CN218935125U - 无机械阀非对称式磁流变阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无机械阀非对称式磁流变阻尼器，包括外缸筒、左端盖、活塞杆、活塞头机构以及安装于外缸筒右端配合活塞杆使用的右端密封机构；活塞头机构包括与活塞杆连接安装的内铁芯、与内铁芯同轴安装的活塞内筒以及活塞外筒，内铁芯与活塞内筒之间形成有磁流变液常开通道，活塞内筒和活塞外筒之间形成有用于磁流变液流动的流通槽；本技术方案的磁流变阻尼器，采用流通槽结构，实现无机械阀的非对称阻尼力输出，励磁线圈漆包线通过锥形密封塞穿线，锥形密封塞挤压密封，可靠性高；活塞杆与外缸筒布置两级密封，采用本技术方案无机械阀配置，磁流变液铁磁颗粒对密封材料无影响，可确保磁流变阻尼器具有高可靠性及长寿命特点。

Description

无机械阀非对称式磁流变阻尼器

技术领域

本发明涉及机械减振技术领域，具体涉及一种无机械阀非对称式磁流变阻尼器。

背景技术

现有被动式减振装置很难根据工况进行压缩力和复原力的大范围调节；而现有磁流变阻尼器多数设计结构较为简单，压缩力与复原力几乎相同；目前阀式磁流变阻尼器设计，通常存在输出阻尼力对称、容易漏液漏气等问题，采用机械阀片结构实现非对称阻尼力，则容易导致制造成本高、可靠性比较低、阀结构在使用过程中寿命低的问题，严重制约了磁流变阻尼技术的推广。同时，磁流变液中的铁磁颗粒容易导致传统的密封过早失效，寿命降低。

为实现磁流变阻尼器无机械阀片实现阻尼力非对称输出，解决常见的漏液漏气问题，需要一种高可靠性长寿命的磁流变阻尼器结构。

发明内容

有鉴于此，本技术方案的磁流变阻尼器，采用流通槽结构，实现完全无机械阀的非对称阻尼力输出，使用寿命更长；密封效果好，励磁线圈漆包线通过锥形密封塞穿线，锥形密封塞挤压密封，可靠性高；活塞杆与外缸筒布置两级密封，能实现内部与次级密封圈(O型密封圈或聚四氟乙烯环)分隔，次级密封圈可以采用常规减振器密封材料即可。采用本技术方案无机械阀配置，磁流变液铁磁颗粒对密封材料无影响，可确保磁流变阻尼器具有高可靠性及长寿命特点。

一种无机械阀非对称式磁流变阻尼器，包括外缸筒、安装于外缸筒左端的左端盖、设置于外缸筒内可沿轴线方向往复运动的活塞杆、安装于活塞杆端部的活塞头机构以及安装于外缸筒右端配合活塞杆使用的右端密封机构；所述活塞头机构包括与活塞杆连接安装的内铁芯、与内铁芯同轴安装的活塞内筒以及活塞外筒，所述内铁芯与活塞内筒之间形成有磁流变液常开通道，所述活塞内筒和活塞外筒之间形成有用于磁流变液流动的流通槽。

进一步，所述流通槽包括沿活塞内筒轴向方向设置的第一导向槽、第二导向槽以及第三导向槽，所述第一导向槽和第三导向槽相对于第二导向槽对称布置，所述流通槽整体呈“特斯拉阀”结构。

进一步，所述活塞头机构还包括左铁芯盖、右铁芯盖以及绕设于内铁芯上的励磁线圈；所述活塞内筒和活塞外筒同轴布置于左铁芯盖和右铁芯盖之间，所述左铁芯盖固定连接于内铁芯左端面，所述左铁芯盖和右铁芯盖上均开设有用于磁流变液流动的磁流变液开孔。

进一步，所述内铁芯中部开设有用于安装活塞杆的铁芯安装孔，所述活塞杆将右铁芯盖抵紧安装于内铁芯右端面，所述活塞杆和左铁芯盖之间设置有用于将励磁线圈导出的线圈引导组件。

进一步，所述活塞杆为中空结构，所述线圈引导组件包括锥形密封挡块以及设置于锥形密封挡块与左铁芯盖之间的压块，所述活塞杆左端开设有配合锥形密封挡块使用的锥形开口，所述锥形密封挡块和压块上均开设有用于将励磁线圈导出的线圈孔。

进一步，所述右端密封机构包括沿活塞杆轴向方向从左到右依次布置的初级密封组件、支撑环以及次级密封组件；所述初级密封组件包括初级密封座、设置于初级密封座与外缸筒之间的静密封圈以及布置于活塞杆与初级密封座之间的刮油环。

进一步，所述次级密封组件包括次级密封座、布置于活塞杆与次级密封座之间的密封圈、垫环以及支撑垫圈；所述垫环布置于支撑垫圈与密封圈之间，所述次级密封座与活塞杆之间还设置有导向环。

进一步，所述左端盖与活塞头机构之间设置有浮动活塞，所述浮动活塞与左端盖之间形成有补偿腔体。

进一步，所述活塞杆右端连接设置有右连接吊耳。

本发明的有益效果是：

本技术方案的磁流变阻尼器，采用流通槽结构，实现完全无机械阀的非对称阻尼力输出，使用寿命更长；密封效果好，励磁线圈漆包线通过锥形密封塞穿线，锥形密封塞挤压密封，可靠性高；活塞杆与外缸筒布置两级密封，能实现内部与次级密封圈(O型密封圈或聚四氟乙烯环)分隔，次级密封圈可以采用常规减振器密封材料即可。采用本技术方案无机械阀配置，磁流变液铁磁颗粒对密封材料无影响，可确保磁流变阻尼器具有高可靠性及长寿命特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为活塞外筒示意图；

图3为活塞内筒示意图；

图4为活塞内筒外表面的流通槽示意图。

具体实施方式

图1为本发明整体结构示意图；图2为活塞外筒示意图；图3为活塞内筒示意图；图4为活塞内筒外表面的流通槽示意图，如图所示，一种无机械阀非对称式磁流变阻尼器，包括外缸筒2、安装于外缸筒2左端(即图1中水平左右方向)的左端盖、设置于外缸筒内可沿轴线方向往复运动的活塞杆5、安装于活塞杆5端部的活塞头机构以及安装于外缸筒右端配合活塞杆使用的右端密封机构；所述活塞头机构包括与活塞杆5连接安装的内铁芯4、与内铁芯4同轴安装的活塞内筒44以及活塞外筒45，所述内铁芯4与活塞内筒44之间形成有磁流变液常开通道49(活塞杆往复运动时，磁流变液均可从常开通道中流过)，所述活塞内筒44和活塞外筒45之间形成有用于磁流变液流动的流通槽；本技术方案的无机械阀非对称式磁流变阻尼器，采用流通槽结构，实现完全无机械阀的非对称阻尼力输出，使用寿命更长；密封效果好，励磁线圈漆包线通过锥形密封塞穿线，锥形密封塞挤压密封，可靠性高；活塞杆与外缸筒布置两级密封，能实现内部与次级密封圈分隔，次级密封圈可以采用常规减振器密封材料；整体采用模块化装配，降低了生产成本。

本实施例中，所述流通槽包括沿活塞内筒轴向方向(即图1中水平方向)设置的第一导向槽c11、第二导向槽c13以及第三导向槽c12，所述第一导向槽c11和第三导向槽c12相对于第二导向槽c13对称布置，导向槽采用串联结构，所述流通槽整体呈“特斯拉阀”结构。活塞内筒44外表面加工形成流通槽结构，用于外缸筒2内的磁流变液16进行导向流通，磁流变阻尼器拉伸时，磁流变液主要流经通道c13，压缩时，磁流变液流经三个通道c11、c12、c13，流通槽整体采用类似“特斯拉阀”结构，使得磁流变液在从左往右(图4中左右方向)流动时，能顺利流通，磁流变液从右往左流动时，则由于自身的结构设计磁流变液流量会被限制形成“单向阀”单向导通的效果，因此活塞杆在压缩和复原过程中即可实现非对称阻尼输出的特性。采用“特斯拉阀”结构，实现完全无机械阀的使用目的，提升了产品的使用寿命。

本实施例中，所述活塞头机构还包括左铁芯盖46、右铁芯盖42以及绕设于内铁芯4上的励磁线圈43；所述活塞内筒44和活塞外筒45同轴布置于左铁芯盖46和右铁芯盖42之间，活塞内筒44和活塞外筒45过盈配合，所述左铁芯盖46固定连接于内铁芯4左端面，所述左铁芯盖46和右铁芯盖42上均开设有用于磁流变液流动的磁流变液16开孔。内铁芯4的周向方向开设用于励磁线圈43缠绕的铁芯槽，左铁芯盖46通过螺钉47固定在内铁芯4上，右铁芯盖42则通过活塞杆5进行抵紧安装在内铁芯4上，左铁芯盖46和右铁芯盖42上均开设有开孔，用于磁流变液常开通道以及流通槽内的磁流变液流动，内铁芯4与活塞内筒44之间形成有间隙，即为磁流变液常开通道49。

本实施例中，所述内铁芯4中部开设有用于安装活塞杆5的铁芯安装孔，所述活塞杆5将右铁芯盖抵紧安装于内铁芯右端面，所述活塞杆5和左铁芯盖之间设置有用于将励磁线圈导出的线圈引导组件。内铁芯4中部开通孔螺纹结构，便于活塞杆进行定位安装，左铁芯盖46和右铁芯盖42与活塞内、外筒进行连接安装，活塞杆5与内铁芯4固定连接，活塞外筒45与外缸筒2之间采用间隙配合，间隙量根据使用需求进行设置。

本实施例中，所述活塞杆5为中空结构，所述线圈引导组件包括锥形密封挡块41以及设置于锥形密封挡块41与左铁芯盖46之间的压块48，所述活塞杆5左端开设有配合锥形密封挡块41使用的锥形开口，所述锥形密封挡块41和压块上均开设有用于将励磁线圈43导出的线圈孔。励磁线圈43绕设内铁芯完成后，通过压块48以及锥形密封挡块41上的线圈孔导入到活塞杆内部并最后引出，左铁芯盖46通过压块48将锥形密封挡块41抵紧，采用压块48以及锥形密封挡块41的结构，确保活塞杆开口处密封效果得到保证。

本实施例中，所述右端密封机构包括沿活塞杆轴向方向从左到右依次布置的初级密封组件、支撑环15以及次级密封组件；所述初级密封组件包括初级密封座6、设置于初级密封座6与外缸筒2之间的静密封圈61以及布置于活塞杆5与初级密封座6之间的刮油环62；所述次级密封组件包括次级密封座10(次级密封座10与外缸筒2之间设置有密封圈14)、布置于活塞杆5与次级密封座10之间的密封圈8、垫环7以及支撑垫圈13；所述垫环7布置于支撑垫圈13与密封圈8之间，所述次级密封座与活塞杆之间还设置有导向环9；初级密封座6和次级密封座10之间形成空腔，由磁流变液经刮油环62过滤磁流变液中铁磁颗粒后形成的纯基础液进行空腔的填充，基础液不含磁流变液中的铁磁颗粒，从而降低铁磁颗粒对第二级密封圈8的影响，采用常规减振器油封即可，确保活塞杆往复运动中的润滑效果，延长了第二级密封圈8的使用寿命，刮油环62可采用聚四氟乙烯等耐磨材料，提升产品使用性能。

本实施例中，所述左端盖与活塞头机构之间设置有浮动活塞3，所述浮动活塞3与左端盖之间形成有补偿腔体17。浮动活塞3上设置有活塞密封圈31和活塞刮油环32，确保其密封性能和寿命。左端盖与左吊环1为一个整体结构，可采用一体成型方式加工，左端盖与浮动活塞3之间形成补偿腔体17，内部填充高压氮气，浮动活塞3保证磁流变阻尼器在压缩和复原转折点不出现阻尼力值突变，实现压缩复原运动的平稳过渡。

本实施例中，所述活塞杆5右端连接设置有右连接吊耳11。右连接吊耳11用于和其余需要被减振的机构进行连接安装。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种无机械阀非对称式磁流变阻尼器，其特征在于：包括外缸筒、安装于外缸筒左端的左端盖、设置于外缸筒内可沿轴线方向往复运动的活塞杆、安装于活塞杆端部的活塞头机构以及安装于外缸筒右端配合活塞杆使用的右端密封机构；所述活塞头机构包括与活塞杆连接安装的内铁芯、与内铁芯同轴安装的活塞内筒以及活塞外筒，所述内铁芯与活塞内筒之间形成有磁流变液常开通道，所述活塞内筒和活塞外筒之间形成有用于磁流变液流动的流通槽；所述左端盖与活塞头机构之间设置有浮动活塞，所述浮动活塞与左端盖之间形成有补偿腔体。

2.根据权利要求1所述的无机械阀非对称式磁流变阻尼器，其特征在于：所述流通槽包括沿活塞内筒轴向方向设置的第一导向槽、第二导向槽以及第三导向槽，所述第一导向槽和第三导向槽相对于第二导向槽对称布置，所述流通槽整体呈“特斯拉阀”结构。

3.根据权利要求1所述的无机械阀非对称式磁流变阻尼器，其特征在于：所述活塞头机构还包括左铁芯盖、右铁芯盖以及绕设于内铁芯上的励磁线圈；所述活塞内筒和活塞外筒同轴布置于左铁芯盖和右铁芯盖之间，所述左铁芯盖固定连接于内铁芯左端面，所述左铁芯盖和右铁芯盖上均开设有用于磁流变液流动的磁流变液开孔。

4.根据权利要求3所述的无机械阀非对称式磁流变阻尼器，其特征在于：所述内铁芯中部开设有用于安装活塞杆的铁芯安装孔，所述活塞杆将右铁芯盖抵紧安装于内铁芯右端面，所述活塞杆和左铁芯盖之间设置有用于将励磁线圈导出的线圈引导组件。

5.根据权利要求4所述的无机械阀非对称式磁流变阻尼器，其特征在于：所述活塞杆为中空结构，所述线圈引导组件包括锥形密封挡块以及设置于锥形密封挡块与左铁芯盖之间的压块，所述活塞杆左端开设有配合锥形密封挡块使用的锥形开口，所述锥形密封挡块和压块上均开设有用于将励磁线圈导出的线圈孔。

6.根据权利要求1所述的无机械阀非对称式磁流变阻尼器，其特征在于：所述右端密封机构包括沿活塞杆轴向方向从左到右依次布置的初级密封组件、支撑环以及次级密封组件；所述初级密封组件包括初级密封座、设置于初级密封座与外缸筒之间的静密封圈以及布置于活塞杆与初级密封座之间的刮油环。

7.根据权利要求6所述的无机械阀非对称式磁流变阻尼器，其特征在于：所述次级密封组件包括次级密封座、布置于活塞杆与次级密封座之间的密封圈、垫环以及支撑垫圈；所述垫环布置于支撑垫圈与密封圈之间，所述次级密封座与活塞杆之间还设置有导向环。

8.根据权利要求1所述的无机械阀非对称式磁流变阻尼器，其特征在于：所述活塞杆右端连接设置有右连接吊耳。

Images