰ8、线圈Ⅱ9；

所述的活塞体3为阶梯轴状，中间的是一级轴10，其半径最大，一级轴10左右两侧依次设有一组以上的次级轴，以一级轴10向左右两边方向，各个次级轴的半径依次递减；

所述的工作缸1的左右端壁上分别设有活塞杆孔，所述的活塞杆2的两端分别通过活塞孔穿出工作缸1的左右两端面，能够沿着活塞孔相对于工作缸1滑动；所述的活塞体3设于工作缸1内，活塞体3与活塞杆2的中部固定连接，活塞体3与活塞杆2的轴线重合；

所述的工作缸1的内壁形状对应活塞体3的结构设计，也包含对应级轴10的一级环槽11和对应各个次级轴的次级环槽；

所述的活塞体3的各个次级轴的端面上设有线圈环槽Ⅰ，该线圈环槽Ⅰ内设有线圈Ⅰ8，所述的线圈Ⅰ8的端面与相应的次级轴的端面齐平；所述的工作缸1的各个次级环槽的内圆面上设有永磁体环槽I，该永磁体环槽I内设有永磁体环Ⅰ6，所述的永磁体环Ⅰ6的内圆面与相应的次级环槽的内圆面齐平；所述的活塞体3上各个次级轴的端面、外圆面与其对应的工作缸1的各个次级环槽的内壁、内圆面之间留有间隙，该间隙中填充磁流变液4；

所述的一级轴10的外圆面上设有线圈环槽Ⅱ，该线圈环槽Ⅱ内设有线圈Ⅱ9，所述的线圈Ⅱ9的外圆面与一级轴10的外圆面齐平；所述的工作缸1的一级环槽11的内圆面上设有永磁体定位环5，永磁体定位环5的左右端面与一级环槽11左右内壁接触；所述的永磁体定位环5上设有永磁体环槽Ⅱ，该永磁体环槽Ⅱ内设置永磁体环Ⅱ7设于永磁体环槽内，永磁体环Ⅱ7的内圆面与永磁体定位环5的内圆面齐平；

所述的一级轴10的外圆面与永磁体定位环5的内圆面相对应，它们之间留有间隙；所述的一级轴10的左右端面与一级环槽11的左右内壁之间留有间隙；所述的线圈9的外圆面与永磁体定位环5的内圆面之间留有间隙；所述的磁流变液4填充于各个间隙中。

所述的永磁体定位环5内圆面上设有多组永磁体环槽Ⅱ和永磁体环Ⅱ7；各组永磁体环槽Ⅱ和永磁体环Ⅱ7之间等距间隔分布；各个永磁体环Ⅱ7均为轴向充磁型永磁体，且各个永磁体环Ⅱ7的磁力线方向相同。

所述的永磁体环Ⅰ6均为径向充磁型永磁体，以一级轴10为分界，左侧的各个永磁体环Ⅰ6的磁力线方向相同，右侧的各个永磁体环Ⅰ6的磁力线方向相同，左侧的永磁体环Ⅰ6与右侧永磁体环Ⅰ6的磁力线方向相反；并且，左侧的永磁体环Ⅰ6的外侧的磁极与永磁体环Ⅱ7左侧的磁极相反，右侧的永磁体环Ⅰ6的外侧的磁极与永磁体环Ⅱ7右侧的磁极相反。

所述的工作缸1和活塞体3均由导磁材料制成。

所述的活塞体3上各个次级轴的端面、外圆面与工作缸1的各个内壁阶梯的内壁、内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm；所述的一级轴10的外圆面与永磁体定位环5的内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm；所述的一级轴10的左右端面与一级环槽11的左右内壁之间的间隙大小为0.3mm-20mm。

所述的活塞杆2内设有引线槽12，所述的引线槽12内设置电线分别连接活塞体3上的线圈Ⅰ8、线圈Ⅱ9和外部电源。

所述的活塞孔的内圆面上设有密封圈槽Ⅰ，该密封圈槽Ⅰ中设有密封圈Ⅰ13。

所述的工作缸1由相互对称的两个半缸14组成，两个半缸14之间通过内六角圆柱头螺钉15连接，其连接处位于一级环槽11处，所述的永磁体定位环5的左右端面上设有密封圈槽Ⅱ，该密封圈槽Ⅱ中设有密封圈Ⅱ16。

所述的活塞杆2的两端设有用于安装的吊环17。

所述的活塞杆2的中部为螺纹杆18，通过该螺纹杆18与活塞体3螺纹连接。

Claims (10)

1.一种电磁混合式迷宫型磁流变减振器，包括工作缸（1）、活塞杆（2）、活塞体（3）、磁流变液（4）、永磁体定位环（5）、永磁体环Ⅰ（6）、永磁体环Ⅱ（7）、线圈Ⅰ（8）、线圈Ⅱ（9），其特征在于：

所述的活塞体（3）为阶梯轴状，中间的是一级轴（10），其半径最大，一级轴（10）左右两侧依次设有一组以上的次级轴，以一级轴（10）向左右两边方向，各个次级轴的半径依次递减；

所述的工作缸（1）的左右端壁上分别设有活塞杆孔，所述的活塞杆（2）的两端分别通过活塞孔穿出工作缸（1）的左右两端面，能够沿着活塞孔相对于工作缸（1）滑动；所述的活塞体（3）设于工作缸（1）内，活塞体（3）与活塞杆（2）的中部固定连接，活塞体（3）与活塞杆（2）的轴线重合；

所述的工作缸（1）的内壁形状对应活塞体（3）的结构设计，也包含对应一级轴（10）的一级环槽（11）和对应各个次级轴的次级环槽；

所述的活塞体（3）的各个次级轴的端面上设有线圈环槽Ⅰ，该线圈环槽Ⅰ内设有线圈Ⅰ（8），所述的线圈Ⅰ（8）的端面与相应的次级轴的端面齐平；所述的工作缸（1）的各个次级环槽的内圆面上设有永磁体环槽I，该永磁体环槽I内设有永磁体环Ⅰ（6），所述的永磁体环Ⅰ（6）的内圆面与相应的次级环槽的内圆面齐平；所述的活塞体（3）上各个次级轴的端面、外圆面与其对应的工作缸（1）的各个次级环槽的内壁、内圆面之间留有间隙；

所述的一级轴（10）的外圆面上设有线圈环槽Ⅱ，该线圈环槽Ⅱ内设有线圈Ⅱ（9），所述的线圈Ⅱ（9）的外圆面与一级轴（10）的外圆面齐平；所述的工作缸（1）的一级环槽（11）的内圆面上设有永磁体定位环（5），永磁体定位环（5）的左右端面与一级环槽（11）左右内壁接触；所述的永磁体定位环（5）上设有永磁体环槽Ⅱ，该永磁体环槽Ⅱ内设置永磁体环Ⅱ（7）设于永磁体环槽内，永磁体环Ⅱ（7）的内圆面与永磁体定位环（5）的内圆面齐平；

所述的一级轴（10）的外圆面与永磁体定位环（5）的内圆面相对应，它们之间留有间隙；所述的一级轴（10）的左右端面与一级环槽（11）的左右内壁之间留有间隙；所述的线圈Ⅱ（9）的外圆面与永磁体定位环（5）的内圆面之间留有间隙；所述的磁流变液（4）填充于各个间隙中。

2.如权利要求1所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，其特征在于：所述的永磁体定位环（5）内圆面上设有多组永磁体环槽Ⅱ和永磁体环Ⅱ（7）；各组永磁体环槽Ⅱ和永磁体环Ⅱ（7）之间等距间隔分布；各个永磁体环Ⅱ（7）均为轴向充磁型永磁体，且各个永磁体环Ⅱ（7）的磁力线方向相同。

3.如权利要求2所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，其特征在于：所述的永磁体环Ⅱ（7）均为径向充磁型永磁体，以一级轴（10）为分界，左侧的各个永磁体环Ⅱ（7）的磁力线方向相同，右侧的各个永磁体环Ⅱ（7）的磁力线方向相同，左侧的永磁体环Ⅱ（7）与右侧永磁体环Ⅱ（7）的磁力线方向相反；并且，左侧的永磁体环Ⅱ（7）的外侧的磁极与永磁体环Ⅰ（6）左侧的磁极相反，右侧的永磁体环Ⅱ（7）的外侧的磁极与永磁体环Ⅰ（6）右侧的磁极相反。

4.如权利要求1所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，其特征在于：所述的工作缸（1）和活塞体（3）均由导磁材料制成。

5.如权利要求1所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，其特征在于：所述的活塞体（3）上各个次级轴的端面、外圆面与工作缸（1）的各个内壁阶梯的内壁、内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm；所述的一级轴（10）的外圆面与永磁体定位环（5）的内圆面之间的间隙大小为0.3mm-20mm；所述的一级轴（10）的左右端面与一级环槽（11）的左右内壁之间的间隙大小为0.3mm-20mm。

6.如权利要求1所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，其特征在于：所述的活塞杆（2）内设有引线槽（12），所述的引线槽（12）内设置电线分别连接活塞体（3）上的线圈Ⅰ（8）、线圈Ⅱ（9）和外部电源。

7.如权利要求1所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，其特征在于：所述的活塞孔的内圆面上设有密封圈槽Ⅰ，该密封圈槽Ⅰ中设有密封圈Ⅰ（13）。

8.如权利要求1所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，其特征在于：所述的工作缸（1）由相互对称的两个半缸（14）组成，两个半缸（14）之间通过内六角圆柱头螺钉（15）连接，其连接处位于一级环槽（11）处，所述的永磁体定位环（5）的左右端面上设有密封圈槽Ⅱ，该密封圈槽Ⅱ中设有密封圈Ⅱ（16）。

9.如权利要求1所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，其特征在于：所述的活塞杆（2）的两端设有用于安装的吊环（17）。

10.如权利要求1所述的电磁混合式迷宫型磁流变减振器，其特征在于：所述的活塞杆（2）的中部为螺纹杆（18），通过该螺纹杆（18）与活塞体（3）螺纹连接。

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