CN2667239Y - 金属壳式电流变隔振器 - Google Patents
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Abstract
一种金属壳式电流变隔振器，一般用于发动机支座、仪器平台、车用座椅等隔振系统中。该隔振器主要包括隔振器盖、活塞杆、内筒、外筒、内筒活塞、筒间活塞环、内筒弹簧、筒间弹簧、弹簧座、橡胶垫、O型密封圈、内外筒底座等。外筒嵌套内筒，外筒与其上的隔振器盖和外筒底座之间采用螺纹连接，从而压紧定位，内外筒之间有筒间活塞环，内筒底座上开有阻尼孔，内外筒底座间有平板缝隙，导线从外筒底座中间孔伸入，通过焊接固定在内外筒底座上以形成电场，内筒活塞与内筒底座、隔振器盖与筒间活塞环之间安装内筒弹簧及筒间弹簧，隔振器工作腔内盛有工作介质——电流变液体。该隔振器适用范围广，隔振效果好，能以可变的刚度及可调谐的阻尼优势更好的满足不同振动条件下宽频隔振的目的。
Description
技术领域
本实用新型为一种金属壳式电流变隔振器。金属壳式电流变隔振器可以用于发动机支座、仪器平台、车用座椅等隔振系统领域。
背景技术
以往的液压隔振器将橡胶材料的弹性吸振与液体阻尼合为一体，能有效衰减振动，但由于其在高频隔振时因响应滞后使隔振效果变差，普通的液压隔振器多选用粘度较低的液体(如纯水、酒精或者防冻液等)作为工作介质，但这无疑会降低低频的隔振效果，使宽频隔振的目标难以实现。而采用了具有变特性的电流变液体作为工作介质，依赖液体性能的改变来达到兼顾低、高频段隔振效果目的的橡胶式电流变隔振器，每一个隔振器只适用于一种工况，需要在不同的工作条件下更换不同的隔振器以满足使用要求。在要求隔振器能够很容易的改变其固有频率和所承受外部载荷的大小等实际工况下，橡胶式电流变隔振器由于橡胶的不可更替就很难实现。隔振频段范围受橡胶的结构所限，长期以来不能扩大很多。
发明内容
金属壳式电流变隔振器，主要包括隔振器盖、活塞杆、内筒、外筒、内筒活塞、筒间活塞环、内筒弹簧、筒间弹簧、弹簧座、橡胶垫、O型密封圈、内外筒底座等。本实用新型用弹簧代替橡胶，利用弹簧的可更换性使隔振器广泛适用于不同使用条件下，通过加减弹簧数量或者改变弹簧的尺寸来改变弹簧的刚度，从而改变整个隔振系统的参数，如固有频率等。比如，在使用过程中，如果要求所承受的载荷变大一倍，就可以把弹簧的数量适度增加，从而有效解决橡胶隔振器中系统刚度不能改变的限制。金属壳式电流变隔振器具有加工方便，适用于较大工作频率范围内，使用寿命长的特点。
附图说明
图1为金属壳式电流变隔振器结构主视示意图；图中主要结构为活塞杆1、隔振器盖2、弹簧座3，11、筒间弹簧4、筒间活塞环5、O型密封圈6，23、内筒7、外筒8、内筒活塞9、内筒弹簧10、外筒底座12、螺纹孔13、平板缝隙14、阻尼孔15、中间孔16、导线17、紧固螺钉18、垫片19、橡胶垫20、内筒底座21、电流变液体22、内通气孔24、外通气孔25。
具体实施方式
一种金属壳式电流变隔振器，主要包括活塞杆1、隔振器盖2、弹簧座3，11、筒间弹簧4、筒间活塞环5、O型密封圈6，23、内筒7、外筒8、内筒活塞9、内筒弹簧10、外筒底座12、螺纹孔13、平板缝隙14、阻尼孔15、中间孔16、导线17、紧固螺钉18、垫片19、橡胶垫20、内筒底座21、电流变液体22、内通气孔24、外通气孔25。穿出隔振器盖2的活塞杆1的下部与内筒活塞9上部粗牙螺纹连接，外筒8嵌套内筒7，内外筒7、8顶部安装开有外通气孔25的隔振器盖2，内筒7底部螺纹连接内筒底座21，内筒底座21上开有至少三个阻尼孔15，外筒8与隔振器盖2和外筒底座12之间均采用螺纹连接，从而压紧定位，内外筒7、8之间有筒间活塞环5，将内外筒7、8之间的空腔部分分成C、D两室，内、外筒与筒间活塞环5之间的O型密封圈6，起到筒间活塞环5与内筒7外壁和外筒8内壁的密封作用，以防止电流变液体的泄漏，内筒活塞9与内筒7之间的O型密封圈23也起到类似的作用，内筒7被其间的内筒活塞9分为A、B两室，内外筒底座21、12之间的平板缝隙14中装有定位橡胶垫20，橡胶垫20用胶粘在外筒底座12上，导线17自外筒底座12上的中间孔16伸入，通过焊接固定在内外底座21、12上，然后用密封胶注满中间孔16，内筒活塞9与内筒底座21、隔振器盖2与筒间活塞环5之间分别安装内筒弹簧10及筒间弹簧4，各自由弹簧座11、3支撑，弹簧座11、3是用胶粘接在内筒底座21和隔振器盖2上的，内筒7上部开有至少两个以上的内通气孔24。外筒底座12上开有至少两个以上螺纹孔13。本实用新型具体实施方案见附图1。金属壳式电流变隔振器的弹性元件为弹簧，它在承受外部冲击作用会发生变形，隔振器内B、C两工作腔由阻尼孔15和平板缝隙14相连通，其中充满了由外底座12上的螺纹孔13注入的电流变液体22。当隔振器随外载发生振动时，外界激励作用在活塞杆1上，带动内筒活塞9向下运动，力传到内筒弹簧10上，弹簧发生变形，转化为弹性力，同时迫使电流变液体通过隔振器内筒底座21上的阻尼孔15和平板缝隙14在B、C腔之间进行交换，产生阻尼力吸收振动能量，进而推动筒间活塞环5向上运动，压缩筒间弹簧4，也转化为弹簧力，从而改变系统刚度值。当电流变液体通过平板缝隙14时，在B、C腔之间形成压差，并产生削弱振动的阻尼力，当改变平板缝隙14上电场强度的大小时，阻尼力也随之改变，D室中的空气通过内筒7上方的内通气孔24与A室相通，再通过隔振器盖2上的外通气孔25与大气相通，从而防止隔振器A、D两室中的压力过大，否则系统可能出现严重的动态硬化现象。电流变液体通过外筒底座12上的螺纹孔13注入，注入电流变液体时，将隔振器翻转，将电流变液体从一个螺纹孔注入，其它螺纹孔作通气孔用，注满后用垫片19和紧固螺钉18拧住，并涂上密封胶。
从这一个过程可以看出，外界激励通过隔振器的作用，将力转化为两部分，一部分是弹性力，保持原有振动状态；另一部分则是粘性力，吸收原有的振动，电流变隔振器就是通过加入电场后粘性力增大，从而衰减外界的振动，达到隔振的效果。这种控制方式除了可以防止共振时振幅的无限增大，并可通过控制场强改变阻尼力以调节系统的固有频率，防止在某一激励频率下，使系统发生共振。
金属壳式电流变隔振器的电场施加原则是：低频时为平板缝隙14施加极限场强，令其封堵塞流(但阻尼孔15不能全部堵塞)，以增大阻尼力；高频时，撤销电场的作用，使所有的电流变液体恢复至零场状态，疏流减阻，缓解系统的动态硬化现象。对于中频段，则根据主振频的大小，选择电场的大小，保证为系统提供最合适的阻尼。
在隔振过程中，改变工况条件或者弹簧因长时间使用发生不可恢复变形时，可将隔振器盖2拧出，更换用胶粘在弹簧座3上的筒间弹簧4来实现改变系统刚度和延长使用寿命的要求。
Claims (6)
1.一种金属壳式电流变隔振器，其特征在于：包括隔振器盖(2)、筒间弹簧(4)、筒间活塞环(5)、内筒(7)、外筒(8)、内筒活塞(9)、内筒弹簧(10)、外筒底座(12)、内筒底座(21)、电流变液体(22)，隔振器外筒(8)嵌套内筒(7)，内外筒(7)、(8)顶部安装开有外通气孔(25)的隔振器盖(2)，内筒(7)上部开有内通气孔(24)，内筒(7)底部连接内筒底座(21)，内筒底座(21)上开有阻尼孔(15)，外筒(8)底部连接外筒底座(12)，内外筒底座(21、12)之间的平板缝隙(14)中装有定位橡胶垫(20)，装在内筒(7)中的内筒活塞(9)上部连接穿出隔振器盖(2)的活塞杆(1)，外筒底座(12)上开有螺纹孔(13)，内筒(7)被其间的内筒活塞(9)分为A、B两室，内外筒(7)、(8)之间有筒间活塞环(5)，将内外筒(7)、(8)之间的空腔分为上下D、C两室，B、C室及平板缝隙(14)中充满电流变液体(22)，弹簧座(3)、(11)分别固连在隔振器盖(2)和内筒底座(21)上，弹簧座(3)、(11)上分别安装筒间弹簧(4)及内筒弹簧(10)，筒间弹簧(4)及内筒弹簧(10)的自由端分别固连在筒间活塞环(5)及内筒活塞(9)上，隔振器内设置导线(17)。
2.如权利要求1所述的金属壳式电流变隔振器，其特征在于：所述隔振器盖(2)上至少开有两个外通气孔(25)。
3.如权利要求1所述的金属壳式电流变隔振器，其特征在于：内筒(7)上部开有至少两个内通气孔(24)。
4.如权利要求1所述的金属壳式电流变隔振器，其特征在于：所述内筒底座(21)上至少开有三个阻尼孔(15)。
5.如权利要求1所述的金属壳式电流变隔振器，其特征在于：所述自外筒底座(12)上开的中间孔(16)伸入的导线(17)，固定在内外筒底座(21)、(12)上。
6.如权利要求1所述的金属壳式电流变隔振器，其特征在于：所述外筒底座(12)上的螺纹孔(13)至少为两个以上。
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