專利名稱：雙筒旁通式磁流變減振器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用磁流變技術的新型可控的減振器。
背景技術：
磁流變液是一種在非磁性載液中添加軟磁性顆粒和表面活性分散劑的懸濁液，在外加 磁場的作用下，其粘度可以連續、快速，可逆地調節。磁流變減振器利用電磁線圈改變磁 流變液的粘度，產生連續可調的阻尼力。利用磁流變減振器為基礎的半主動控制技術已經 廣泛的應用于車輛工程，航空航天，土木建筑，體育器材等領域。
目前發明使用的磁流變減振器，從結構上說，主要分為單筒式和雙筒式減振器，單筒 式減振器分為單出桿式和雙出桿式。專利CN1601139A， CN2525303Y等為雙出桿式單筒磁 流變減振器，活塞桿從工作液缸兩端穿過，大大地減小了減振器的行程。專利CN1621707A, CN1603651A等為單出桿式單筒磁流變減振器，需要增加氣囊補償活塞桿體積的變化，不僅 增加了密封難度，而且在活塞桿直徑較大時，需要補償的體積增大，則氣囊體積增大，相 應地限制了減振器的行程。專利CN2496697Y， CN2542480Y為雙筒式磁流變減振器，電磁 線圈被磁流變液厚厚包圍，不利于減振器長期運動后線圈產生的熱量的耗散，影響磁流變 減振器的性能。并且上述專利的磁流變效應發生在電磁線圈和缸體之間，要求較大的阻尼 力，則需要增加活塞的長度或者減小磁流變效應發生的阻尼通道的間隙，增加活塞的長度 則減小了減振器的行程，減小間隙則增加了制造成本。
發明內容
為了解決單出桿減振器行程較小，雙出桿減振器散熱困難等問題，本發明提供一種既 能保證較大的行程，又能有利于電磁線圈熱量耗散的新型雙筒旁通式磁流變減振器。 具體的結構改進技術方案如下-.
雙筒旁通式磁流變減振器包括工作缸筒3和儲液缸筒7，工作缸筒3下部安裝有底閥 2，工作缸筒3內部為工作缸，工作缸筒3和儲液缸筒7之間為儲液缸；活塞4和活塞桿6 在工作缸筒3內上下運動，活塞4將工作缸分為工作缸上腔和工作缸下腔；底閥2和活塞 4上安裝有單向閥；
儲液缸筒7上端與端蓋8之間套設有導向環10，所述導向環10中部一側徑向上設有 進液孔23和出液孔13，進液孔23的另一端口位于導向環10的內環面，出液孔13的另一 端口位于導向環10的軸向端面；與出液孔13對應的儲液缸筒7軸向設有連接管道；
所述進液孔23和出液孔13 —側的導向環10外側通過連接板和隔磁墊片14連接著磁
3流變效應閥9;所述連接板一側徑向設有連通進液孔23的連接板油道，連接板通過隔磁墊 片14連接著磁流變效應閥的導磁套筒17軸向一端；所述導磁套筒17軸向另一端設有壓 板19，壓板19 一側徑向設有壓板油道；導磁套筒17內軸向依次設有上導磁板15、隔磁 墊圈21、中導磁板22、隔磁墊圈21和下導磁板18;導磁套筒17其軸向一側設有貫通的 通液孔25;所述通液孔25—端連通著連接板油道，其另一端連通著壓板油道；所述上導 磁板15、中導磁板22和下導磁板18的圓周上通過隔磁套20套設有電磁線圈16，所述上 導磁板15和下導磁板18中部設有連通出液孔13和壓板油道的軸向通孔；所述中導磁板 22周邊均布設有兩條以上的弧形槽26。
所述導向環的內環面上設有一條以上的密封槽，密封槽內設有密封圈12。
所述儲液缸筒7軸向的連接管道下端連接著連接管11。
所述隔磁墊片14、隔磁套20和隔磁墊圈21材料為銅或鋁等隔磁材料；所述上導磁板 15、中導磁板22，和下導磁板18材料為電工純鐵或低碳鋼等易導磁材料。
所述中導磁板22周邊均布設有兩條以上的弧形槽周邊均布設有三條弧形槽26;所述 上導磁板15和中導磁板22軸向之間，中導磁板22和下導磁板18軸向之間壓緊環形隔磁 墊圈21，隔磁墊圈21的內徑大于弧環形槽外徑。
磁流變液灌注在工作缸、儲液缸和磁流變效應閥流場通道內，磁流變效應主要發生在 上導磁板15和中導磁板22之間，中導磁板22和下導磁板18之間的固定平板區域，在固 定平板區域上，磁流變液在水平方向上向四周發散流動或向中心匯聚流動，而電磁線圈產 生的磁感應線豎直穿過固定平板區域，磁流變液的流向與磁感應線的方向垂直，通過外加 電流改變電磁線圈磁感應強度的大小，進而改變磁流變液的粘度，從而使減振器的阻尼力 發生改變，并且這種改變是快速的，連續的，可逆的。
與現有技術比，本發明有如下有益技術效果-
1、 采用雙筒式結構，磁流變減振器有較大的行程，使磁流變效應閥旁置，能使減振 器由于長期工作產生的熱量快速耗散掉。
2、 本發明裝置阻尼力變化范圍大通過通道內部平板空間的設計，使磁流變液在線 圈內部流動，充分利用了磁場強度，增大了磁流變液的成鏈區域，增大了阻尼器可控阻尼 力的變化范圍；不僅能產生大的阻尼力，同時具備失效安全性能。
3、 整體結構緊湊，有利于減小減振器的體積；既能保證較大的行程，又能有利于電 磁線圈熱量的耗散；并能保證整體的輕便。
圖l為本發明結構示意圖。圖2為磁流變效應閥剖視圖。
圖3為導磁套筒軸向視圖。
圖4為中導磁板軸向視圖。
圖1-4中序號名稱連接環l，底閥2，工作缸筒3，活塞4,螺栓5，活塞桿6，儲 液缸筒7，端蓋8，磁流變效應閥9，導向環IO，連接管ll，密封圈12，出液孔13，隔磁 墊片14，上導磁板15，電磁線圈16,導磁套筒17，下導磁板18，壓板19,隔磁套20， 隔磁墊圈21，中導磁板22，進液孔23,螺釘孔24，通液孔25，弧形槽26。
具體實施例方式
下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地描述。 實施例
參見圖l ，雙筒旁通式磁流變減振器包括工作缸筒3和儲液缸筒7，工作缸筒3下部 安裝有底閥2，工作缸筒3內部為工作缸，工作缸筒3和儲液缸筒7之間為儲液缸，儲液 缸是為了補償減振器運動過程中活塞桿6體積的變化，磁流變液灌注在工作缸，儲液缸和 磁流變效應閥流場通道中，減振器工作時工作缸內充滿了磁流變液，儲液缸內留一定的空 氣。活塞4和活塞桿6在工作缸筒3內上下運動，活塞4將工作缸分為工作缸上腔和工作 缸下腔；底閥2和活塞4上安裝有單向閥，保證液體只能在一個方向流動。
儲液缸筒7上端與端蓋8之間通過螺栓固定套裝有導向環10。導向環10中部一側徑 向上設有進液孔23和出液孔13，進液孔23的另一端口位于導向環10的內環面，出液孔 13的另一端口位于導向環10的軸向端面；導向環的內環面上設有二條密封槽，密封槽內 裝有密封圈12。與出液孔13對應的儲液缸筒7軸向設有連接管道，該連接管道下端連接 著連接管11;連接管U的下端伸至儲液缸筒7，作用在于將磁流變效應閥和儲液缸之間 的磁流變液連通，防止有空氣的混入。
進液孔23和出液孔13 —側的導向環10外側通過連接板和隔磁墊片14連接著磁流變 效應閥；連接板一側徑向設有連通進液孔23的連接板油道，連接板通過隔磁墊片14連接 著磁流變效應閥的導磁套筒17軸向一端；導磁套筒17軸向另一端安裝有壓板19，壓板 19一側徑向設有壓板油道；導磁套筒17內軸向依次裝有上導磁板15、隔磁墊圈21、中導 磁板22、隔磁墊圈21和下導磁板18，導磁套筒17軸向一側設有貫通的通液孔25;通液 孔25—端連通著連接板油道，其另一端連通著壓板油道；上導磁板15、中導磁板22和下 導磁板18的圓周上通過隔磁套20套裝有電磁線圈16;上導磁板15和下導磁板18中部設 有連通出液孔13和壓板油道的軸向通孔；中導磁板22周邊均布設有三條弧形槽26。隔磁 墊圈21為環形的，其內徑大于弧形槽的外徑。隔磁墊片14、隔磁套20和隔磁墊圈21材料為銅或鋁。
活塞桿6上端和儲液缸筒7底部外側分別焊接連接著連接環1，整個減振器通過連接 環1與外部結構連接。
磁流變液灌注在工作缸、儲液缸和磁流變效應閥流場通道中，減振器工作時工作缸內 充滿了磁流變液，儲液缸內留一定的空氣。當活塞桿運動時，磁流變液在工作缸，磁流變 效應閥和儲液缸之間流動，連接管11將磁流變效應閥和儲液缸之間的磁流變液連通，防 止有空氣的混入。
磁流變效應主要發生在上導磁板15和中導磁板22之間的上固定平板區域，中導磁板 22和下導磁板18之間的下固定平板區域。磁流變液進入磁流變效應閥內，經過通液孔25 進入下固定平板區域，磁流變液在水平方向上向四周發散，通過中導磁板22內的弧形槽 26到達上固定平板區域，磁流變液向中心匯聚。在此過程中，磁流變液在上下固定平板區 域是水平方向流動，而電磁線圈產生的磁感應線豎直穿過固定平板區域，磁流變液的流向 與磁感應線的方向垂直，通過外加電流改變電磁線圈磁感應強度的大小，進而改變磁流變 液的粘度，從而使減振器的阻尼力發生改變。為了獲得較高的磁感應強度，上導磁板15， 中導磁板22,下導磁板18要用有較好的導磁能力的材料，如電工純鐵，低碳鋼等材料。而 隔磁套20和隔磁墊圈21要求不導磁材料，如銅，鋁。隔磁套20和上下導磁板15， 18之 間用密封圈密封，防止磁流變液外泄，損害電磁線圈。隔磁墊圈21的高度就是固定平板 區域的間隙的大小，通過控制隔磁墊片的高度控制減振器阻尼力的大小，易于加工制作， 并且磁流變效應閥在整個厚度方向上很小也能保證產生大的阻尼力，保證減振器的輕便。
當活塞桿6拉伸時，活塞4上的單向閥關閉，工作缸上腔壓力增大，磁流變液通過與 工作缸相通的進液孔23進入磁流變效應閥9，磁流變液通過曲折的通液孔25，然后到達 中導磁板22和下導磁板18之間的下層固定平板區域，磁流變液在固定平板區域向四周發 散，然后通過中導磁板22的弧形槽，到達中導磁板22和上導磁板15之間的固定平板區 域，磁流變液從四周向中心匯聚，然后通過出液孔13和連接管11進入儲液缸。當活塞桿 拉伸時，工作缸下腔形成真空，壓力降低，底閥2的單向閥打開，儲液缸內的磁流變液進 入工作缸下腔，補充活塞桿體積的減少。當活塞桿6壓縮時，工作缸下腔的壓力增大，底 閥2的單向閥關閉，活塞4上的單向閥打開，磁流變液通過活塞上的單向閥進入工作缸上 腔，使工作缸上腔的壓力增大，工作缸上腔的磁流變液通過進液孔23到達磁流變效應閥9, 并通過兩個固定平板間隙，到達出液孔13,并通過連接管11到達儲液缸。在拉伸或壓縮 過程中，磁流變液在固定平板間隙內發生磁流變效應，通過外加電流改變電磁線圈產生的 磁感應強度的大小，使磁流變液的粘度發生改變，進而產生不同的阻尼力。
權利要求
1、雙筒旁通式磁流變減振器，包括工作缸筒(3)和儲液缸筒(7)，工作缸筒(3)下部安裝有底閥(2)，工作缸筒(3)內部為工作缸，工作缸筒(3)和儲液缸筒(7)之間為儲液缸；活塞(4)和活塞桿(6)在工作缸筒(3)內上下運動，活塞(4)將工作缸分為工作缸上腔和工作缸下腔；底閥(2)和活塞(4)上安裝有單向閥；其特征在于儲液缸筒(7)上端與端蓋(8)之間套設有導向環(10)，所述導向環(10)中部一側徑向上設有進液孔(23)和出液孔(13)，進液孔(23)的另一端口位于導向環(10)的內環面，出液孔(13)的另一端口位于導向環(10)的軸向端面；與出液孔(13)對應的儲液缸筒(7)軸向設有連接管道；所述進液孔(23)和出液孔(13)一側的導向環(10)外側通過連接板和隔磁墊片(14)連接著磁流變效應閥(9)；所述連接板一側徑向設有連通進液孔(23)的連接板油道，連接板通過隔磁墊片(14)連接著磁流變效應閥的導磁套筒(17)軸向一端；所述導磁套筒(17)軸向另一端設有壓板(19)，壓板(19)一側徑向設有壓板油道；導磁套筒(17)內軸向依次設有上導磁板(15)、隔磁墊圈(21)、中導磁板(22)、隔磁墊圈(21)和下導磁板(18)；導磁套筒(17)軸向一側設有貫通的通液孔(25)；所述通液孔(25)一端連通著連接板油道，其另一端連通著壓板油道；所述上導磁板(15)、中導磁板(22)和下導磁板(18)的圓周上通過隔磁套(20)套設有電磁線圈(16)，所述上導磁板(15)和下導磁板(18)中部設有連通出液孔(13)和壓板油道的軸向通孔；所述中導磁板(22)周邊均布設有兩條以上的弧形槽(26)。
2、 根據權利要求1所述的雙筒旁通式磁流變減振器，其特征在于所述導向環的內 環面上設有一條以上的密封槽，密封槽內設有密封圈(12)。
3、 根據權利要求1所述的雙筒旁通式磁流變減振器，其特征在于所述儲液缸筒(7) 軸向的連接管道下端連接著連接管(11)。
4、 根據權利要求1所述的雙筒旁通式磁流變減振器，其特征在于所述隔磁墊片(14)、 隔磁套(20)和隔磁墊圈(21)材料為銅或鋁；所述上導磁板(15)、中導磁板(22),和 下導磁板(18)材料為電工純鐵或低碳鋼。
5、 根據權利要求1所述的雙筒旁通式磁流變減振器，其特征在于所述中導磁板(22) 周邊均布設有三條弧形槽(26);所述隔磁墊圈(21)的內徑大于弧形槽外徑。
全文摘要
本發明涉及雙筒旁通式磁流變減振器。減振器包括工作缸筒、儲液缸筒、活塞和活塞桿；活塞桿穿過導向環，導向環和儲液缸體連接在一起；磁流變效應閥通過導向環與整個減振器安裝在一起；通過隔磁墊片連接著磁流變效應閥的導磁套筒，其內軸向依次裝有上導磁板、隔磁墊圈、中導磁板、隔磁墊圈和下導磁板，上導磁板、中導磁板和下導磁板的圓周上通過隔磁套套裝有電磁線圈；上導磁板和下導磁板中部設有連通出液孔和壓板油道的軸向通孔；中導磁板周邊均布設有三條弧形槽。當活塞桿運動時，磁流變液在工作缸，磁流變效應閥和儲液缸之間流動。本發明既能保證較大的行程，又能有利于電磁線圈熱量的耗散；其磁流變液在線圈內部的流動，不僅能產生大的阻尼力，并能保證整體的輕便。
文檔編號F16F9/53GK101649880SQ200910144970
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月16日 優先權日2009年9月16日
發明者郭朝陽, 龔興龍 申請人:中國科學技術大學