旁路式抗冲击磁流变缓冲器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种半主动可控旁路式磁流变缓冲器，由弹簧与磁流变阻尼装置集成，活塞杆与螺套连接，弹簧的左端顶着螺套，通过向右拧动螺套，使弹簧产生预紧力，所述的弹簧安装在弹簧筒内，弹簧筒经由中间连接套与前套头相连接；磁流变阻尼装置包括活塞油缸、活塞和磁流变阀，活塞安装在活塞杆上，在油缸的后部安装有一气囊，活塞相对于油缸发生相对运动时，弹簧产生的弹簧力和活塞两端由磁流变阀产生的压力差共同构成抗冲击阻力。本实用新型专利技术由于采用旁路式磁流变阀结构，缩小了整个缓冲装置的纵向长度，增加了阻力的可调节范围；由于磁流变阀不直接承受冲击载荷，保证了整个缓冲器的结构强度要求。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于在冲击环境下应用的磁流变缓冲器，特别是一种旁路式抗冲击磁流 变缓冲器。
技术介绍
缓冲器是一种在各种工业领域广泛应用的机械装置，缓冲器在航空航天、武器系统、 强冲击振动环境下的电子设备、越野车辆、钻探设备、工程机械等处于严酷的冲击振动 环境下的设备中广泛应用，以减小对结构的冲击作用力并抑制结构振动。缓冲器对于保 证系统工作的稳定性和性能具有重要的意义。磁流变缓冲器是一种以磁流变液为工作介质的新型半主动可控缓冲器。磁流变液是 一种铁磁粒子均匀地悬浮在载流体中的一种智能材料。磁流变液能在磁场作用下发生迅 速的流变特性(粘度，屈服应力)变化，并且这种变化是可逆的。以磁流变液为工作介 质的磁流变缓冲器具有电源功率小、工作温度范围宽、可以实现阻尼力的实时连续控制 等优点，因此在车辆减振、结构抗震、以及各种机械设备中都得到了广泛的应用。存在多种形式的抗冲击磁流变缓冲器， 一类是由活塞和油缸之间间隙形成磁流变阔 的普通磁流变缓冲器，由于缸体采用软磁材料制成，使得该类磁流变阻尼器不能满足强 冲击载荷下的强度要求；旁路式磁流变缓冲器是另一类缓冲器，其磁流变阀位于支路内， 这类旁路式磁流变阻尼器可以产生比较大的阻尼力，阻尼力调节范围也比较大，具有较 小的纵向尺寸，主油缸可采用非导磁的高强度钢制成，因此结构可以承受高冲击载荷的 作用。另外，旁路式磁流变阻尼器拆卸、注油方便、易于维修。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种旁路式磁流变缓冲器，可以运用在航空航天、武器 系统、强冲击振动环境下的电子设备、越野车辆、钻探设备、工程机械等
，以 减小对结构的冲击作用力并抑制结构振动。实现本技术目的的技术方案为 一种半主动可控旁路式磁流变缓冲器，由弹簧 与磁流变阻尼装置集成，活塞杆与螺套连接，弹簧的左端顶着螺套，通过向右拧动螺套， 使弹簧产生预紧力，所述的弹簧安装在弹簧筒内，弹簧筒经由中间连接套与前套头相连 接；磁流变阻尼装置包括活塞油缸、活塞和磁流变阀，活塞安装在活塞杆上，在油缸的 后部安装有一气囊，活塞相对于油缸发生相对运动时，弹簧产生的弹簧力和活塞两端由说明书第2/3页磁流变阀产生的压力差共同构成抗冲击阻力。本技术与现有技术相比，其显著优点为(1)由于采用旁路式磁流变阀结构， 縮小了整个缓冲装置的纵向长度，增加了阻力的可调节范围。(2)由于磁流变阀不直接 承受冲击载荷，保证了整个缓冲器的结构强度要求。(3)磁流变阀采用两组线圈的并连 形式，它们即可串联又可并联，增加了磁流变阻尼器的可调节性。整个磁流变阀结构巧妙，保证了导线的顺利引出和结构的密封。(4))采用模块化结构，灌注磁流变液方便, 导线引出可靠，结构拆卸方便，维修容易。(5)在强冲击环境下应用时，将可以实现阻 力的实时调节，从而使冲击过程可控，最终达到减小作用在结构上的冲击作用力并抑制 结构振动的目的。以下结合附图对本技术作进一步详细描述。附图说明图1是本技术旁路式磁流变缓冲器的剖视图。 图2是本技术磁流变阀剖视图。 图3是本技术旁路式磁流变缓冲器三维图(活塞杆朝左)。 图4是本技术旁路式磁流变缓冲器三维图(活塞杆朝右)。具体实施方式结合图l，本技术旁路式磁流变缓冲器，由弹簧4与磁流变阻尼装置集成；弹 簧4一方面承受一部分冲击力，另一方面在压縮过程中储存复位的能量。磁流变阻尼装 置在冲击过程中，提供总阻力的大部分。活塞杆1与螺套2通过螺纹连接，弹簧4的左 端顶着螺套2，通过向右拧动螺套2，可以使弹簧4产生一定的预压和预紧力。弹簧4 起到压縮储能的作用。所述的弹簧4安装在弹簧筒3内，弹簧筒3经由中间连接套5通 过螺纹与前套头6相连接；磁流变阻尼装置包括活塞油缸8、活塞9和磁流变阀，活塞 9安装在活塞杆1上，在油缸8的后部安装有一气囊，活塞9相对于油缸8发生相对运 动时，弹簧4产生的弹簧力和活塞9两端由磁流变阀产生的压力差共同构成冲击阻力。 磁流变阻尼装置在冲击过程中起到产生大部分阻力的作用。当活塞9相对于油缸8发生 相对运动时，由于活塞9两端存在压力差，从而产生阻止活塞9运动的力，这构成了冲 击阻力的大部分。活塞9两端压力差的形成， 一方面来自于流体的粘性，另一方面来自 于磁流变阀所产生的压力差。4当本技术旁路式磁流变缓冲器承受冲击载荷作用时，通过采用适当的安装方 法，活塞杆1会相对于油缸8运动，从而产生冲击阻力。在油缸8内还装有缓冲垫13、 14，以起到当活塞9过位时的缓冲作用。油缸8前端与前套头6相连接，后端与后套头 7相连接。在油缸8的后部还安装有一气囊。气囊用于补偿由于活塞杆的进出以及液体 发热所引起的磁流变阻尼装置内腔体积的变化。气囊由气囊活塞IO、氮气ll、气囊本 体12、以及充气装置29组成。当气囊受到压力作用时，气囊活塞10会向右(图2)运动 压縮氮气1 1，从而使磁流变液所处的空间增加。结合图2，本技术旁路式磁流变缓冲器的磁流变阀由前连接座17、后连接座18、 磁流变阀缸19、两组线圈20、线圈套21、引线28、前螺套22、后螺套23、前盖24、 后盖25、压紧垫片26、 27组成，前螺套22和后螺套23均通过螺纹连接在线圈套21 上，两组线圈20缠绕在线圈套21上，分别由压紧垫片26、 27将前盖24和后盖25压紧 在磁流变阀缸19的两端，该磁流变阀缸19与油缸8相分离形成旁路式磁流变阻尼装置； 在线圈套21和磁流变阀缸19之间设置环形间隙g,在该间隙中充满磁流变液；该线圈 套21与后螺套23均中空，在线圈套21上开有引线孔，使得每组线圈的引线28从后螺 套23引出，又不破坏整个磁流变阀的密封性。磁流变阀缸19和线圈套21均用软磁性 材料，如铁钴合金制成。在环形间隙g中的磁流变液会受到线圈所产生磁场的作用。磁 流变液是一种粘塑性流体，在磁场作用下磁流变液会发生屈服应力的变化，从而导致线 圈套21两端压力差的变化。这样，通过调节两个线圈20中的电流的大小，就可以调节 环形间隙g中磁流变液中磁通密度的大小，从而调节线圈套21两端压力差的大小，实 现整个缓冲器的阻力可控。结合图3和图4，本技术旁路式磁流变缓冲器的油缸8前端与前套头6相连接， 后端与后套头7相连接，前套头6通过两个螺栓与前连接座17连接，后套头7通过两 个螺栓与后连接座1 8连接，磁流变阀的磁流变阀缸19安装在前连接座17和后连接座 18的中间；在前套头6与前连接座17的中间设置前小套管15，后套头7与后连接座18 的中间设置后小套管16，前后小套管15、 16下面压有密封圈，增加密封的可靠性。在冲击载荷作用下，活塞杆1会随冲击源一起向右运动(图1)，从而带动磁流变阻 尼装置中的磁流变液按图2中箭头所表示的方向流动。通过采用适当的控制器调节引线 28中的电流，就可以实现整个半主动可控磁流变缓冲器阻力的实时调节。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半主动可控旁路式磁流变缓冲器，其特征在于：由弹簧［４］与磁流变阻尼装置集成，活塞杆［１］与螺套［２］连接，弹簧［４］的左端顶着螺套［２］，通过向右拧动螺套［２］，使弹簧［４］产生预紧力，所述的弹簧［４］安装在弹簧筒［３］内，弹簧筒［３］经由中间连接套［５］与前套头［６］相连接；磁流变阻尼装置包括活塞油缸［８］、活塞［９］和磁流变阀，活塞［９］安装在活塞杆［１］上，在油缸［８］的后部安装有一气囊，活塞［９］相对于油缸［８］发生相对运动时，弹簧［４］产生的弹簧力和活塞［９］两端由磁流变阀产生的压力差共同构成抗冲击阻力。

【技术特征摘要】
1、一种半主动可控旁路式磁流变缓冲器，其特征在于由弹簧[4]与磁流变阻尼装置集成，活塞杆[1]与螺套[2]连接，弹簧[4]的左端顶着螺套[2]，通过向右拧动螺套[2]，使弹簧[4]产生预紧力，所述的弹簧[4]安装在弹簧筒[3]内，弹簧筒[3]经由中间连接套[5]与前套头[6]相连接；磁流变阻尼装置包括活塞油缸[8]、活塞[9]和磁流变阀，活塞[9]安装在活塞杆[1]上，在油缸[8]的后部安装有一气囊，活塞[9]相对于油缸[8]发生相对运动时，弹簧[4]产生的弹簧力和活塞[9]两端由磁流变阀产生的压力差共同构成抗冲击阻力。2、 根据权利要求1所述的旁路式磁流变缓冲器，其特征在于磁流变阀由前连接 座[17]、后连接座[18]、磁流变阀缸[19]、两组线圈[20]、线圈套[21]、引线[28]、前螺套 [22]、后螺套[23]、前盖[24]、后盖[25]、压紧垫片[26、 27]组成，前螺套[22]和后螺套[23〗 连接在线圈套[21]上，两组线圈[20]缠绕在线圈套[21]上，分别由压紧垫片[26、 27]将前 盖[24]和后盖[25]压紧在...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯保林，任鸿友，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]