一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，该阻尼器由活塞杆、压盖、滑动轴承、端盖、动密封、轴向密封圈、径向密封圈、卡簧、缸筒、电磁线圈、活塞、平键和磁流变流体等构成。为提高阻尼器的抗侧力性能，阻尼器采用双出杆结构，活塞杆的两端采用滑动轴承支承，活塞和缸筒采用高磁导率、低矫顽力的软磁材料制作，能够有效提高了磁流变阻尼器的动态性能，降低磁流变阻尼器滞回效应，并减小了磁流变阻尼器的体积；端盖与缸筒间采用径向密封和轴向密封组合的双重密封方式进行密封，活塞通过卡簧和平键固定在活塞杆中部，便于装配和拆卸维护，降低了阻尼器的装配难度，提高了阻尼器装配效率。

A lateral force double outlet shear valve magnetorheological damper

The invention discloses a shear valve type magneto-rheological damper with double-outlet bars against side forces. The damper is composed of a piston rod, a pressure cover, a sliding bearing, an end cover, a dynamic seal, an axial seal ring, a radial seal ring, a clamping spring, a cylinder barrel, an electromagnetic coil, a piston, a flat key, a magneto-rheological fluid, etc. In order to improve the lateral force resistance of the damper, the damper adopts a double-out-rod structure, the two ends of the piston rod are supported by sliding bearings, and the piston and cylinder are made of soft magnetic materials with high permeability and low coercivity, which can effectively improve the dynamic performance of the MR damper, reduce the hysteresis effect of the MR damper and reduce the hysteresis effect. Magnetorheological damper volume; end cap and cylinder are sealed by the combination of radial seal and axial seal. The piston is fixed in the middle of the piston rod by clamping spring and flat key. It is easy to assemble and disassemble and maintain, reduces the difficulty of assembling the damper, and improves the efficiency of assembling the damper.

【技术实现步骤摘要】
一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器
本专利技术涉及一种阻尼耗能减振装置，具体涉及一种抗侧力的双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，适用于振动控制领域。
技术介绍
振动现象广泛存在于航空、航天、机械制造、汽车、电子产品、和土木工程等领域。振动带来的危害不容小觑。在机械加工领域，振动会造成机械结构的磨损，降低加工精度；在交通运输领域，振动会降低安全度和舒适度；在航空航天领域，很多火箭发射失利是由于振动引发的故障；在土木工程领域，振动会导致桥梁断裂、楼房倒塌、甚至造成人员伤亡等等。按照所需外部能源的大小，振动控制技术可分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制四种。其中，半主动控制是利用控制机构来主动调节结构内部的参数，从而控制结构振动。半主动控制是目前振动控制性价比最高、最具有应用前景的振动控制技术之一，它将主动控制思想和被动控制策略结合，在实施控制的同时节约了能源消耗。半主动控制系统能能够实时追踪最优状态，因而能接近甚至达到主动控制系统的控制效果，并兼顾被动系统的可靠性与简易性。磁流变阻尼器是一种优良的半主动振动控制装置，具有结构简单、控制力大，可调范围宽，温度适应性强，响应速度快，能耗低等优点。磁流变阻尼器是利用了磁流变流体(MagnetorheologicalFluid,MRF)在磁场作用下能在毫秒级的时间内从牛顿流体转变成高粘度、低流动性的宾汉流体，并且去掉外加磁场后，流体又从粘塑性状态迅速恢复到原来的流体状态。磁流变阻尼器只需要很小的能量输入就能调节和产生较大的阻尼力，克服了主动控制装置费用高、能耗大和装置复杂的缺点，磁流变阻尼器是智能结构及智能机构中作动器的首选装置，在振动控制中具有广阔的应用前景。由于振动方向具有随机性，当侧向力作用在磁流变阻尼器上时，会增加活塞杆与动密封之间的摩擦，损坏磁流变阻尼器的动密封，从而引起磁流变液泄露，使阻尼器失效。当侧向力较大时，甚至会直接导致活塞杆变形和损坏。另外，磁流变阻尼器还存在抗冲击能力弱、结构冗余、磁损严重、密封性和制造工艺性差等问题，严重制约了磁流变阻尼器性能的发挥和应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，以解决现有剪切阀式磁流变阻尼器抗侧力和抗冲击能力差、机械结构复杂、密封性和制造工艺性欠佳等问题。本专利技术采用的技术方案为一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，包括活塞杆1、压盖2、滑动轴承3、端盖4、动密封5、轴向密封圈6、轴向密封圈7、卡簧8、缸筒9、电磁线圈10、活塞11、平键12、磁流变流体13。活塞杆1、压盖2、端盖4、缸筒9和螺杆18组成阻尼器的外部结构。活塞杆1从压盖2前端穿出，两个结构相同的端盖4安装在缸筒9的两端并通过四根螺杆固定。电磁线圈10的导线从活塞杆引线孔16引出与控制器连接，通过调整电磁线圈10中电流大小控制阻尼器的阻尼力输出。活塞11通过卡簧8和平键12固定在活塞杆1的中部；电磁线圈10缠绕在活塞11中间的凹槽中，电磁线圈10的导线通过活塞引线槽15、活塞杆引线槽14和引线孔16引出；滑动轴承3、动密封5、轴向密封圈6、径向密封圈7分别安装在端盖4的滑动轴承槽25、动密封槽26、轴向密封槽23和径向密封槽24中，压盖2通过螺钉固定在端盖4的前端；活塞杆1的两端分别穿过安装在缸筒9两端的端盖4以及安装在端盖4上的动密封5、滑动轴承3和压盖2；两个端盖4通过四根型号相同的螺杆18固定在缸筒9的前后两端；磁流变流体13填充在由活塞杆1、缸筒9和两个端盖4所围成容腔内。所述活塞杆1材质选用低碳钢或中碳钢，活塞杆1前端设有螺纹，两端设有倒角，中间设有活塞杆引线槽14、引线孔16、平键槽19和卡簧槽20；所述缸筒9和活塞11材质选用软磁材料，活塞中间为活塞杆过孔21，活塞的一端设计有活塞引线槽15和活塞平键槽22。缸筒9和活塞11加工成型后，进行热处理和镀镍处理；所述端盖4材质选用隔磁防锈材料，端盖4设有安装螺纹孔17、轴向密封槽23、径向密封槽24、滑动轴承槽25和动密封槽26；所述电磁线圈10采用漆包铜线绕制，并对线圈10进行浸漆处理；所述引线孔16采用灌封胶进行密封；所述活塞杆1与活塞11通过卡簧8和平键12相互固定；所述滑动轴承3、动密封5、轴向密封圈6、径向密封圈7分别安装在端盖4的滑动轴承槽25、动密封槽26、轴向密封槽23和径向密封槽24中；所述端盖4与缸筒9之间采用径向密封和轴向密封组合的双重密封方式进行密封。与现有技术相比，本专利技术提出的抗侧力双出杆磁流变阻尼器具有较强的抗冲击和抗侧力能力、结构简单、密封性和制造工艺性良好等优点。该阻尼器采用活塞与活塞杆分体结构，活塞通过卡簧固定在活塞杆上，便于装配和拆卸维护。活塞与活塞杆之间设计有平键，能够防止活塞与活塞杆发生相对转动而损坏电磁线圈导线。活塞杆选用机械强度较高并具有良好导磁性能的软磁材料制作，不但能够提高活塞杆机械强度，还可以增加磁流变阻尼器磁芯的通流面积。活塞和缸筒采用高磁导率、低矫顽力的软磁材料制作，能够有效提高了磁流变阻尼器的动态性能，降低磁流变阻尼器滞回效应，同时能够减小磁流变阻尼器的体积。活塞杆的两端采用滑动轴承支承，避免了活塞杆与端盖之间的摩擦，减少动密封的磨损，提高了磁流变阻尼器的可靠性和使用寿命。端盖与缸筒间采用径向密封和轴向密封组合的双重密封方式进行密封，有效的提高了磁流变阻尼器的密封性能；在活塞杆中部设计了引线槽，使得励磁线圈的导线能够更容易的穿过活塞杆中间的引线孔，能够有效避免在穿线过程中损坏导线绝缘层，降低了阻尼器的装配难度，提高了阻尼器装配效率。附图说明图1是一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器剖面图；图2是一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器立体图；图3a是活塞杆安装前的立体图；图3b是活塞杆安装后的立体图；图4是活塞立体图；图5是端盖剖面图。图中：1.活塞杆；2.压盖；3.滑动轴承；4.端盖；5.动密封；6.轴向密封圈；7.径向密封圈；8.卡簧；9.缸筒；10.电磁线圈；11.活塞；12.平键；13.磁流变流体；14.活塞杆引线槽；15.活塞引线槽；16.引线孔；17.安装螺纹孔；18.螺杆；19.活塞杆键槽；20.卡簧槽；21.活塞杆过孔；22.活塞平键槽；23.轴向密封槽；24.径向密封槽；25.滑动轴承槽；26.动密封槽。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术进行进一步详细说明：图1为本专利技术一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器剖面图，主要由活塞杆1、压盖2、滑动轴承3、端盖4、动密封5、轴向密封圈6、径向密封圈7、卡簧8、缸筒9、电磁线圈10、活塞11、平键12、磁流变流体13构成。图2为本专利技术一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器立体图，阻尼器外形结构与传统液体阻尼器基本相同，活塞杆1、压盖2、端盖4、缸筒9和螺杆18组成阻尼器的外部结构。活塞杆1从压盖2前端穿出，两个结构相同的端盖4安装在缸筒9的两端并通过四根螺杆固定。电磁线圈10的导线从活塞杆引线孔16引出与控制器连接，通过调整电磁线圈10中电流大小控制阻尼器的阻尼力输出。图3a-图3b为活塞杆立体图，活塞杆1材质选用低碳钢或中碳钢，活塞杆1前端设有螺纹，中间设有活塞杆引线槽14、引线孔16、活塞杆键槽19和卡簧槽20，活塞两端设有倒角。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，其特征在于：包括活塞杆(1)、压盖(2)、滑动轴承(3)、端盖(4)、动密封(5)、轴向密封圈(6)、径向密封圈(7)、卡簧(8)、缸筒(9)、电磁线圈(10)、活塞(11)、平键(12)、磁流变流体(13)；活塞杆(1)、压盖(2)、端盖(4)、缸筒(9)和螺杆(18)组成阻尼器的外部结构；活塞杆(1)从压盖(2)前端穿出，两个结构相同的端盖(4)安装在缸筒(9)的两端并通过四根螺杆固定；电磁线圈(10)的导线从活塞杆引线孔(16)引出与控制器连接，通过调整电磁线圈(10)中电流大小控制阻尼器的阻尼力输出；活塞(11)通过卡簧(8)和平键(12)固定在活塞杆(1)的中部；电磁线圈(10)缠绕在活塞(11)中间的凹槽中，电磁线圈(10)的导线通过活塞引线槽(15)、活塞杆引线槽(14)和引线孔(16)引出；滑动轴承(3)、动密封(5)、轴向密封圈(6)、径向密封圈7分别安装在端盖(4)的滑动轴承槽(25)、动密封槽(26)、轴向密封槽(23)和径向密封槽(24)中，压盖(2)通过螺钉固定在端盖(4)的前端；活塞杆(1)的两端分别穿过安装在缸筒(9)两端的端盖(4)以及安装在端盖(4)上的动密封(5)、滑动轴承(3)和压盖(2)；两个端盖(4)通过四根型号相同的螺杆(18)固定在缸筒(9)的前后两端；磁流变流体(13)填充在由活塞杆(1)、缸筒(9)和两个端盖(4)所围成容腔内。...

【技术特征摘要】
1.一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，其特征在于：包括活塞杆(1)、压盖(2)、滑动轴承(3)、端盖(4)、动密封(5)、轴向密封圈(6)、径向密封圈(7)、卡簧(8)、缸筒(9)、电磁线圈(10)、活塞(11)、平键(12)、磁流变流体(13)；活塞杆(1)、压盖(2)、端盖(4)、缸筒(9)和螺杆(18)组成阻尼器的外部结构；活塞杆(1)从压盖(2)前端穿出，两个结构相同的端盖(4)安装在缸筒(9)的两端并通过四根螺杆固定；电磁线圈(10)的导线从活塞杆引线孔(16)引出与控制器连接，通过调整电磁线圈(10)中电流大小控制阻尼器的阻尼力输出；活塞(11)通过卡簧(8)和平键(12)固定在活塞杆(1)的中部；电磁线圈(10)缠绕在活塞(11)中间的凹槽中，电磁线圈(10)的导线通过活塞引线槽(15)、活塞杆引线槽(14)和引线孔(16)引出；滑动轴承(3)、动密封(5)、轴向密封圈(6)、径向密封圈7分别安装在端盖(4)的滑动轴承槽(25)、动密封槽(26)、轴向密封槽(23)和径向密封槽(24)中，压盖(2)通过螺钉固定在端盖(4)的前端；活塞杆(1)的两端分别穿过安装在缸筒(9)两端的端盖(4)以及安装在端盖(4)上的动密封(5)、滑动轴承(3)和压盖(2)；两个端盖(4)通过四根型号相同的螺杆(18)固定在缸筒(9)的前后两端；磁流变流体(13)填充在由活塞杆(1)、缸筒(9)和两个端盖(4)所围成容腔内。2.根据权利要求1所述的一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，其特征在于：所述活塞杆(1)材质选用低碳钢或中碳钢，活塞杆(1)前端设有螺纹，两端设有倒角，中间设有活塞杆引线槽(14)、引线孔(16)、平键槽(19)和卡簧槽(20)；。3.根据权利要求1所述的一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，其特征在于：所述缸筒(9)和活塞(11)材质选用软磁材料，活塞中间为活塞杆过孔(21)，活塞的一端设计有活塞引线槽(15)和活塞平键槽(22)；缸筒(9)和活塞(11)加工成型后，进行热处理和镀镍处理。4.根据权利要求1所述的一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，其特征在于：所述端盖(4)材质选用隔磁防锈材料，端盖(4)设有安装螺纹孔17、轴向密封槽(23)、径向密封槽(24)、滑动轴承槽(25)和动密封槽(26)。5.根据权利要求1所述的一种抗侧力双出杆剪切阀式磁流变阻尼器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂松林，辛德奎，纪辉，倪奇，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11