一种磁流变液压橡胶空气弹簧制造技术

本实用新型专利技术涉及一种磁流变液压橡胶空气弹簧，包括上固定密封板、下固定密封板和橡胶外囊，所述的橡胶外囊内设有磁流变液，所述的橡胶外囊内还设有橡胶囊，所述的橡胶囊与上、下固定密封板相连接，所述的磁流变液与磁流变液压调节系统相连接。从而解决了自动实时调节高度和刚度的问题，具有耐油性高、调节范围宽、温度适应性强、响应速度快等特点，且结构简单、体积小巧、成本低，可用于汽车主动悬架系统，如与磁流变阻尼器集成可成为实时地自动变高度、变刚度和变阻尼的汽车主动悬架系统，还可应用于其他振动主动控制系统。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磁流变液压橡胶空气弹簧，特别是一种用于汽车主动悬架系 统可实时自动变高度、变刚度的磁流变液压橡胶弹簧控制系统。
技术介绍
汽车悬架是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的所有传力连接装置的总 称。它把路面作用于车轮上的垂直力(支承力)，纵向反力(牵引力和制力)和侧向反力，以及 这些反力所造成的力矩都传递到车架(或承载式车身)上，以保证汽车正常行驶。汽车悬架 的功用1.在装载变化，车速变化及行驶转弯等情况下，使车轮与轴线保持正确配合，保 证汽车的稳定性；2.在各种道路条件下保证驾驶员能有效控制转向，保持汽车行驶方向的 可操作性；3.对汽车行驶的平顺性，舒适性以及减少汽车对路面的冲击和破坏起着决定性 的作用。汽车悬架一般由弹性构件，减振器和导向机构组成。减振器使振动迅速衰减。而 三者分别起缓冲，减震和导向作用。悬架刚度和悬架弹簧支承的质量所决定的车身自然振动频率是影响汽车行驶平 顺性的重要指标之一。人体所习惯的垂直振动频率是步行时身体上下运动的频率(约为 1-1. 6Hz)。车身自然振动频率应当尽可能地处于或接近这一频率范围。在汽车的承载以及 行驶的路面发生变化时，为了使车身自然振动频率基本保持不变，需要将悬架的刚度做成 可变的，即空车时悬架刚度小，而载荷增加时，悬架刚度随之增加。衡量汽车悬架性能好坏的主要指标是汽车行驶的平顺性和操纵稳定性，但这两个 方面是相互排斥的性能要求，往往不能同时满足。怎样在两者之间取得合理的平衡以达到 最佳的效果一直是需要研究解决的课题。被动悬架因为具有固定的悬架刚度和阻尼系数， 在结构设计上只能是满足平顺性和操纵稳定性之间矛盾的折衷，无法达到悬架控制的理想 状况。
技术实现思路
本技术其目的就在于提供一种磁流变液压橡胶空气弹簧，可实时自动变高 度、变刚度，具有耐油性高、调节范围宽、温度适应性强、响应速度快等特点，且结构简单、体 积小巧、成本低。实现上述目的而采取的技术方案，包括上固定密封板、下固定密封板、橡胶外囊和 橡胶囊，所述的橡胶外囊内设有橡胶囊，所述的橡胶囊与上、下固定密封板相连接，所述的 橡胶囊内设有磁流变液，所述的橡胶外囊与橡胶囊之间空腔为空气，所述的磁流变液与磁 流变液压调节系统相连接，所述的空腔与气压调节系统相连接，所述的下固定密封板上设 有高度限位器，所述的橡胶囊内还设有电磁铁及线圈，所述的上、下固定密封板上设有振动 传感器，所述的振动传感器、电磁铁及线圈与控制单元模块相连接。所述的橡胶囊分为内外两层同轴对称的橡胶囊橡胶外囊和橡胶囊，形状和材料类3似于普通橡胶空气弹簧的橡胶囊。内层橡胶囊橡胶囊内部为磁流变液，内层橡胶囊橡胶囊 与外层橡胶囊橡胶外囊的环形区域空腔为空气，以及高度限位器和上下固定密封板组成， 高度限位器与下固定密封板相连接，橡胶内外囊与上下固定密封板相连接。与现有技术相比本装置具有以下优点由于采用了磁流变液压调节系统和实时刚度调节系统的结构设计，因而可实时自 动变高度、变刚度，具有耐油性高、调节范围宽、温度适应性强、响应速度快等特点，且结构 简单、体积小巧、成本低。以下结合附图对本技术作进一步详述。附图说明图1为本装置结构原理示意图。具体实施方式包括上固定密封板4、下固定密封板7和橡胶外囊6，所述的橡胶外囊6内设有橡 胶囊14，如图1所示，所述的橡胶囊14与上固定密封板4、下固定密封板7相连接，所述的 橡胶囊14内设有磁流变液1，所述的橡胶外囊6与橡胶囊14之间空腔13为空气，所述的磁 流变液1与磁流变液压调节系统相连接，所述的空腔13与气压调节系统相连接，所述的下 固定密封板7上设有高度限位器2，所述的橡胶囊14内还设有电磁铁及线圈8，所述的上固 定密封板4、下固定密封板7上设有振动传感器3，所述的振动传感器3、电磁铁及线圈8与 控制单元模块5相连接。所述的上固定密封板4上设有高度传感器12，所述的磁流变液压调节系统包括磁 流变液压泵9、可控溢流阀10和控制模块11，所述的高度传感器12与控制模块11相连接， 控制模块11和可控溢流阀10相连接，控制模块11和磁流变液压泵9相连接，磁流变液压 泵9、可控溢流阀10和橡胶囊14内的磁流变液1相连通，所述的气压调节系统包括空气压 缩机15、高度传感器12、控制模块17和可控溢流阀16，高度传感器12与控制模块17相连 接，控制模块17和可控溢流阀16相连接，控制模块17和空气压缩机15相连接，空气压缩 机15、可控溢流阀16与橡胶外囊6和橡胶囊14之间的空腔13相连通。所述的橡胶囊14与橡胶外囊6同轴对称。所述的电磁铁及线圈8固定在下固定密封板7上。汽车悬架系统智能化解决了传统被动悬架存在的舒适性和稳定性不能兼顾的问 题，并能适应变化的行驶工况和任意道路激励，代表了悬架系统发展的方向。汽车空气弹簧 是一种可对汽车悬架系统的高度和刚度进行调节的系统，但不能实时的调整，其响应时间 为机械响应时间。磁流变液减振器或阻尼器是一种只能对汽车悬架系统的阻尼进行实时调 节的智能悬架系统。实施例1、组成部分与产品结构1)磁流变液压橡胶空气弹簧，如图1所示，分为内外两层同轴对称的橡胶囊橡胶 外囊6和橡胶囊14，形状和材料类似于普通橡胶空气弹簧的橡胶囊。内层橡胶囊橡胶囊14内部为磁流变液1，内层橡胶囊橡胶囊14与外层橡胶囊橡胶外囊6的环形区域空腔13为空 气，以及高度限位器2和上、下固定密封板4、7组成，高度限位器2与下固定密封板7相连 接，橡胶内外囊与上下固定密封板相连接；2)磁流变液压调节系统由磁流变液压泵9、高度传感器12、控制模块11和可控 溢流阀10组成，其系统类似于液压控制系统，高度传感器12与控制模块11相连接，控制模 块11和可控溢流阀10相连接，控制模块11和磁流变液压泵9相连接，磁流变液压泵9、可 控溢流阀10和内层橡胶囊橡胶囊14内的磁流变液1相连通；3)气压调节系统由空气压缩机15、高度传感器12、控制模块17和可控溢流阀16 组成，其系统类似于普通空气弹簧控制系统，高度传感器12与控制模块17相连接，控制模 块17和可控溢流阀16相连接，控制模块17和空气压缩机15相连接，空气压缩机15、可控 溢流阀16与内层橡胶囊和外层橡胶囊的环形区域内部的空腔13相连通；4)实时刚度调节系统高度传感器12、振动传感器3、控制单元模块5、电磁铁及线 圈8组成，控制单元模块5与高度传感器12、振动传感器3和电磁铁及线圈8相连接，电磁 铁及线圈8固定在下固定密封板7上。2、工作原理和操作流程磁流变液压橡胶空气弹簧能自动实时地调节变化高度和刚度来适应汽车行驶状 况和路况，提高汽车的减震性能，极大地改善乘坐舒适性和操纵平稳性。磁流变液压调节系统接收高度传感器发送的信号后，控制单元模块类似于普通液 压控制系统改变磁流变液压力按机械响应时间(几十毫秒)在较大范围内调整弹簧的刚度 和高度。气压调节系统接收高度传感器发送的信号后，控制单元模块类似于普通空气弹簧 控制系统改变气压按机械响应时间(几十毫秒)在较大范围内调整弹簧的刚度和高度。实时刚度调节系统接收振动传感器和高度传感器发送的信号后，控制单元模块实 时地(响应时间为几毫秒)改变电磁体与线圈的电磁场强度、从而改变磁流变液的磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁流变液压橡胶空气弹簧，包括上固定密封板（４）、下固定密封板（７）、橡胶外囊（６）和橡胶囊（１４），其特征在于，所述的橡胶外囊（６）内设有橡胶囊（１４），所述的橡胶囊（１４）与上固定密封板（４）、下固定密封板（７）相连接，所述的橡胶囊（１４）内设有磁流变液（１），所述的橡胶外囊（６）与橡胶囊（１４）之间空腔（１３）为空气，所述的磁流变液（１）与磁流变液压调节系统相连接，所述的空腔（１３）与气压调节系统相连接，所述的下固定密封板（７）上设有高度限位器（２），所述的橡胶囊（１４）内还设有电磁铁及线圈（８），所述的上固定密封板（４）、下固定密封板（７）上设有振动传感器（３），所述的振动传感器（３）、电磁铁及线圈（８）与控制单元模块（５）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：游世辉，肖静，冯云华，唐东峰，
申请(专利权)人：游世辉，肖静，冯云华，唐东峰，
类型：实用新型
国别省市：36[中国|江西]