本發(fā)明涉及液壓阻尼器，特別涉及電控阻尼旋轉(zhuǎn)液壓阻尼器，屬于汽車、機(jī)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前液壓阻尼器廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車等行業(yè)，緩和機(jī)械振動(dòng)造成的沖擊。汽車上常見的液壓阻尼器主要是線位移變化的筒式液壓阻尼器，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的應(yīng)用較困難。為增加機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)過程的阻尼，研究者提出了磁流變方案、旋轉(zhuǎn)液壓阻尼方案等。磁流變方案由于控制復(fù)雜，成本較高。而常見的液壓阻尼方案主要有旋轉(zhuǎn)葉片式阻尼方案、旋轉(zhuǎn)液壓泵+阻尼孔比例伺服控制方案、扭力可調(diào)旋轉(zhuǎn)阻尼方案等。由于結(jié)構(gòu)限制，文獻(xiàn)中的旋轉(zhuǎn)葉片式阻尼方案和扭力可調(diào)旋轉(zhuǎn)阻尼方案均只能實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度小于360°的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)中的阻尼加載，旋轉(zhuǎn)液壓泵+阻尼孔比例伺服控制方案結(jié)構(gòu)不夠緊湊，且比例閥控制成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電控阻尼旋轉(zhuǎn)液壓阻尼器，在旋轉(zhuǎn)工作過程中阻尼可由電機(jī)連續(xù)調(diào)整控制，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、控制與安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種電控可變阻尼旋轉(zhuǎn)液壓阻尼器，包括多個(gè)葉片、閥體、閥芯、軸、殼體、端蓋、彈簧、電機(jī)，端蓋與殼體連接，軸位于端蓋與殼體之間的空腔中，軸的輸入端從端蓋伸出，其特征在于：

在殼體和底蓋上加工有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的最小直徑與軸的外徑相等，導(dǎo)軌的最大直徑與殼體內(nèi)腔直徑相等，導(dǎo)軌的最大直徑圓弧的夾角大于120°，導(dǎo)軌的最大直徑圓弧與最小直徑同心圓弧線采用過渡曲線連接；

多個(gè)葉片沿圓周均布設(shè)置，葉片為長(zhǎng)方形平板，葉片的前端部采用圓弧面以保證與導(dǎo)軌貼合緊密，葉片的后端部設(shè)有彈簧安裝軸；軸上沿圓周均布設(shè)有葉片導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽上設(shè)有徑向彈簧安裝孔，壓縮彈簧安裝在軸的徑向彈簧安裝孔內(nèi)，一端與徑向彈簧安裝孔底部壁相貼，另一端套在彈簧安裝軸并頂在葉片后端，保證葉片緊貼在導(dǎo)軌上；

在殼體和端蓋上加工凹槽，凹槽截面尺寸與閥體外形一致，閥體安裝在凹槽中；

電機(jī)通過螺栓安裝在殼體上；閥體外柱面和內(nèi)柱面分別與導(dǎo)軌的最大直徑和最小直徑相等，閥體內(nèi)在圓周方向設(shè)有流體通道，閥體外側(cè)柱面徑向向內(nèi)加工一個(gè)用于安裝閥芯的孔；閥芯帶徑向通孔的端部安裝在該孔內(nèi)，閥芯通過鍵連接與電機(jī)軸相連，閥芯的徑向通孔與流體通道直徑相等，閥芯在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，使閥芯的徑向通孔與流體通道相交的阻尼孔截面從最大減小到0；

葉片沿環(huán)形導(dǎo)軌方向繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在導(dǎo)軌作用下沿徑向方向伸縮滑動(dòng)，改變了葉片驅(qū)動(dòng)的流體的體積，實(shí)現(xiàn)了壓縮腔和伸張腔的創(chuàng)建。

所述多個(gè)徑向閥芯安裝孔在軸向方向是交錯(cuò)設(shè)置的，多個(gè)葉片上的彈簧安裝軸是與多個(gè)徑向閥芯安裝孔相對(duì)應(yīng)設(shè)置的，避免運(yùn)動(dòng)干涉，安裝干涉，達(dá)到容易設(shè)置的目的。

所述葉片為3個(gè)，導(dǎo)軌的最大直徑圓弧的夾角為160°，導(dǎo)軌的最大直徑圓弧與最小直徑同心圓弧線采用過渡曲線連接。這種結(jié)構(gòu)便于制造，容易實(shí)現(xiàn)，能更好實(shí)現(xiàn)壓縮腔和伸張腔的創(chuàng)建。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝；通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，改變阻尼孔的截面面積，實(shí)現(xiàn)了阻尼的可控、可調(diào)及實(shí)時(shí)調(diào)整。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電控可變阻尼液壓阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中沿A-A剖視圖。

圖3是圖1中沿B-B剖視圖。

圖4是本發(fā)明電控可變阻尼液壓阻尼器的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中三個(gè)葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6導(dǎo)軌過渡曲線計(jì)算原理示意圖。

圖7導(dǎo)軌過渡曲線計(jì)算實(shí)例圖。

圖8是導(dǎo)軌曲線實(shí)例。

圖中所示：1-電機(jī)；2-電機(jī)軸；3-閥芯；4-閥體；5-殼體；6-軸；7-第一葉片；8-壓縮彈簧；9-端蓋；10-第三葉片；11-導(dǎo)軌；12-第二葉片；T-流體通道。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1-圖4所示，進(jìn)一步描述本發(fā)明如下：一種電控可變阻尼旋轉(zhuǎn)液壓阻尼器，包括3個(gè)葉片、閥體4、閥芯3、軸6、殼體5、端蓋9、壓縮彈簧8、電機(jī)1，3個(gè)葉片分別為第一葉片7、第二葉片12、第三葉片10，端蓋9與殼體5連接，軸6位于端蓋與殼體之間的空腔中，軸6的輸入端從端蓋伸出，

在殼體和底蓋上加工有導(dǎo)軌11，導(dǎo)軌11的最小直徑與軸的外徑相等，導(dǎo)軌11的最大直徑與殼體內(nèi)腔直徑相等，導(dǎo)軌的最大直徑圓弧的夾角大于120°，導(dǎo)軌的最大直徑圓弧與最小直徑同心圓弧線采用過渡曲線連接；

第一葉片7、第二葉片12、第三葉片10沿圓周均布設(shè)置，（第一葉片7、第二葉片12、第三葉片10）葉片為長(zhǎng)方形平板，葉片的前端部采用圓弧面以保證與導(dǎo)軌貼合緊密，葉片的后端部設(shè)有彈簧安裝軸；軸上沿圓周均布設(shè)有葉片導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽上設(shè)有徑向彈簧安裝孔，壓縮彈簧8 安裝在軸的徑向彈簧安裝孔內(nèi)，一端與徑向彈簧安裝孔底部壁相貼，另一端套在彈簧安裝軸并頂在葉片后端，保證葉片緊貼在導(dǎo)軌上；

在殼體5和端蓋上加工凹槽，凹槽截面尺寸與閥體4外形一致，閥體4安裝在凹槽中；

電機(jī)1通過螺栓安裝在殼體5上；閥體4外柱面和內(nèi)柱面分別與導(dǎo)軌的最大直徑和最小直徑相等，閥體內(nèi)在圓周方向設(shè)有流體通道T，閥體外側(cè)柱面徑向向內(nèi)加工一個(gè)用于安裝閥芯的孔；閥芯帶徑向通孔的端部安裝在該孔內(nèi)，閥芯通過鍵連接與電機(jī)軸相連，閥芯的徑向通孔與流體通道直徑相等，閥芯在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，使閥芯的徑向通孔與流體通道相交的阻尼孔截面從最大減小到0。圖2所示的狀態(tài)為阻尼孔截面為0的狀態(tài)，此時(shí)流體無法通過流體通道內(nèi)的阻尼孔，阻尼處于最大狀態(tài)；當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，阻尼孔截面最大，流體暢通的通過流體通道實(shí)現(xiàn)循環(huán)，阻尼最小。

葉片（第一葉片7、第二葉片12、第三葉片10）沿導(dǎo)軌方向繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在導(dǎo)軌作用下沿徑向方向伸縮滑動(dòng)，改變了葉片驅(qū)動(dòng)的流體的體積，實(shí)現(xiàn)了壓縮腔和伸張腔的創(chuàng)建。

所述多個(gè)徑向閥芯安裝孔在軸向方向是交錯(cuò)設(shè)置的，如圖5所示，多個(gè)葉片（第一葉片7、第二葉片12、第三葉片10）上的彈簧安裝軸是與多個(gè)徑向閥芯安裝孔相對(duì)應(yīng)設(shè)置的，避免運(yùn)動(dòng)干涉，安裝干涉，達(dá)到容易設(shè)置的目的。

所述葉片為3個(gè)，導(dǎo)軌的最大直徑圓弧的夾角為160°，導(dǎo)軌的最大直徑圓弧與最小直徑同心圓弧線采用過渡曲線連接。這種結(jié)構(gòu)便于制造，容易實(shí)現(xiàn)，能更好實(shí)現(xiàn)壓縮腔和伸張腔的創(chuàng)建。

如圖1、圖4所示，在殼體和端蓋上均預(yù)留有螺栓安裝孔，軸6的輸出端預(yù)留鍵連接接口。采用螺栓連接方式將該裝置的端蓋與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的殼體固定在一起，采用鍵連接方式將軸與旋轉(zhuǎn)元件固定，則該阻尼器正確安裝到旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件帶動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片在彈簧的作用下緊貼導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)液壓油通過阻尼孔，產(chǎn)生減緩旋轉(zhuǎn)元件運(yùn)動(dòng)效果的阻尼。阻尼孔通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)，其截面大小與電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度存在嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系?？刂齐姍C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，實(shí)現(xiàn)了阻尼的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。

如圖6所示，令導(dǎo)軌的最大直徑為，過渡曲線的點(diǎn)P(x,y)到原點(diǎn)的距離為，線OP與縱坐標(biāo)的夾角為θ，令葉片伸縮方向與過渡曲線法向的夾角為δ，該角度設(shè)計(jì)成關(guān)于θ的函數(shù)，所述導(dǎo)軌的過渡曲線根據(jù)期望的的變化規(guī)律設(shè)計(jì)，則可通過圖6得到曲線方程為：

；

其中，е是自然常數(shù)，其值約為2.71828；d是積分表達(dá)式中的“微分負(fù)號(hào)”；

角變化規(guī)律采用余弦曲線、拋物線，如角設(shè)計(jì)為定值，過渡曲線兩端需通過圓角過渡。

殼體及端蓋的導(dǎo)軌采用數(shù)控加工方案加工，曲線采用Matlab數(shù)值計(jì)算得到；如取，令角的最大值為δ₀，軌跡曲線轉(zhuǎn)過角度為θ₀，設(shè)計(jì)的曲線分別為余弦曲線（δ₁）、拋物線（δ₂）、定值（δ₃），如下式所示：

取δ₀=20°，θ₀=70°，可得到如圖7所示三種不同的導(dǎo)軌過渡曲線（該曲線在Matlab中進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)變換）。