CN2658474Y - 一种磁场外置旁路式磁流变阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于行走、运输等机械设备的磁场置于阻尼器体外的旁路式磁流变阻尼器。本实用新型解决了背景技术中存在的发热大、体积大、可靠性和应用受限制、效率低、控制导线布置困难、密封困难、易泄露、结构复杂、制造成本高、调节维修困难、磁流变液中的金属粉容易沉淀的技术问题。其包括阻尼筒、活塞、活塞杆和活塞杆耳环，阻尼筒外设置有磁流变阻尼发生器，磁流变阻尼发生器包括阻尼器体、阻尼器体内设置有中心孔导流盘和圆周孔导流盘，中心孔导流盘和圆周孔导流盘通过阻尼器盖板固定在阻尼器体中，阻尼器体上部与阻尼器盖板上分别设置有通流孔，该通流孔分别通过管道与阻尼筒上的进口和出口相接，阻尼器体外侧设置有线圈。

Description

一种磁场外置旁路式磁流变阻尼器

技术领域

本实用新型涉及一种磁流变阻尼器，尤其是一种将磁场置于阻尼器体外的旁路式磁流变阻尼器。

背景技术

目前的行走、运输等机械设备，由于路况及负载剧烈变化等工况的影响，常常会出现强烈的振动，导致这些机械设备寿命下降，设备的工作质量和效率降低，设备上所装载的特体受损，操作和搭载的人员健康和安全受到影响的情况发生。为了减少振动带来的危害，人们常常采用在这些设备上加装弹性环节和阻尼装置来解决这个问题。随着科技的发展和现实的需要，进一步降低和消除振动现象的带来的危害，成为科技工作者需要研究的课题之一。近年来出现了一种可实现半自动控制的阻尼器——磁流变阻尼器。目前的磁流变阻尼器有两种，一种是外式结构，它是把线圈设置在活塞中，工作时磁流变液从活塞外周与阻尼器体间的间隙中流过，通过改变线圈的电流来控制磁场强度，从而控制阻尼力；另一种是内式结构，它也是把线圈设置在活塞中，把磁流变液的流道设置在活塞中线圈与活塞杆之间的环形体中，工作时，磁流变液从流道中通过，同样通过改变电流的大小来控制磁场强度，从而控制阻尼。这两种结构的磁流变阻尼器的磁场均在阻尼器内部，其特点是结构紧凑，但存在如下缺点：

1、发热大、影响阻尼器的使用寿命。由于阻尼器把外力产生的能量变成了热能，其本身就发热大，同时建立磁场所用的线圈在施加电流时发热也大，线圈承受高温、高压，再加上阻尼器本身散热条件差，由此阻尼器会产生过热，影响阻尼器的使用寿命。

2、体积大、可靠性和应用受限制。由于线圈置于阻尼器体内，线圈要产生一定强度的磁场，其体积必然要大，导致阻尼器的直径、长度自然变大，在使用空间受限的行走设备上应用困难。

3、效率低。由于线圈设置在活塞中，活塞中还有活塞杆、导线孔等，磁场不能充分利用，故效率低。

4、控制导线布置困难、密封困难、易泄露。由于用来建立磁场的线圈工作时，需要电流，因而线圈的导线要引出体外，必须有导线空间和间隙，在高压条件下密封困难，容易沿导线泄露。

5、结构复杂、制造成本高。由于线圈置于阻尼器体内，被活塞隔开的两腔空间大小不一致，工作时需要流量补偿，需要增设流量补偿装置；同时由于活塞杆的导线孔深，导致阻尼器结构复杂、体积大、浪费材料、加工困难、制造成本高。

6、调节维修困难。因为线圈流量补偿装置等部件置于阻尼器体内，当其出现故障或需要调节维修时，均很困难。

7、磁流变液中的金属粉容易沉淀。磁流变液在长时间使用后，其中的粉容易发生沉淀，沉淀后，外加磁场会对磁流变液减小或失去作用，该阻尼器会失去对阻尼力的控制，使阻尼器失去作用。

实用新型内容

本实用新型为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种散热条件好、线圈不会产生过热、不会承受高压、体积小、效率高、结构简单可靠、调节、维修方便、使用寿命长的磁场外置旁路式磁流变阻尼器。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型包括阻尼筒4、活塞9、活塞杆2和活塞杆耳环1，其特殊之处在于：所述阻尼筒4外设置有磁流变阻尼发生器20，磁流变阻尼发生器20包括阻尼器体23、阻尼器体23内设置有中心孔导流盘6和圆周孔导流盘5，中心孔导流盘6和圆周孔导流盘5通过阻尼器盖板14固定在阻尼器体23中，阻尼器体23上部与阻尼器盖板14上分别设置有通流孔22、15，通流孔22、15分别通过管道13与阻尼筒4上的进口24和出口12相接，阻尼器体23外侧设置有线圈17。

上述活塞杆耳环1上设置有通液螺孔25，通流孔22通过管道13与通液螺孔25联接，活塞杆2内设置有中心孔26，中心孔26与通液螺孔25和阻尼筒4内腔相通。

上述中心孔导流盘6和圆周孔导流盘5为多个。

上述线圈17外侧设置有隔磁保护筒3。

上述活塞9下部设置有内阶梯孔7，活塞杆2对应内阶梯孔7处设置有环形槽8，环形槽8内设置有卡环10，内阶梯孔7内设置有可将卡环10卡紧的卡环保持盖11。

上述管道13上设置有磁流变补偿器19，磁流变补偿器19包括单向阀21、补偿容器18和液控单向阀16，补偿容器18设置在单向阀21与液控单向阀16间。

上述管道13为软管或硬管。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型效率高、灵敏度高、施加的电流相对小，线圈发热也小。

2、散热条件好。本实用新型的磁流变阻尼发生器设置和磁流变补偿器都设置在阻尼筒体外，筒体为单层结构，其散热条件好，不会产生过热。

3、本实用新型的线圈设置在阻尼器筒体外，不会承受高压、高温，使用寿命长。

4、本实用新型的磁流变阻尼发生器采用外置结构，阻尼筒上、下腔的进出液口均在其底部，阻尼筒上、下腔下部的磁流变液强迫流动，没有死角，不易产生金属粉沉淀，补液方便。

5、控制导线布置简单。

6、结构简单、体积小、成本低且维修方便。本实用新型的磁流变阻尼发生器和磁流变补偿器都设置在阻尼筒体外，阻尼器的径向、轴向尺寸都小了很多，便于维修和调节；同时磁流变阻尼发生器和磁流变补偿器的位置布置灵活，导线容易布置，便于安装。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图。

附图标记说明如下：

1-活塞杆耳环、2-活塞杆、3-隔磁保护筒、4-阻尼筒、5-圆周孔导流盘、6-中心孔导流盘、7-内阶梯孔、8-环形槽、9-活塞、10-卡环、11-卡环保持盖、12-出口、13-管道、14-阻尼器盖板、15-通流孔、16-液控单向阀、17-线圈、18-补偿容器、19-磁流变补偿器、20-磁流变阻尼发生器、21-单向阀、22-通流孔、23-阻尼器体、24-进口、25-通液螺孔、26-中心孔。

具体实施方式

参见图1，本实用新型包括阻尼筒4、活塞9、活塞杆2和活塞杆耳环1，阻尼筒4外设置有磁流变阻尼发生器20，该磁流变阻尼发生器20包括阻尼器体23、阻尼器体23内设置有中心孔导流盘6和圆周孔导流盘5，中心孔导流盘6和圆周孔导流盘5通过阻尼器盖板14固定在阻尼器体23中，中心孔导流盘6和圆周孔导流盘5可以为多个，视实际工作需要而定；阻尼器体23上部与阻尼器盖板14上分别设置有通流孔22、15，通流孔22、15分别通过管道13与阻尼筒4上的进口24和出口12相接，阻尼器体23外周环绕有线圈17，线圈17外周设置有隔磁保护筒3，采用此种结构可使磁流变阻尼发生器20中的磁流变液径向流动，使液流保持与磁力线垂直，即可提高该磁流变阻尼发生器20的工作效率，提高其灵敏度。活塞9下部设置有内阶梯孔7，活塞杆2对应内阶梯孔7处设置有环形槽8，环形槽8内设置有卡环10，内阶梯孔7内还设置有可将卡环10卡紧的卡环保持盖11。管道13上还设置有磁流变补偿器19，该磁流变补偿器19包括单向阀21、补偿容器18和液控单向阀16，补偿容器18设置在单向阀21与液控单向阀16间，该磁流变补偿器19可对阻尼筒4腔体内的磁流变液进行补偿。管道13可以为软管或硬管，可视实际工作工况而定。

参见图2，本实用新型还可在活塞杆耳环1上设置通液螺孔25，通流孔22通过管道13与通液螺孔25联接，在活塞杆2内设置中心孔26，该中心孔26与通液螺孔25和阻尼筒4内腔相通，此种结构可使阻尼筒4内的有杆腔和无杆腔的磁流变液的出口均在两腔的下端，工作时，磁流变液受到振动时的冲击效应可以使液体中的金属粉保持均匀，解决了金属粉沉淀带来的问题。

当阻尼筒4中的活塞杆2的径小不能钻孔时，本实用新型应用时采用实施例一中的结构；当杆径较大可以钻孔时，本实用新型采用实施例二中的结构。

本实用新型工作时，当其受到振动时，振动引起的力使阻尼筒4内的活塞杆2向下运动时，无杆腔中的磁流变液受挤压从出口12流出，并进入磁流变阻尼发生器20的通流孔15和液控单向阀16的控制腔中，使液控单向阀16打开，同时从通流孔15进入磁流变阻尼发生器20中的磁流变液经中心孔导流盘6的中心孔进入到中心孔导流盘6与圆周孔导流盘5的之间的径向缝隙径向流入圆周孔导流盘5外周的环形通道，经圆周的轴向孔进入反面的环形通道，再作径向流动，经多个中心孔导流盘6与圆周孔导流盘5间的缝隙径向流动后，从通流孔22流出，经阻尼筒4上的进口24(或活塞杆耳环1上的通液螺孔25和活塞杆2中的中心孔26)进入阻尼筒4中的有杆腔内，无杆腔与有杆腔的容积差的液体经液控单向阀16进入到补偿容器18中；当振动产生的外力使活塞9向上运动时，阻尼筒4有杆腔中的磁流变液受挤压从进口24(或活塞杆耳环1上的通液螺孔25)流出，从通流孔22进入磁流变阻尼发生器20中，在磁流变阻尼发生器20中做与前述相反的径向流动后从通流孔15流出，再从出口12进入到无杆腔内，无杆腔与有杆腔的容积差使无杆腔形成负压，此时单向阀21打开，补偿容器18中的磁流变液被吸出进入到无杆腔内进行补偿。当再次振动时，重复上述过程。在液体流经磁流变阻尼发生器20时，调节线圈17的电流大小，来改变磁场的强度，以此改变阻尼的大小，使振动得到控制。

Claims (7)

1、一种磁场外置旁路式磁流变阻尼器，包括阻尼筒(4)、活塞(9)、活塞杆(2)和活塞杆耳环(1)，其特征在于：所述阻尼筒(4)外设置有磁流变阻尼发生器(20)，所述磁流变阻尼发生器(20)包括阻尼器体(23)、所述阻尼器体(23)内设置有中心孔导流盘(6)和圆周孔导流盘(5)，所述中心孔导流盘(6)和圆周孔导流盘(5)通过阻尼器盖板(14)固定在阻尼器体(23)中，所述阻尼器体(23)上部与阻尼器盖板(14)上分别设置有通流孔(22、15)，所述通流孔(22、15)分别通过管道(13)与阻尼筒(4)上的进口(24)和出口(12)相接，所述阻尼器体(23)外侧设置有线圈(17)。

2、如权利要求1所述的磁场外置旁路式磁流变阻尼器，其特征在于：所述活塞杆耳环(1)上设置有通液螺孔(25)，通流孔(22)通过管道(13)与通液螺孔(25)联接，所述活塞杆(2)内设置有中心孔(26)，所述中心孔(26)与通液螺孔(25)和阻尼筒(4)内腔相通。

3、如权利要求1所述的磁场外置旁路式磁流变阻尼器，其特征在于：所述中心孔导流盘(6)和圆周孔导流盘(5)为多个。

4、如权利要求1或2所述的磁场外置旁路式磁流变阻尼器，其特征在于：所述线圈(17)外侧设置有隔磁保护筒(3)。

5、如权利要求1所述的磁场外置旁路式磁流变阻尼器，其特征在于：所述活塞(9)下部设置有内阶梯孔(7)，所述活塞杆(2)对应内阶梯孔(7)处设置有环形槽(8)，所述环形槽(8)内设置有卡环(10)，所述内阶梯孔(7)内设置有可将卡环(10)卡紧的卡环保持盖(11)。

6、如权利要求1所述的磁场外置旁路式磁流变阻尼器，其特征在于：所述管道(13)上设置有磁流变补偿器(19)，所述磁流变补偿器(19)包括单向阀(21)、补偿容器(18)和液控单向阀(16)，所述补偿容器(18)设置在单向阀(21)与液控单向阀(16)间。

7、如权利要求1所述的磁场外置旁路式磁流变阻尼器，其特征在于：所述管道(13)为软管或硬管。

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