變截面活塞式磁流變減振器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于減振器技術領域，涉及一種變截面活塞式磁流變減振器。
【背景技術】
[0002]磁控流體是一種由軟磁性懸浮相、有機懸浮介質(zhì)和添加劑組成的智能分散體材料，在外加磁場的作用下，其粘度可實現(xiàn)連續(xù)、迅速、可逆地調(diào)節(jié)。通過磁場的控制，產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的阻尼力?；诖趴亓黧w的振動控制技術已用于汽車、機械、建筑、航空等領域。
[0003]磁流變減振器是一種新型減振器，具有阻尼可控，體積小、效率高的特點，擁有良好的市場前景。目前的磁流變減振器都是采用電磁調(diào)節(jié)式的技術方案。傳統(tǒng)的磁流變減振器，其主要由磁控流體、活塞、線圈、缸筒組成，活塞與缸筒之間的間隙為阻尼通道，當減振器受到往復的外力作用，活塞兩端的磁控流體通過活塞上的阻尼通道往復流動，當線圈內(nèi)的電流增大，阻尼通道內(nèi)的磁場就會增強，磁控流體減振器的輸出阻尼力增大，相反，電流減小，輸出阻尼力也就減小，通過對輸入電流的調(diào)節(jié)來控制減振器輸出阻尼力的大小?；谏鲜鎏攸c，決定磁流變減振器阻尼力調(diào)節(jié)范圍的主要是磁場大小，而磁場大小與勵磁線圈匝數(shù)成正比關系，隨著線圈匝數(shù)的上升活塞的溫度急速升高，將影響磁流變減振器的連續(xù)工作時間及使用壽命。因此，傳統(tǒng)的磁流變減振器設計思路已經(jīng)難以適應在有限行程及特定工作條件下的性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種變截面活塞式磁流變減振器，該磁流變減振器利用內(nèi)鐵芯的截面積連續(xù)可變的特點，實現(xiàn)拓寬磁流變減振器阻尼力調(diào)節(jié)范圍的目的。
[0005]本發(fā)明的目的是采用下述方案實現(xiàn)的:一種變截面活塞式磁流變減振器，包括補償裝置、活塞桿、減振器缸筒以及分別固定在減振器缸筒兩端的底座和密封端蓋，所述減振器缸筒內(nèi)充滿磁控流體，該減振器缸筒內(nèi)設有由外鐵芯組件、內(nèi)鐵芯組成的活塞，所述活塞桿的頭端與外鐵芯組件固定連接，所述活塞桿的尾端穿過密封端蓋上設有的過孔外伸出減振器缸筒，所述活塞桿的尾端固定有擋板，所述擋板與減振器的密封端蓋之間設置彈簧，所述活塞桿內(nèi)沿軸向設有導向滑孔，該導向滑孔通過通氣孔與外界連通，所述外鐵芯組件內(nèi)設置勵磁線圈，勵磁線圈的引線引出減振器，外鐵芯組件外側與減振器缸筒內(nèi)壁緊密接觸，外鐵芯組件設有軸向通孔，所述內(nèi)鐵芯的一端固定于減振器底座上，另一端穿過外鐵芯組件的軸向通孔與一滑動塊固定連接，所述滑動塊與活塞桿的導向滑孔孔壁緊密接觸，所述內(nèi)鐵芯的截面積從底座一端至另外一端逐漸減小，使內(nèi)鐵芯與外鐵芯組件之間的間隙隨著相對位置的改變而改變。
[0006]所述外鐵芯組件包括外鐵芯、勵磁線圈，所述外鐵芯設有凹槽，所述勵磁線圈繞制于外鐵芯的凹槽內(nèi)，勵磁線圈的徑向外側設有保護層，保護層的徑向外側設有第一導向環(huán)，所述外鐵芯的中心設有軸向通孔。
[0007]所述外鐵芯組件的外鐵芯采用高導磁材料制成。
[0008]所述外鐵芯組件與一連接盤固定連接，所述連接盤固定于活塞桿端部，所述連接盤設有中心通孔以及阻尼通道，所述阻尼通道的一端貫穿連接盤的中心通孔孔壁，阻尼通道的另一端貫穿連接盤與活塞桿連接的一側的軸向端面。所述阻尼通道與連接盤中心通孔的孔心線之間呈α的夾角，夾角α為銳角。
[0009]所述連接盤采用不導磁材料制成。
[0010]所述補償裝置包括補償缸筒和底蓋，所述補償缸筒通過連接管道與減振器缸筒相連，所述補償缸筒內(nèi)設有活動浮塞，活動浮塞通過第一密封圈、第二導向環(huán)將惰性補償氣體密封于活動浮塞與底蓋之間，將磁控流體密封于活動浮塞與減振器缸筒之間。隨著活動浮塞在補償缸筒中的往復運動可起到對活塞桿運動所引起內(nèi)容積變化的補償作用。
[0011]所述內(nèi)鐵芯采用高導磁材料制成。
[0012]所述滑動塊通過第三導向環(huán)與第二密封圈與活塞桿的導向滑孔孔壁緊密接觸，將磁控流體密封于滑動塊與減振器缸筒之間。第三導向環(huán)與第二密封圈起到導向及密封磁控流體的作用。
[0013]所述勵磁線圈的引線從活塞桿引出。
[0014]所述彈簧外側設有防塵套。防塵套可有效阻止灰塵的異物對活塞桿的作用，保證活塞桿的正常工作。
[0015]密封端蓋上固定有密封件，用以對活塞桿的密封，防止磁控流體在工作中泄漏。
[0016]本發(fā)明具有的優(yōu)點是:由于本變截面活塞式磁流變減振器，包括補償裝置、活塞桿、減振器缸筒以及分別固定在減振器缸筒兩端的底座和密封端蓋，所述減振器缸筒內(nèi)充滿磁控流體，該減振器缸筒內(nèi)設有由外鐵芯組件、內(nèi)鐵芯組成的活塞，所述活塞桿的頭端與外鐵芯組件固定連接，所述活塞桿的尾端穿過密封端蓋上設有的過孔外伸出減振器缸筒，所述活塞桿的尾端固定有擋板，所述擋板與減振器的密封端蓋之間設置彈簧，所述活塞桿內(nèi)沿軸向設有導向滑孔，該導向滑孔通過通氣孔與外界連通，保持工作中的氣壓平衡；所述外鐵芯組件內(nèi)設置勵磁線圈，勵磁線圈的引線引出減振器，外鐵芯組件外側與減振器缸筒內(nèi)壁緊密接觸，外鐵芯組件設有軸向通孔，所述內(nèi)鐵芯的一端固定于減振器底座上，另一端穿過外鐵芯組件的軸向通孔與一滑動塊固定連接，所述滑動塊與活塞桿的導向滑孔孔壁緊密接觸，所述內(nèi)鐵芯的截面積從底座一端至另外一端逐漸減小，使內(nèi)鐵芯與外鐵芯組件之間的間隙隨著相對位置的改變而改變。在外界作用力的作用下，活塞在減振器缸筒內(nèi)產(chǎn)生往復運動，磁控流體從內(nèi)外鐵芯之間的間隙循環(huán)流動，一方面，在有限的工作行程內(nèi)，可通過設置勵磁線圈處的電流大小控制磁場強度，達到調(diào)節(jié)減振器阻尼力大小的目的；另一方面，可同時通過外鐵芯在往復運動過程中與內(nèi)鐵芯之間的間隙大小的控制來調(diào)節(jié)減振器阻尼力的大小，可有效提升阻尼力的調(diào)控范圍；使得本發(fā)明可以實現(xiàn)磁流變減振器在有限的工作行程內(nèi)大幅提升阻尼力調(diào)節(jié)范圍的目的，拓展磁流變減振器的應用范圍。
[0017]所述補償裝置包括補償缸筒和底蓋，所述補償缸筒通過連接管道與減振器缸筒相連，所述補償缸筒內(nèi)設有活動浮塞，活動浮塞通過第一密封圈、第二導向環(huán)將惰性補償氣體密封于活動浮塞與底蓋之間，將磁控流體密封于活動浮塞與減振器缸筒之間。隨著活動浮塞在補償缸筒中的往復運動可起到對活塞桿運動所引起內(nèi)容積變化的補償作用。減振器中的補償結構采用旁路式的設計方案，可有效避免減振器工作過程中產(chǎn)生大量熱量的影響，同時有利于保證減振器的工作行程。
[0018]本發(fā)明的減振器結構緊湊，可應用于小行程大阻尼力的場合。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的變截面活塞式磁流變減振器的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明的連接盤正面結構示意圖；
圖3為本發(fā)明的連接盤背面結構示意圖。
[0020]圖中，I為引線，2為彈簧，3為活塞桿，4為防塵套，5為密封端蓋，6為密封件，7為連接盤，71為固定孔，72為引線孔，73為阻尼通道，8為保護層，9為第一導向環(huán)，10為底蓋，11為補償缸筒，12為第一密封圈，13為第二導向環(huán)，14為活動浮塞，15為連接管道，16為底座，17為磁控流體，18為減振器缸筒，19為內(nèi)鐵芯，20為外鐵芯，21為勵磁線圈，22為第三導向環(huán)，23為第二密封圈，24為滑動塊，25為擋板，26為通氣孔，27為導向滑孔。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述:
參見圖1至圖3，一種變截面活塞式磁流變減振器，包括補償裝置、活塞桿3、減振器缸筒18以及分別固定在減振器缸筒18兩端的底座16和密封端蓋5，所述減振器缸筒18內(nèi)充滿磁控流體17。所述的磁控流體17為一種公知的磁流變材料，如磁流變液或磁流變粘彈性流體，參見專利CN201310123120.6及CN201210495593.4中所述的材料。該減振器缸筒18內(nèi)設有由外鐵芯20組件、內(nèi)鐵芯19組成的活塞。所述外鐵芯20組件包括外鐵芯20、勵磁線圈21，所述外鐵芯20設有凹槽，所述勵磁線圈21繞制于外鐵芯20的凹槽內(nèi)，將聚合物保護層