旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，包括活塞缸体、主活塞、辅助活塞筒、隔腔板、内腔下端盖、上活塞杆、下活塞杆、作动器控制器和超级电容组，旁路调节管上设置有导磁铁芯和励磁线圈的，作动器控制器上接有路面不平度位移传感器、非簧载质量位移传感器、簧载质量位移传感器、活塞杆速度传感器和电流调节器。本实用新型专利技术利用上活塞杆上下运动采用直线电磁馈能器能量回收，利用下活塞杆上下运动带动传动副与旋转电磁馈能器相对运动进行能量回收，可根据车辆半主动悬架作动器以及车身的参数，实时输出理想半主动控制力，通过励磁线圈电流调节半主动悬架作动器输出的阻尼力，使其处于最佳状态。

【技术实现步骤摘要】
旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器
本技术属于车辆半主动悬架作动器控制
，具体涉及旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器。
技术介绍
磁流变液是一种在外界磁场作用下可以在短时间内由流动良好的液体变粘性流体的智能材料，磁流变液的屈服强度随磁场强度的增加而增加，因此应用磁流变液的这一特性所制造的磁流变阻尼器，在外加磁场的作用下，其阻尼特性具有变化范围大、易控制等优点，配合控制策略，磁流变阻尼器能成为一种性能优良理想的半主动阻尼器，由于磁流变阻尼器具有响应快、阻尼力大、耗能少、机构简单、耐久性好的特点，即使在控制系统失效的情况下仍可充当被动阻尼器，具有很强的可靠性，可以广泛应用于各种车辆、土木建筑、大跨结构(架、梁、桥)中，但是其属于半主动控制装置，需要消耗部分能量，此条件限制了磁流变阻尼器的推广。车辆行驶不可避免的会遇见各种颠簸，导致车辆悬架作动器振动，现如今缺少旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，利用车辆悬架作动器振动回收能量，在车辆半主动悬架作动器中设置磁流变液，根据车辆半主动悬架作动器以及车身的参数，实时输出所需阻尼力，通过实时调节控制通入励磁线圈的电流来达到控制半主动悬架作动器阻尼力的目的，使车辆减振时处于最佳的状态。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，利用上活塞杆上下运动采用直线电磁馈能器能量回收，利用下活塞杆上下运动带动传动副与旋转电磁馈能器相对运动进行能量回收，可根据车辆半主动悬架作动器以及车身的参数，实时输出理想半主动控制力，通过励磁线圈电流调节半主动悬架作动器输出的阻尼力，使其处于最佳状态，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，其特征在于：包括活塞缸体以及设置在活塞缸体内将活塞缸体分为内腔和外腔的内腔下端盖，所述内腔内设置有中空结构的主活塞和设置在主活塞底部用于密封主活塞的辅助活塞筒，上活塞杆依次穿过活塞缸体的上端盖和主活塞与辅助活塞筒连接，上活塞杆外侧位于主活塞中空结构内的空间设置有直线电磁馈能器，直线电磁馈能器包括动子和位于所述动子外侧且固定在活塞缸体的上端盖上的线圈铁芯，所述动子包括固定在上活塞杆外侧的第一磁轭和固定在第一磁轭外侧的第一永磁体，线圈铁芯上缠绕有第一线圈绕组，活塞缸体的上端盖上靠近上活塞杆的位置处开设有供所述动子伸缩的动子通孔，上活塞杆的顶端与上吊耳连接；下活塞杆的一端与辅助活塞筒的底部连接，下活塞杆的另一端穿出所述内腔伸入至所述外腔内，下活塞杆的另一端连通有传动副，传动副的双侧壁上均设置有齿条，传动副内设置有齿轮，齿轮为具有半圈直齿的齿轮，所述具有半圈直齿的齿轮与传动副单侧壁上的齿条啮合，下活塞杆与内腔下端盖采用密封圈进行密封，活塞缸体的外腔下端盖上连接有下吊耳；所述内腔内位于主活塞和辅助活塞筒的下侧设置有隔腔板，主活塞和辅助活塞筒的上侧与活塞缸体的上端盖之间的空间形成活塞缸上腔，主活塞和辅助活塞筒的下侧与隔腔板之间的空间形成活塞缸下腔，隔腔板与内腔下端盖之间的空间形成补偿腔，所述隔腔板上设置有供磁流变液从所述补偿腔流向所述活塞缸下腔的复原阀和供磁流变液从所述活塞缸下腔流向所述补偿腔的压缩阀，所述活塞缸上腔和所述补偿腔之间通过对称设置的第一旁路调节管和第二旁路调节管连通，第一旁路调节管上和第二旁路调节管上均套装有导磁铁芯，导磁铁芯内缠绕有励磁线圈。上述的旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，其特征在于：所述外腔内设置有作动器控制器和超级电容组，直线电磁馈能器通过整流电路和DC/DC转换器向超级电容组充电，作动器控制器的输入端接有用于对路面不平度位移进行实时检测的路面不平度位移传感器、用于对非簧载质量位移进行实时检测的非簧载质量位移传感器、用于对簧载质量位移进行实时检测的簧载质量位移传感器和用于对上活塞杆或下活塞杆的速度进行实时检测的活塞杆速度传感器，作动器控制器的输出端接有用于调节励磁线圈输入电流的电流调节器。上述的旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，其特征在于：还包括旋转电磁馈能器，旋转电磁馈能器通过整流电路和DC/DC转换器向超级电容组充电，所述旋转电磁馈能器包括旋转电磁馈能器壳体和固定在旋转电磁馈能器壳体内壁上且为中空结构的第二线圈绕组安装板，以及同轴设置在旋转电磁馈能器壳体内的磁轭钢板一和磁轭钢板二，磁轭钢板一和磁轭钢板二的内侧均设置有第二永磁体，磁轭钢板一和磁轭钢板二的连接轴穿出旋转电磁馈能器壳体与齿轮的中心轴传动连接，第二线圈绕组安装板位于磁轭钢板一和磁轭钢板二之间且穿过所述连接轴，第二线圈绕组安装板为圆形板，第二线圈绕组安装板上沿圆周方向均匀的设置有多个第二线圈绕组。上述的旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，其特征在于：所述上吊耳与上活塞杆的顶端螺纹连接，下吊耳焊接在活塞缸体的外腔下端盖上。上述的旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，其特征在于：所述上活塞杆的中轴线和下活塞杆的中轴线位于同一直线上，上活塞杆、辅助活塞筒和下活塞杆上依次设置有相互连通的穿线孔，上活塞杆上的穿线孔、辅助活塞筒上的穿线孔和下活塞杆上的穿线孔组成连接线通道，直线电磁馈能器输出的电流连接线经所述连接线通道与整流电路连接。上述的旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，其特征在于：所述第一旁路调节管和第二旁路调节管的横截面均为圆环状，第一旁路调节管和第二旁路调节管的管径均相等。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术采用的旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，通过将主活塞设置为中空结构，将直线电磁馈能器中的第一永磁体固定在活塞缸体内部顶部，主活塞随上活塞杆的上下运动沿第一永磁体外侧上下移动，第一永磁体上缠绕有第一线圈绕组，上活塞杆上固定有第一磁轭和第一永磁体，上活塞杆的上下运动时，带动第一磁轭和第一永磁体一起运动，此时与第一永磁体上的第一线圈绕组发生相对运动，第一线圈绕组上产生交流电，通过改变主活塞结构便于设置直线电磁馈能器，节省空间，便于推广使用。2、本技术采用的旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，通过在下活塞杆伸出内腔的一端设置传动副，并利用传动副的侧壁安装齿条，采用旋转电磁馈能器连接齿轮与齿条啮合，使旋转电磁馈能器上的第二永磁体上的第二线圈绕组发生相对运动，第二线圈绕组上产生交流电，交流电通过整流电路整流成直流电后在经过DC/DC转换器，通过超级电容组能量回收，可靠稳定，使用效果好。3、本技术采用的旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，设置第一旁路调节管和第一旁路调节管连通活塞缸上腔和补偿腔，使磁流变液在活塞缸上腔、活塞缸下腔和补偿腔内循环，通过作动器控制器调节励磁线圈的电流，进而改变车辆半主动悬架作动器的阻尼力，使其处于最佳状态。综上所述，本技术设计新颖合理，利用上活塞杆上下运动采用直线电磁馈能器能量回收，利用下活塞杆上下运动带动传动副与旋转电磁馈能器相对运动进行能量回收，可根据车辆半主动悬架作动器以及车身的参数，实时输出理想半主动控制力，通过励磁线圈电流调节半主动悬架作动器输出的阻尼力，使其处于最佳状态，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，其特征在于：包括活塞缸体(9)以及设置在活塞缸体(9)内将活塞缸体(9)分为内腔和外腔的内腔下端盖(16)，所述内腔内设置有中空结构的主活塞(11)和设置在主活塞(11)底部用于密封主活塞(11)的辅助活塞筒(12)，上活塞杆(2)依次穿过活塞缸体(9)的上端盖和主活塞(11)与辅助活塞筒(12)连接，上活塞杆(2)外侧位于主活塞(11)中空结构内的空间设置有直线电磁馈能器(3)，直线电磁馈能器(3)包括动子和位于所述动子外侧且固定在活塞缸体(9)的上端盖上的线圈铁芯(3‑1)，所述动子包括固定在上活塞杆(2)外侧的第一磁轭(3‑4)和固定在第一磁轭(3‑4)外侧的第一永磁体(3‑3)，线圈铁芯(3‑1)上缠绕有第一线圈绕组(3‑2)，活塞缸体(9)的上端盖上靠近上活塞杆(2)的位置处开设有供所述动子伸缩的动子通孔(10)，上活塞杆(2)的顶端与上吊耳(1)连接；下活塞杆(18)的一端与辅助活塞筒(12)的底部连接，下活塞杆(18)的另一端穿出所述内腔伸入至所述外腔内，下活塞杆(18)的另一端连通有传动副(19)，传动副(19)的双侧壁上均设置有齿条(20)，传动副(19)内设置有齿轮(21)，齿轮(21)为具有半圈直齿的齿轮，所述具有半圈直齿的齿轮与传动副(19)单侧壁上的齿条(20)啮合，下活塞杆(18)与内腔下端盖(16)采用密封圈(17)进行密封，活塞缸体(9)的外腔下端盖(6)上连接有下吊耳(24)；所述内腔内位于主活塞(11)和辅助活塞筒(12)的下侧设置有隔腔板(13)，主活塞(11)和辅助活塞筒(12)的上侧与活塞缸体(9)的上端盖之间的空间形成活塞缸上腔，主活塞(11)和辅助活塞筒(12)的下侧与隔腔板(13)之间的空间形成活塞缸下腔，隔腔板(13)与内腔下端盖(16)之间的空间形成补偿腔，所述隔腔板(13)上设置有供磁流变液(4)从所述补偿腔流向所述活塞缸下腔的复原阀(14)和供磁流变液(4)从所述活塞缸下腔流向所述补偿腔的压缩阀(15)，所述活塞缸上腔和所述补偿腔之间通过对称设置的第一旁路调节管(5‑1)和第二旁路调节管(5‑2)连通，第一旁路调节管(5‑1)上和第二旁路调节管(5‑2)上均套装有导磁铁芯(8)，导磁铁芯(8)内缠绕有励磁线圈(7)。...

【技术特征摘要】
1.旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，其特征在于：包括活塞缸体(9)以及设置在活塞缸体(9)内将活塞缸体(9)分为内腔和外腔的内腔下端盖(16)，所述内腔内设置有中空结构的主活塞(11)和设置在主活塞(11)底部用于密封主活塞(11)的辅助活塞筒(12)，上活塞杆(2)依次穿过活塞缸体(9)的上端盖和主活塞(11)与辅助活塞筒(12)连接，上活塞杆(2)外侧位于主活塞(11)中空结构内的空间设置有直线电磁馈能器(3)，直线电磁馈能器(3)包括动子和位于所述动子外侧且固定在活塞缸体(9)的上端盖上的线圈铁芯(3-1)，所述动子包括固定在上活塞杆(2)外侧的第一磁轭(3-4)和固定在第一磁轭(3-4)外侧的第一永磁体(3-3)，线圈铁芯(3-1)上缠绕有第一线圈绕组(3-2)，活塞缸体(9)的上端盖上靠近上活塞杆(2)的位置处开设有供所述动子伸缩的动子通孔(10)，上活塞杆(2)的顶端与上吊耳(1)连接；下活塞杆(18)的一端与辅助活塞筒(12)的底部连接，下活塞杆(18)的另一端穿出所述内腔伸入至所述外腔内，下活塞杆(18)的另一端连通有传动副(19)，传动副(19)的双侧壁上均设置有齿条(20)，传动副(19)内设置有齿轮(21)，齿轮(21)为具有半圈直齿的齿轮，所述具有半圈直齿的齿轮与传动副(19)单侧壁上的齿条(20)啮合，下活塞杆(18)与内腔下端盖(16)采用密封圈(17)进行密封，活塞缸体(9)的外腔下端盖(6)上连接有下吊耳(24)；所述内腔内位于主活塞(11)和辅助活塞筒(12)的下侧设置有隔腔板(13)，主活塞(11)和辅助活塞筒(12)的上侧与活塞缸体(9)的上端盖之间的空间形成活塞缸上腔，主活塞(11)和辅助活塞筒(12)的下侧与隔腔板(13)之间的空间形成活塞缸下腔，隔腔板(13)与内腔下端盖(16)之间的空间形成补偿腔，所述隔腔板(13)上设置有供磁流变液(4)从所述补偿腔流向所述活塞缸下腔的复原阀(14)和供磁流变液(4)从所述活塞缸下腔流向所述补偿腔的压缩阀(15)，所述活塞缸上腔和所述补偿腔之间通过对称设置的第一旁路调节管(5-1)和第二旁路调节管(5-2)连通，第一旁路调节管(5-1)上和第二旁路调节管(5-2)上均套装有导磁铁芯(8)，导磁铁芯(8)内缠绕有励磁线圈(7)。2.按照权利要求1所述的旁路式馈能型车辆半主动悬架作动器，其特征在于：所述外腔内设置有作动器控制器(22)和超级电容组(23)，直线电磁馈能器(3)通过整流...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇发荣，李立博，方涛，魏冬冬，李冬，范二军，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61