一种具有混合流动式液流通道的磁流变阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有混合流动式液流通道的磁流变阻尼器,主要由活塞杆、阻尼器端盖、套筒、活塞端盖、阀套、阀芯、浮动活塞、励磁线圈、定位圆盘、导磁圆盘及吊耳等组成。左导磁圆盘、阀套以及阀芯之间的液流通道构成第Ⅰ段和第Ⅱ段有效阻尼间隙；右导磁圆盘和阀芯之间的液流通道构成第Ⅲ段和第Ⅳ段有效阻尼间隙；当给励磁线圈导电时，四段有效阻尼间隙内将产生一定大小的磁场，流经四段阻尼间隙的磁流变液粘度增大，屈服应力增强，从而在阻尼器容腔Ⅰ和容腔Ⅱ之间形成压力差。通过控制施加电流大小可实现阻尼力的有效控制。该磁流变阻尼器阻尼力动态调节范围大、结构简单且体积小，特别适用于铁路、汽车、桥梁等结构的减振抗震系统。

【技术实现步骤摘要】
一种具有混合流动式液流通道的磁流变阻尼器
本专利技术涉及一种磁流变阻尼器，尤其涉及一种具有混合流动式液流通道的磁流变阻尼器。
技术介绍
磁流变阻尼器是一种广泛应用于半主动控制系统中的新型智能阻尼器件。它主要是通过给阻尼器活塞绕线槽内的激励线圈施加一定大小的电流，产生磁场使得流经液流通道内的磁流变液的屈服强度发生变化，从而动态改变输出阻尼力。磁流变阻尼器所具有的毫秒级响应速度、大控制范围和大阻尼力输出的特点，使得它成为工业应用领域优秀的半主动执行器件。目前，磁流变阻尼器已在建筑物及桥梁的减振抗震系统、铁路机车车辆及汽车悬架系统的减振等方面取得广泛应用。在振动控制系统中，磁流变阻尼器主要用来控制系统器件产生的振动，满足各类机械设备对各种工况的要求。因此磁流变阻尼器的性能直接影响到各种系统的静、动态特性及工作可靠性，是减振系统中的核心单元。随着高新技术的发展，减振系统的工程应用对减振元件的要求越来越高，现有磁流变阻尼器大多数都是单一通道的剪切式阻尼器，磁流变液的液流阻力通道主要设置在线圈内部和线圈与套筒之间，需要保证磁场方向与磁流变液的流向相垂直，否则就不能达到最佳效果；在这个前提下，还要使液流阻力通道的面积尽可能大，以获得足够的阻尼力，因此其体积一般比较大，且阻尼力可调范围比较窄。磁流变阻尼器结构设计时，首先应使磁流变液在有效阻尼间隙内的流动方向与磁场方向相互垂直；其次是尽可能使磁流变液在磁流变阻尼器内部的液流通道加长。目前所设计的磁流变阻尼器大多采用的是单一的圆环式液流阻尼通道，并且是通过以下两种方法来提高磁流变阻尼器阻尼力的可调范围。一是在相同输入电流下，尽可能在磁流变液饱和范围内提高有效阻尼间隙内的磁感应强度。常用的方法是减小磁流变阻尼器的阻尼间隙宽度，但由于磁流变液久置未用再次启用时，容易出现颗粒沉淀从而堵塞阻尼间隙，导致磁流变阻尼器失效。第二就是提高有效阻尼间隙长度，但这样会显著增加磁流变阻尼器的体积，占用更多的安装及使用空间，制造成本也相应增加。基于此，在实际设计过程中，想要同时增加有效阻尼间隙内的磁感应强度和提高有效阻尼间隙的长度比较困难。因此，设计一种性能稳定且结构相对紧凑的磁流变阻尼器，使磁流变阻尼器输出的阻尼力更大、阻尼力控制范围更宽，是本行业亟需解决的问题，也是进一步拓宽磁流变阻尼器工业应用的前提。
技术实现思路
为了克服
技术介绍
中存在的问题及满足磁流变阻尼器实际使用要求，本专利技术提出一种具有混合流动式液流通道的磁流变阻尼器。该磁流变阻尼器的液流通道由组合活塞内的混合流动式液流通道组成，在励磁线圈产生的磁场作用下，左导磁圆盘、阀套以及阀芯之间的液流通道构成第Ⅰ段轴向流动式阻尼间隙和第Ⅱ段径向流动式阻尼间隙；右导磁圆盘和阀芯之间的液流通道构成第Ⅲ段径向流动式阻尼间隙和第Ⅳ段轴向流动式阻尼间隙；当给励磁线圈通入电流时，四段阻尼间隙内将产生一定大小的磁场，流经四段阻尼间隙的磁流变液粘度增大，屈服应力增强，从而在磁流变阻尼器容腔Ⅰ和容腔Ⅱ之间形成压力差。通过控制施加电流大小可实现阻尼力的有效控制。这种结构设计充分地利用了磁力线的走向，在不减小阻尼间隙宽度的前提下，增大了有效阻尼长度及剪切面积，保证了阻尼器能够输出足够大的阻尼力，同时不会因阻尼间隙太窄而造成堵塞。该磁流变阻尼器的阻尼力动态调节范围大、结构简单且体积小，特别适用于铁路、汽车、桥梁等结构的减振抗震系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括：活塞杆、阻尼器左端盖、密封圈Ⅰ、套筒、活塞左端盖、螺钉Ⅰ、密封圈Ⅱ、密封圈Ⅲ、阀套、密封圈Ⅳ、阀芯、螺钉Ⅱ、活塞右端盖、密封圈Ⅴ、右吊耳、阻尼器右端盖、螺钉Ⅲ、浮动活塞、密封圈Ⅵ、密封圈Ⅶ、开槽沉头螺钉Ⅰ、右导磁圆盘、垫片Ⅰ、励磁线圈、定位圆盘、垫片Ⅱ、开槽沉头螺钉Ⅱ、左导磁圆盘、螺钉Ⅳ、密封圈Ⅷ、引线孔及左吊耳；活塞杆左端与左吊耳通过螺纹紧固连接；阻尼器左端盖中间设有圆形通孔，活塞杆与阻尼器左端盖圆形通孔内表面间隙配合，活塞杆与阻尼器左端盖圆形通孔内表面通过密封圈Ⅷ进行密封；活塞杆右端加工有外螺纹，活塞左端盖中间加工有螺纹通孔，活塞杆右端与活塞左端盖通过螺纹紧固连接；阻尼器左端盖与套筒通过螺钉Ⅳ固定连接；阻尼器左端盖与套筒之间通过密封圈Ⅰ进行密封；活塞左端盖右端面和阀套左端面接触，活塞左端盖和阀套通过螺钉Ⅰ固定连接；活塞左端盖和阀套之间通过密封圈Ⅱ进行密封；阀套外表面与套筒内表面间隙配合，阀套与套筒通过密封圈Ⅳ进行密封；左导磁圆盘与定位圆盘之间配有垫片Ⅱ，垫片Ⅱ的厚度为1.0mm；左导磁圆盘、垫片Ⅱ以及定位圆盘通过开槽沉头螺钉Ⅱ固定连接；左导磁圆盘径向圆周表面和阀套内表面之间留有供磁流变液通过的径向间隙，径向间隙厚度为1.0mm；定位圆盘加工有内螺纹通孔，阀芯左端加工有外螺纹，定位圆盘和阀芯通过螺纹固定连接；定位圆盘和阀芯之间围成的凹槽构成绕线槽，励磁线圈缠绕在绕线槽内；励磁线圈的两根引线由阀套中的引线孔及活塞左端盖相对应的引线孔中引出，并经过活塞杆中的引线孔引出阻尼器外；定位圆盘与阀套径向间隙配合，定位圆盘与阀套之间通过密封圈Ⅲ进行密封；右导磁圆盘与阀芯右端面之间配有垫片Ⅰ，垫片Ⅰ厚度为1.0mm；右导磁圆盘、垫片Ⅰ以及阀芯右端面通过开槽沉头螺钉Ⅰ固定连接；右导磁圆盘径向圆周表面和阀芯右侧内表面之间留有供磁流变液通过的径向间隙，径向间隙厚度为1.0mm；活塞右端盖左端面和阀芯右侧端面接触，活塞右端盖径向端面和套筒内表面间隙配合；活塞右端盖与阀芯之间通过密封圈Ⅶ进行密封；活塞右端盖、阀芯和阀套通过螺钉Ⅱ固定连接；浮动活塞外表面与套筒内表面间隙配合，浮动活塞与套筒通过密封圈Ⅵ密封；阻尼器右端盖与套筒右端面间隙配合，阻尼器右端盖与套筒通过螺钉Ⅲ固定连接；阻尼器右端盖与套筒通过密封圈Ⅴ进行密封；阻尼器右端盖右端与右吊耳通过螺纹固定连接。阻尼器左端盖、套筒以及活塞左端盖之间围成封闭容腔Ⅰ；活塞右端盖、套筒以及浮动活塞之间围成封闭容腔Ⅱ；浮动活塞、套筒以及阻尼器右端盖之间围成封闭容腔Ⅲ；封闭容腔Ⅰ和Ⅱ内填充磁流变液；封闭容腔Ⅲ内填充压缩气体；当活塞杆沿轴向方向受拉伸或压缩运动时，封闭容腔Ⅰ和Ⅱ的体积会发生相应变化，此时浮动活塞18会通过轴向方向的左右浮动来实现体积补偿。组合活塞由活塞左端盖、螺钉Ⅰ、密封圈Ⅱ、密封圈Ⅲ、阀套、阀芯、螺钉Ⅱ、活塞右端盖、密封圈Ⅶ、开槽沉头螺钉Ⅰ、右导磁圆盘、垫片Ⅰ、励磁线圈、定位圆盘、垫片Ⅱ、开槽沉头螺钉Ⅱ及左导磁圆盘组成；活塞左端盖中间4个周向均匀布置的通孔A、B、C、D形成液流通道Ⅰ；活塞左端盖右端面和左导磁圆盘28左端面之间形成液流通道Ⅱ；左导磁圆盘径向圆周表面和阀套内表面之间形成液流通道Ⅲ；左导磁圆盘右端面和阀芯左端面及定位圆盘左端面之间形成液流通道Ⅳ；阀芯中间圆形通孔E形成液流通道Ⅴ；阀芯右端面和右导磁圆盘左端面之间形成液流通道Ⅵ；右导磁圆盘径向圆周表面和阀芯右侧内表面之间形成液流通道Ⅶ；右导磁圆盘右端面和活塞右端盖左端面之间形成液流通道Ⅷ；活塞右端盖中间4个周向均匀布置的通孔F、G、H、I和中间通孔J形成液流通道Ⅸ；混合流动式液流通道由液流通道Ⅰ、液流通道Ⅱ、液流通道Ⅲ、液流通道Ⅳ、液流通道Ⅴ、液流通道Ⅵ、液流通道Ⅶ、液流通道Ⅷ及液流通道Ⅸ组成；在不改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有混合流动式液流通道的磁流变阻尼器，其特征在于包括：活塞杆(1)、阻尼器左端盖(2)、密封圈Ⅰ(3)、套筒(4)、活塞左端盖(5)、螺钉Ⅰ(6)、密封圈Ⅱ(7)、密封圈Ⅲ(8)、阀套(9)、密封圈Ⅳ(10)、阀芯(11)、螺钉Ⅱ(12)、活塞右端盖(13)、密封圈Ⅴ(14)、右吊耳(15)、阻尼器右端盖(16)、螺钉Ⅲ(17)、浮动活塞(18)、密封圈Ⅵ(19)、密封圈Ⅶ(20)、开槽沉头螺钉Ⅰ(21)、右导磁圆盘(22)、垫片Ⅰ(23)、励磁线圈(24)、定位圆盘(25)、垫片Ⅱ(26)、开槽沉头螺钉Ⅱ(27)、左导磁圆盘(28)、螺钉Ⅳ(29)、密封圈Ⅷ(30)、引线孔(31)及左吊耳(32)；活塞杆(1)左端与左吊耳(32)通过螺纹紧固连接；阻尼器左端盖(2)中间设有圆形通孔，活塞杆(1)与阻尼器左端盖(2)圆形通孔内表面间隙配合，活塞杆(1)与阻尼器左端盖(2)圆形通孔内表面通过密封圈Ⅷ(30)进行密封；活塞杆(1)右端加工有外螺纹，活塞左端盖(5)中间加工有螺纹通孔，活塞杆(1)右端与活塞左端盖(5)通过螺纹紧固连接；阻尼器左端盖(2)与套筒(4)通过螺钉Ⅳ(29)固定连接；阻尼器左端盖(2)与套筒(4)之间通过密封圈Ⅰ(3)进行密封；活塞左端盖(5)右端面和阀套(9)左端面接触，活塞左端盖(5)和阀套(9)通过螺钉Ⅰ(6)固定连接；活塞左端盖(5)和阀套(9)之间通过密封圈Ⅱ(7)进行密封；阀套(9)外表面与套筒(4)内表面间隙配合，阀套(9)与套筒(4)通过密封圈Ⅳ(10)进行密封；左导磁圆盘(28)与定位圆盘(25)之间配有垫片Ⅱ(26)，垫片Ⅱ(26)的宽度为1.0mm；左导磁圆盘(28)、垫片Ⅱ(26)以及定位圆盘(25)通过开槽沉头螺钉Ⅱ(27)固定连接；左导磁圆盘(28)径向圆周表面和阀套(9)内表面之间留有供磁流变液通过的径向间隙，径向间隙宽度为1.0mm；定位圆盘(25)加工有内螺纹通孔，阀芯(11)左端加工有外螺纹，定位圆盘(25)和阀芯(11)通过螺纹固定连接；定位圆盘(25)和阀芯(11)之间围成的凹槽构成绕线槽，励磁线圈(24)缠绕在绕线槽内；励磁线圈(24)的两根引线由阀套(9)中的引线孔及活塞左端盖(5)相对应的引线孔中引出，并经过引线孔(31)引出阻尼器外；定位圆盘(25)与阀套(9)径向间隙配合，定位圆盘(25)与阀套(9)之间通过密封圈Ⅲ(8)进行密封；右导磁圆盘(22)与阀芯(11)右端面之间配有垫片Ⅰ(23)，垫片Ⅰ(23)宽度为1.0mm；右导磁圆盘(22)、垫片Ⅰ(23)以及阀芯(11)右端面通过开槽沉头螺钉Ⅰ(21)固定连接；右导磁圆盘(22)径向圆周表面和阀芯(11)右侧内表面之间留有供磁流变液通过的径向间隙，径向间隙宽度为1.0mm；活塞右端盖(13)左端面和阀芯(11)右侧端面接触，活塞右端盖(13)径向端面和套筒(4)内表面间隙配合；活塞右端盖(13)与阀芯(11)之间通过密封圈Ⅶ(20)进行密封；活塞右端盖(13)、阀芯(11)和阀套(9)通过螺钉Ⅱ(12)固定连接；浮动活塞(18)外表面与套筒(4)内表面间隙配合，浮动活塞(18)与套筒(4)通过密封圈Ⅵ(19)密封；阻尼器右端盖(16)与套筒(4)右端面间隙配合，阻尼器右端盖(16)与套筒(4)通过螺钉Ⅲ(17)固定连接；阻尼器右端盖(16)与套筒(4)通过密封圈Ⅴ(14)进行密封；阻尼器右端盖(16)右端与右吊耳(15)通过螺纹固定连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有混合流动式液流通道的磁流变阻尼器，其特征在于包括：活塞杆(1)、阻尼器左端盖(2)、密封圈Ⅰ(3)、套筒(4)、活塞左端盖(5)、螺钉Ⅰ(6)、密封圈Ⅱ(7)、密封圈Ⅲ(8)、阀套(9)、密封圈Ⅳ(10)、阀芯(11)、螺钉Ⅱ(12)、活塞右端盖(13)、密封圈Ⅴ(14)、右吊耳(15)、阻尼器右端盖(16)、螺钉Ⅲ(17)、浮动活塞(18)、密封圈Ⅵ(19)、密封圈Ⅶ(20)、开槽沉头螺钉Ⅰ(21)、右导磁圆盘(22)、垫片Ⅰ(23)、励磁线圈(24)、定位圆盘(25)、垫片Ⅱ(26)、开槽沉头螺钉Ⅱ(27)、左导磁圆盘(28)、螺钉Ⅳ(29)、密封圈Ⅷ(30)、引线孔(31)及左吊耳(32)；活塞杆(1)左端与左吊耳(32)通过螺纹紧固连接；阻尼器左端盖(2)中间设有圆形通孔，活塞杆(1)与阻尼器左端盖(2)圆形通孔内表面间隙配合，活塞杆(1)与阻尼器左端盖(2)圆形通孔内表面通过密封圈Ⅷ(30)进行密封；活塞杆(1)右端加工有外螺纹，活塞左端盖(5)中间加工有螺纹通孔，活塞杆(1)右端与活塞左端盖(5)通过螺纹紧固连接；阻尼器左端盖(2)与套筒(4)通过螺钉Ⅳ(29)固定连接；阻尼器左端盖(2)与套筒(4)之间通过密封圈Ⅰ(3)进行密封；活塞左端盖(5)右端面和阀套(9)左端面接触，活塞左端盖(5)和阀套(9)通过螺钉Ⅰ(6)固定连接；活塞左端盖(5)和阀套(9)之间通过密封圈Ⅱ(7)进行密封；阀套(9)外表面与套筒(4)内表面间隙配合，阀套(9)与套筒(4)通过密封圈Ⅳ(10)进行密封；左导磁圆盘(28)与定位圆盘(25)之间配有垫片Ⅱ(26)，垫片Ⅱ(26)的厚度为1.0mm；左导磁圆盘(28)、垫片Ⅱ(26)以及定位圆盘(25)通过开槽沉头螺钉Ⅱ(27)固定连接；左导磁圆盘(28)径向圆周表面和阀套(9)内表面之间留有供磁流变液通过的径向间隙，径向间隙厚度为1.0mm；定位圆盘(25)加工有内螺纹通孔，阀芯(11)左端加工有外螺纹，定位圆盘(25)和阀芯(11)通过螺纹固定连接；定位圆盘(25)和阀芯(11)之间围成的凹槽构成绕线槽，励磁线圈(24)缠绕在绕线槽内；励磁线圈(24)的两根引线由阀套(9)中的引线孔及活塞左端盖(5)相对应的引线孔中引出，并经过活塞杆中的引线孔(31)引出阻尼器外；定位圆盘(25)与阀套(9)径向间隙配合，定位圆盘(25)与阀套(9)之间通过密封圈Ⅲ(8)进行密封；右导磁圆盘(22)与阀芯(11)右端面之间配有垫片Ⅰ(23)，垫片Ⅰ(23)厚度为1.0mm；右导磁圆盘(22)、垫片Ⅰ(23)以及阀芯(11)右端面通过开槽沉头螺钉Ⅰ(21)固定连接；右导磁圆盘(22)径向圆周表面和阀芯(11)右侧内表面之间留有供磁流变液通过的径向间隙，径向间隙厚度为1.0mm；活塞右端盖(13)左端面和阀芯(11)右侧端面接触，活塞右端盖(13)径向端面和套筒(4)内表面间隙配合；活塞右端盖(13)与阀芯(11)之间通过密封圈Ⅶ(20)进行密封；活塞右端盖(13)、阀芯(11)和阀套(9)通过螺钉Ⅱ(12)固定连接；浮动活塞(18)外表面与套筒(4)内表面间隙配合，浮动活塞(18)与套筒(4)通过密封圈Ⅵ(19)密封；阻尼器右端盖(16)与套筒(4)右端面间隙配合，阻尼器右端盖(16)与套筒(4)通过螺钉Ⅲ(17)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国良，刘丰硕，廖明科，李卫华，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：江西;36