拉伸型磁流变缓冲器制造技术

本发明专利技术提供的拉伸型磁流变缓冲器，包括：工作缸I、活塞I和活塞杆，其中活塞I设置在工作缸I中，将工作缸I分为腔室I和腔室II，腔室I和腔室II均填充有磁流变材料，活塞杆的一端固定在活塞I上、另一端穿过腔室II并伸出工作缸I，活塞I上设置有励磁线圈和多级径向阻尼通道，当工作缸I受到冲击时，位于腔室II内的磁流变材料通过多级径向阻尼通道流入腔室I中。由于在本发明专利技术中，在活塞上设置多级径向阻尼通道，因此可以提高拉伸型磁流变缓冲器受冲击时阻尼通道的有效长度，使其输出较大的阻尼力，以满足高速冲击下的缓冲要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及缓冲
，尤其涉及一种可用于车辆、航空航天、重型机械和兵器等的拉伸型磁流变缓冲器。
技术介绍
缓冲是指在诸如车辆、航空航天设备、重型机械或兵器等器械受到高速冲击时缓和其机械振动，使其受力平缓的过程。在实际中，存在各式各样的冲击情形，例如飞机着陆、枪炮发射、电梯下坠、机床部件快速往复运动等，这些冲击情形都会使机械设备受到很大的冲击，机械设备的零部件会产生很大的动应力，甚至有可能直接导致零部件损坏，因此在机械设备受到冲击时，有必要采取缓冲措施。现有技术中，磁流变液缓冲器是一种新型的智能器件，其阻尼力大小可以通过控制励磁线圈电流大小进行调节，因此具有很广泛的应用范围。但是，现有的磁流变液缓冲器都是将阻尼通道设置在工作缸与活塞的间隙处、且为直线形式，其形成的阻尼通道有效长度很短，输出的阻尼力很小，阻尼力调节范围不大，很难满足高速冲击下的缓冲要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种拉伸型磁流变缓冲器。可以提高阻尼通道的有效长度，输出的阻尼力大，能够满足高速冲击下的缓冲要求。在本专利技术的各种实施例中，提供了一种拉伸型磁流变缓冲器，包括工作缸1、活塞I和活塞杆，所述活塞I设置在所述工作缸I中，将所述工作缸I分为腔室I和腔室II，所述腔室I和腔室II均填充有磁流变材料，所述活塞杆的一端固定在所述活塞I上、另一端穿过所述腔室II并伸出所述工作缸I，所述活塞I上设置有励磁线圈和多级径向阻尼通道，当所述工作缸I受到冲击时，位于所述腔室II内的磁流变材料通过所述多级径向阻尼通道流入所述腔室I中。进一步，所述活塞I内部设置有油腔，所述油腔的两端通过出油孔与所述腔室I和腔室II连通，所述油腔的内部被多片隔离板间隔为相互连通的所述多级径向阻尼通道。进一步，所述隔离板包括两种结构一种结构的隔离板与所述油腔壁固定，且与所述活塞杆间存在间隙；另一种结构的隔离板与所述活塞杆固定，且与所述油腔壁之间存在间隙；所述两种结构的隔离板依次间隔重复设置，从而将所述油腔内部分为相互连通的所述多级径向阻尼通道。进一步，所述活塞I上设置有凹槽，所述励磁线圈缠绕在所述凹槽内，所述励磁线圈产生的磁场垂直穿过所述多级径向阻尼通道。进一步，还包括工作缸II，所述工作缸II设置在所述工作缸I外、与所述工作缸I共同构成双缸结构，所述工作缸I与工作缸II之间留有间隙，所述腔室I与腔室II分别通过孔I和孔II与所述间隙连通，且在所述间隙内设置有单向阀，所述孔1、间隙、单向阀和孔II构成将所述腔室I内的磁流变材料流往所述腔室II的单向通道。进一步，所述单向阀包括过孔、挡片和弹簧，在所述工作缸I的外壁上具有一凸起，所述弹簧的两端分别固定在所述凸起和所述挡片上，给所述弹簧施加预紧力时，所述弹簧将所述挡片贴合在所述过孔上，以阻止磁流变材料流过所述过孔。进一步，还包括活塞II，所述活塞II设置在所述工作缸I中，将所述腔室I分为腔室III和腔室IV，所述腔室III由所述活塞1、活塞II以及工作缸I的内壁构成，填充有磁流变材料，所述腔室IV由所述活塞II和工作缸I的内壁构成、且所述腔室IV中填充有压缩气体。进一步，还包括压力传感器，用于检测所述腔室II内的压力信息；控制器，用于根据所述压力传感器检测到的压力信息，输出相应的电流控制信号;可控电源，用于根据所述控制器的电流控制信号，向所述励磁线圈输出相应的电流。进一步，所述活塞杆内部设置有引线孔，导线的一端与励磁线圈连接，另一端穿过所述弓丨线孔后连接至所述可控电源。进一步，所述磁流变材料为磁流变液或磁流变粘弹性流体。本专利技术的有益效果在本专利技术的各种实施例中，由于在活塞I上设置多级径向阻尼通道，因此与传统的将阻尼通道设置在工作缸与活塞的间隙处、且为直线形式的结构相比，可以提高阻尼通道的有效长度，从而使得本专利技术的拉伸型磁流变缓冲器可以输出很大的阻尼力，从而满足高速冲击下的缓冲要求。附图说明通过参考附图以及考虑下面的详细说明，本领域技术人员可以更容易地理解本专利技术，更好地理解它的各种特征和优点。图1是本专利技术的拉伸型磁流变缓冲器的实施例的结构示意图。具体实施例方式请参考图1，是本专利技术的拉伸型磁流变缓冲器的实施例的结构示意图。其包括工作缸16、活塞14和活塞杆11。其中，活塞14设置在工作缸16中，将工作缸16分为腔室121和腔室1122，活塞杆11的一端固定在活塞14上、另一端穿过腔室1122并伸出工作缸16。上述结构中，活塞14上设置有励磁线圈5和多级径向阻尼通道23。具体地，活塞14内部设置有油腔，油腔的两端通过出油孔(左出油孔15、右出油孔16)与腔室121和腔室1122连通，油腔的内部被多片隔离板17间隔为相互连通的多级径向阻尼通道23。优选方式中，隔离板17包括两种结构一种结构的隔离板17与油腔壁固定，且与活塞杆11间存在间隙。另一种结构的隔离板17与活塞杆11固定，且与油腔壁之间存在间隙。将上述两种结构的隔离板17依次间隔重复设置，从而将油腔内部分为相互连通的多级径向阻尼通道23。同时，在活塞I 4上设置有凹槽，励磁线圈5缠绕在凹槽内，在励磁线圈5通电的情形下，其产生的磁场垂直穿过多级径向阻尼通道23。上述结构中，拉伸型磁流变缓冲器可以为圆筒形，相应地工作缸16为圆筒结构，活塞14采用环形活塞，油腔为环形油腔。上述结构中，活塞杆11伸出工作缸16时，对其与工作缸16之间的连接处进行密封处理。上述结构中，腔室121和腔室II22均填充有磁流变材料7，该磁流变材料可以为磁流变液或磁流变粘弹性流体，优选为磁流变粘弹性流体。磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。但磁流变液长期静置会产生沉降问题，磁流变效应会极大地降低，使拉伸型磁流变缓冲器工作不稳定甚至导致工作失效。磁流变粘弹性流体是一种全新的可控流体材料，其载体液采用硅级粘弹性流体，温度适应范围宽(-70至230摄氏度)，剪切屈服应力可达120千帕，响应时间约为50毫秒，磁控粘度调节范围宽(约15至20倍)，在外加载荷作用下体积可压缩10%至15%，长期不发生沉降。上述结构中，当工作缸I受到冲击时，活塞杆11带动活塞14向右运动，腔室II中的磁流变材料在活塞4的挤压下，通过右出油孔16流入活塞14内的油腔，在油腔内部沿径向形成多级回流与源流的组合，最后从左出油孔15流出进入腔室121中。上述结构中，由于采用多级径向阻尼通道，因此与传统的将阻尼通道设置在工作缸与活塞的间隙处、且为直线形式的结构相比，增大了多级径向阻尼通道的有效长度，使得磁流变材料在多级径向阻尼通道中，会阻止活塞14向右运动并形成极大的阻尼力，满足了高速冲击下的缓冲要求。请继续参考图1，该拉伸型磁流变缓冲器还包括工作缸1113。工作缸1113设置在工作缸16外，工作缸1113与工作缸16共同构成双缸结构。并且，工作缸16和工作缸1113之间留有间隙，腔室121与腔室1122分别通过孔114和孔1112与该间隙连通。在该间隙内还设置有单向阀3。上述中的孔114、间隙、单向阀3和孔1112构成了将腔室121内的磁流变材料运往腔室1122的单向通道。上述结构中，在工作缸16的外壁上具有凸起，单向阀3就设置在该凸起处。具体地，单向阀3包括过孔、挡片和弹簧18。弹簧18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉伸型磁流变缓冲器，包括：工作缸I、活塞I和活塞杆，所述活塞I设置在所述工作缸I中，将所述工作缸I分为腔室I和腔室II，所述腔室I和腔室II均填充有磁流变材料，所述活塞杆的一端固定在所述活塞I上、另一端穿过所述腔室II并伸出所述工作缸I，其特征在于：所述活塞I上设置有励磁线圈和多级径向阻尼通道，当所述工作缸I受到冲击时，位于所述腔室II内的磁流变材料通过所述多级径向阻尼通道流入所述腔室I中。

【技术特征摘要】
1.一种拉伸型磁流变缓冲器，包括工作缸1、活塞I和活塞杆，所述活塞I设置在所述工作缸I中，将所述工作缸I分为腔室I和腔室II，所述腔室I和腔室II均填充有磁流变材料，所述活塞杆的一端固定在所述活塞I上、另一端穿过所述腔室II并伸出所述工作缸I，其特征在于所述活塞I上设置有励磁线圈和多级径向阻尼通道，当所述工作缸I受到冲击时，位于所述腔室II内的磁流变材料通过所述多级径向阻尼通道流入所述腔室I中。2.如权利要求1所述的拉伸型磁流变缓冲器，其特征在于所述活塞I内部设置有油腔，所述油腔的两端通过出油孔与所述腔室I和腔室II连通，所述油腔的内部被多片隔离板间隔为相互连通的所述多级径向阻尼通道。3.如权利要求2所述的拉伸型磁流变缓冲器，其特征在于所述隔离板包括两种结构一种结构的隔离板与所述油腔壁固定，且与所述活塞杆间存在间隙；另一种结构的隔离板与所述活塞杆固定，且与所述油腔壁之间存在间隙；所述两种结构的隔离板依次间隔重复设置，从而将所述油腔内部分为相互连通的所述多级径向阻尼通道。4.如权利要求2所述的拉伸型磁流变缓冲器，其特征在于所述活塞I上设置有凹槽，所述励磁线圈缠绕在所述凹槽内，所述励磁线圈产生的磁场垂直穿过所述多级径向阻尼通道。5.如权利要求1-4中任一项所述的拉伸型磁流变缓冲器，其特征在于还包括工作缸II，所述工作缸II设置在所述工作缸I外、与所述工作缸I共同构成双缸结构，所述工作缸I与工作缸II之间留有间隙，所述腔室I与...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖昌荣，鞠锐，廖峥，周治江，谢磊，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：