一种板弹簧制造技术

本发明专利技术涉及一种板弹簧，该板弹簧的减震性能可调。具体地，板弹簧的整体形状呈向下凸出的弧形，包括上下叠置的多个板组件、固定在板组件的中间位置的螺栓组件及沿板弹簧的长度方向间隔设置的多个卡扣、以及多个电磁铁组件。其中，多个板组件的长度沿由上至下的方向依次减小，每个板组件包括由上至下叠置的第一弹簧片、片状磁流变弹性体和第二弹簧片；螺栓组件和多个卡扣将多个板组件压紧在一起，在每个板组件中的第二弹簧片的下侧的两端各固定有一个电磁铁组件。

【技术实现步骤摘要】
一种板弹簧
本专利技术涉及一种板弹簧。
技术介绍
机械设备中需要缓冲装置来保护机械受外力冲击受损。弹簧作为典型的缓冲部件，利用物体的弹性形变将能量吸收实现缓冲减震。板弹簧为截面是长方形的长圆弧形弹簧钢。在最常见的板弹簧配置中，弧的中心提供了轴的位置，而在任一端形成的卷耳附接到车辆底盘。对于非常重的车辆，通常可以由多个逐渐变短的弹簧片层叠在一起制成板弹簧。板弹簧可用于定位并具有一定程度的阻尼以及弹簧功能。虽然各弹簧片之间的摩擦提供了阻尼作用，但其控制不佳，并导致悬架运动中存在静摩擦力。使得乘员在乘坐时的舒适感下降。并且板弹簧的减震性能在其结构确定后已确定，无法进行调节。此外，板弹簧在承受载荷冲击时形成伸展运动，弹簧片之间产生强烈摩擦，也就是产生挤压拉伸现象，两个摩擦表面又产生两个不同方向的运动摩擦力，造成板弹簧温度升度，出现表面拉伤，呈现出细小的裂纹，在载荷冲击频率增大的同时，伸展运动所产生的摩擦运动力也在增大，在应力集中点达到疲劳极限就会造成单片或整垛断裂。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术提供一种减震性能可调的板弹簧。(二)技术方案本专利技术提供一种板弹簧，板弹簧的整体形状呈向下凸出的弧形，包括：上下叠置的多个板组件，多个板组件的长度沿由上至下的方向依次减小，每个板组件包括由上至下叠置的第一弹簧片、片状磁流变弹性体和第二弹簧片；固定在多个板组件的中间位置的螺栓组件以及沿板弹簧的长度方向间隔设置的多个卡扣，螺栓组件和多个卡扣将多个板组件压紧在一起；多个电磁铁组件，在每个板组件中的第二弹簧片的下侧的两端各固定有一个电磁铁组件。根据本专利技术，位于最上方的第一弹簧片的两端弯曲成卷耳。根据本专利技术，在每相邻的两个板组件中的位于上方的第二弹簧片和位于下方的第一弹簧片之间设有隔磁材料层。根据本专利技术，卡扣为矩形卡扣，矩形卡扣套设在板组件上。根据本专利技术，螺栓组件包括两个沿板弹簧的长度方向间隔设置的两个U形螺栓、位于最上方的板组件和位于最下方的板组件的外侧的垫片以及与两个U形螺栓的共四个螺纹头部旋合的四个螺母；或者螺栓组件包括四个呈矩形布置的六角螺栓、位于最上方的板组件和位于最下方的板组件的外侧的垫片以及分别与四个六角螺栓旋合的四个螺母。根据本专利技术，电磁铁组件包括圆形套筒、导电线圈和铁芯，圆形套筒固定在第二弹簧片上，导电线圈固定在圆形套筒中，铁芯固定在导电线圈中。根据本专利技术，铁芯为软铁。(三)有益效果利用本专利技术的板弹簧，当需要板弹簧进行连续的减震动作时(例如本专利技术的板弹簧安装在汽车上，汽车行驶在凹凸不平的路面时)，可以通过控制电磁铁组件的电流大小来控制磁场强度，进而控制磁流变弹性体的刚度以快速改变板弹簧的弯曲程度，进而对板弹簧的减震性能进行调节。由此，本专利技术的板弹簧在实际使用中可以在很宽的范围内根据工况的不同来对磁流变弹性体的刚度进行调节，即突破现有技术的被动调节而对减震性能进行主动调节。附图说明图1为如下具体实施方式提供的板弹簧的主视示意图；图2为图1中的板弹簧的俯视示意图；图3为图1中的板弹簧的仰视示意图；图4为图1中的板弹簧的一个板组件的主视示意图；图5为图1中的板弹簧的电磁铁组件工作时的磁力线分布示意图。图6为图1中的板弹簧的电磁铁组件的圆形套筒的结构示意图；图7为图1中的板弹簧的电磁铁组件的导电线圈的结构示意图；图8为图1中的板弹簧的电磁铁组件的局部剖视示意图；图9为图1中的板弹簧的电磁铁组件的俯视示意图。【附图标记说明】1：板组件；11：第一弹簧片；111：卷耳；12：片状磁流变弹性体；13：第二弹簧片；2：螺栓组件；21：U形螺栓；22：垫片；23：螺母；3：卡扣；4：电磁铁组件；41：圆形套筒；42：导电线圈；43：铁芯。具体实施方式为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。本文所提及的“上”、“下”等方位名词以图1中的定向为参照。参照图1至图5，本实施例提供一种板弹簧，该板弹簧的整体形状呈向下凸出的弧形，具体包括多个板组件1、螺栓组件2、多个卡扣3和多个电磁铁组件4。其中，多个板组件1上下叠置，多个板组件1的长度沿由上至下的方向依次减小。并且，每上下相邻两个板组件1中，位于下方的板组件1的两端相对于位于上方的板组件1的两端的缩进尺寸相同。进一步，如图1和图4中示出的，每个板组件1包括由上至下叠置的第一弹簧片11、片状磁流变弹性体12和第二弹簧片13，第一弹簧片11、片状磁流变弹性体12和第二弹簧片13均为向下凸出的弧形且三者的两端均平齐。其中，螺栓组件2固定在上述多个板组件1(即所有板组件1)的中间位置，多个卡扣3沿板弹簧的长度方向间隔设置，螺栓组件2和多个卡扣3将上述多个板组件1压紧在一起，也即将所有第一弹簧片11、片状磁流变弹性体12和第二弹簧片13压紧在一起，以防止第一弹簧片11、片状磁流变弹性体12和第二弹簧片13之间产生相对滑移。其中，在每个板组件1中的第二弹簧片13的下侧的两端各固定有一个电磁铁组件4。电磁铁组件4用于在通电时改变作用于其所连接的板组件1中的片状磁流变弹性体12的磁场强度，进而改变该片状磁流变弹性体12的刚度，如此也改变了整个板组件1的弯曲程度。在本实施例中，在相邻两个卡扣3之间以及卡扣3和螺栓组件2之间均设有一个电磁铁组件4，也就是说，相邻两个电磁铁组件4之间用卡扣3或螺栓组件2隔开。由此，当板弹簧不工作时，电磁铁组件4通电(即电磁铁组件中通过电流产生磁场的部分通电)使片状磁流变弹性体12保持一定的刚度；当板弹簧处于工作状态时，通过电磁铁组件4的电流减小时，电磁铁组件4产生的磁场强度变弱，使得片状磁流变弹性体12的刚度减小，从而满足减震缓冲的要求，最终实现减震缓冲的效果。因此，利用本实施例的板弹簧，当需要板弹簧进行连续的减震动作时(例如本专利技术的板弹簧安装在汽车上，汽车行驶在凹凸不平的路面时)，可以通过控制电磁铁组件4的电流大小来控制磁场强度，进而控制磁流变弹性体的刚度以快速改变板弹簧的弯曲程度，进而对板弹簧的减震性能进行调节。由此，本实施例的板弹簧在实际使用中可以在很宽的范围内根据工况的不同来对磁流变弹性体的刚度进行调节，即突破现有技术的被动调节而对减震性能进行主动调节。此外，可配套本实施例的板弹簧设置传感器和控制元件。由于磁流变弹性体响应速度快，控制精度高，通过传感器检测工况(例如路况)，并将信号传递给控制元件以控制电磁铁组件4中通入的电流，使其控制板弹簧在短时间内对工况的变化作出精准反应。另外，本实施例中减小了传统板弹簧存在的摩擦磨损现象，提高了板弹簧的使用寿命，同时也提高了车辆行驶时的舒适性。进一步，参照图1至图5，在本实施例中，位于最上方的第一弹簧片11的两端弯曲成卷耳111，卷耳111用于连接到汽车车架或其他机械设备上。进一步，在本实施例中，在每相邻的两个板组件1中的位于上方的第二弹簧片13和位于下方的第一弹簧片11之间设有隔磁材料层。其中，隔磁材料层可以是附着在第一弹簧片11的上表面，也可以是附着在第二弹簧片13的下表面。隔磁材料层的设置可减少磁路间的相互干扰。进一步，在本实施例中，卡扣3为矩形卡扣3，矩形卡扣3套设在板组件1上。进一步，在本实施例中，螺栓组件2包括两个沿板弹簧的长度方向间隔设置的U形螺栓21本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种板弹簧，所述板弹簧的整体形状呈向下凸出的弧形，其特征在于，包括：上下叠置的多个板组件(1)，所述多个板组件(1)的长度沿由上至下的方向依次减小，每个所述板组件(1)包括由上至下叠置的第一弹簧片(11)、片状磁流变弹性体(12)和第二弹簧片(13)；固定在所述多个板组件(1)的中间位置的螺栓组件(2)以及沿所述板弹簧的长度方向间隔设置的多个卡扣(3)，所述螺栓组件(2)和所述多个卡扣(3)将所述多个板组件(1)压紧在一起；多个电磁铁组件(4)，在每个所述板组件(1)中的第二弹簧片(13)的下侧的两端各固定有一个所述电磁铁组件(4)。

【技术特征摘要】
1.一种板弹簧，所述板弹簧的整体形状呈向下凸出的弧形，其特征在于，包括：上下叠置的多个板组件(1)，所述多个板组件(1)的长度沿由上至下的方向依次减小，每个所述板组件(1)包括由上至下叠置的第一弹簧片(11)、片状磁流变弹性体(12)和第二弹簧片(13)；固定在所述多个板组件(1)的中间位置的螺栓组件(2)以及沿所述板弹簧的长度方向间隔设置的多个卡扣(3)，所述螺栓组件(2)和所述多个卡扣(3)将所述多个板组件(1)压紧在一起；多个电磁铁组件(4)，在每个所述板组件(1)中的第二弹簧片(13)的下侧的两端各固定有一个所述电磁铁组件(4)。2.根据权利要求1所述的板弹簧，其特征在于，位于最上方的所述第一弹簧片(11)的两端弯曲成卷耳(111)。3.根据权利要求1所述的板弹簧，其特征在于，在每相邻的两个所述板组件(1)中的位于上方的所述第二弹簧片(13)和位于下方的所述第一弹簧片(11)之间设有隔磁材料层。4.根据权利要求1所述的板弹簧...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋万里，孙振聪，何春阳，刁中洋，彭珍，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21