专利名称：双缸磁流变冲击缓冲器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种在冲击环境下应用的半主动可控磁流变缓冲器，特别是是一
种双缸磁流变冲击缓冲器。
背景技术：
冲击缓冲装置在国民经济的各技术领域中广泛应用，对于保障设备的工作稳定性 和可靠性起着重要的作用。 磁流变冲击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阻尼器具有电源功率小、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。 抗冲击磁流变缓冲器是磁流变阻尼器的一大类型，主要用在强冲击环境下，例如 车辆的撞击安全保护系统、火炮武器系统的后座过程控制、飞机起落装置、越野车辆、钻探 设备等，这些机器都处于严酷的冲击环境下。利用抗冲击磁流变缓冲器的半主动可控特性， 可以减小对结构的冲击作用力和振动，这对于保证系统工作的稳定性和系统性能都具有重 要的意义。 对于上述强冲击应用场合，当前存在的磁流变缓冲器不能满足其要求。例如，由活 塞和油缸之间间隙形成磁流变阀的普通磁流变阻尼器，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；磁流变阀位于支路内的旁路式磁流 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，但该类阻尼器具有大的横 向尺寸，不能满足某些特殊条件下安装空间限制要求。
发明内容本实用新型的目的在于为某些特殊的强冲击应用场合，例如车辆的撞击安全保护
系统、火炮武器系统的后座过程控制、飞机起落装置、越野车辆、钻探设备等，提供一种结构
紧凑、能够承受大的冲击载荷、阻尼力调节范围大、高结构强度的可以实现阻力连续实时控
制的双缸磁流变缓冲器，以满足某些特殊冲击环境下对磁流变阻尼器的使用要求。
实现本实用新型目的的技术解决方案为本实用新型双缸磁流变冲击缓冲器，包
括冲击头、活塞杆、上端盖、活塞头、注油螺、外缸、内缸、磁流变阀、液体体积补偿装置，冲击
头安装在活塞杆上，活塞杆与活塞头相连接，内缸安装在外缸内，内缸上端与上端盖相嵌
套；在内缸的下端安装有磁流变阀，在磁流变缓冲器的下端安装有液体体积补偿装置。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点(1)结构紧凑、横向尺寸小；(2)能够产
生大的阻力；(3)具有大的阻力调节范围；(4)具有高的结构强度，能够承受大幅值冲击载
荷的作用而不发生结构破坏；(5)灌注磁流变液方便，导线引出可靠；(6)尤其适应于强冲
3击力作用的工作环境。
图1是本实用新型双缸磁流变冲击缓冲器的结构剖视图。 图2是本实用新型双缸磁流变冲击缓冲器的磁流变阀剖视图。 图3是本实用新型双缸磁流变冲击缓冲器的磁流变阀立体图。 图4是本实用新型双缸磁流变冲击缓冲器的三维外形图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细描述。 结合图l，本实用新型双缸磁流变冲击缓冲器，是一种双缸结构，包括冲击头1、活 塞杆2、上端盖5、活塞头7、注油螺9、外缸10、内缸11、磁流变阀、液体体积补偿装置，冲击 头1安装在活塞杆2上，活塞杆2与活塞头7相连接，内缸11安装在外缸10内，在内缸11 内以及内缸11与外缸10之间充满了磁流变液。内缸11上端与上端盖5相嵌套；在内缸11 的下端安装有一个独立的磁流变阀，该磁流变阀具有一个U形磁流变液流动通道和大的磁 场激活区的面积，增大了阻尼力及其调节范围；在外缸10上开有一螺纹孔，该处可安装注 油螺9也可安装一压力传感器，在整个磁流变缓冲器的下端安装有弹簧活塞式液体体积补 偿装置，以补偿活塞杆进入和液体温升所引起的体积变化；在外缸上开有注油和测压孔，以 方便注液和油缸内压力测量。 本实用新型双缸磁流变冲击缓冲器的该磁流变阀由阀头14、垫块15、线圈芯轴 18、线圈外套17、线圈16组成；线圈16套在线圈芯轴18内，线圈外套17与线圈芯轴18相 嵌套并使线圈16处于线圈外套17和线圈芯轴18之间，阀头14套在线圈芯轴18内，四个垫 块15将阀头14和线圈外套17相隔离，如图2和图3 ;阀头14、线圈芯轴18、线圈外套17、 内缸11以及外缸10之间形成了一个U形磁流变通道，当活塞杆2与活塞头7 —起向下移 动时，磁流变液将沿A所示的方向流动，当线圈16被施加不同的磁场后，将形成B所示的磁 通回路，磁场将"激活"在U形通道内流动的液体。 本实用新型双缸磁流变冲击缓冲器，为了补偿由于活塞杆2进入内缸11和液体温 升所引起的体积变化，在整个缓冲器的底部安装有一个液体体积补偿装置，该液体体积补 偿装置为弹簧活塞式液体体积补偿装置，它由浮动活塞19、密封圈20、补偿弹簧21、螺套22 和弹簧底座23组成；螺套22经由螺纹与外缸10相连接，弹簧底座23通过螺纹与螺套22 相连接，补偿弹簧21设置在弹簧底座23上，浮动活塞19被补偿弹簧21顶紧在线圈芯轴18 底部上，当由于活塞杆2进入内缸11和液体温升引起体积变化时，由于压力的作用，浮动活 塞19会压縮补偿弹簧21并向下运动，磁流变液会从线圈芯轴18的中孔流入其底部；当活 塞杆2上移或液体温度下降时，浮动活塞19受到补偿弹簧19的作用而复位。 本实用新型双缸磁流变冲击缓冲器的工作过程可描述如下当冲击头1受到冲击 载荷作用时，活塞杆2会带动活塞头7向下运动，活塞头7将大部分磁流变液经由A所示的 U形通道从内缸11内压入外缸10内，在磁流变液从内缸11到外缸10的流动过程中，通过 一定的控制线路给线圈16施加不同的电流，线圈16就会产生不同的磁场，这种变化的磁 场作用在磁流变液的U形通道上，从而使该处的磁流变液的流变特性发生随时间的可控变
4化，这导致磁流变液U形通道的入口端和出口端得压力差发生可控的变化，最终使整个双 缸磁流变冲击缓冲器产生可调节的阻力；由于活塞杆2进入内缸11和液体温升所引起的体 积变化，会使一小部分磁流变液在压力的作用下从线圈芯轴18的中孔流入其底部，浮动活 塞19会压縮补偿弹簧21并向下运动；当冲击载荷解除后，在压縮弹簧12和补偿弹簧21的 作用下，活塞头7和浮动活塞19都将恢复原位。
权利要求一种双缸磁流变冲击缓冲器，其特征在于包括冲击头[1]、活塞杆[2]、上端盖[5]、活塞头[7]、注油螺[9]、外缸[10]、内缸[11]、磁流变阀、液体体积补偿装置，冲击头[1]安装在活塞杆[2]上，活塞杆[2]与活塞头[7]相连接，内缸[11]安装在外缸[10]内，内缸[11]上端与上端盖[5]相嵌套；在内缸[11]的下端安装有磁流变阀，在磁流变缓冲器的下端安装有液体体积补偿装置。
2. 根据权利要求1所述的双缸磁流变冲击缓冲器，其特征在于该磁流变阀由阀头 [14]、垫块[15]、线圈芯轴[18]、线圈外套[17]、线圈[16]组成；线圈[16]套在线圈芯轴 [18]内，线圈外套[17]与线圈芯轴[18]相嵌套并使线圈[16]处于线圈外套[17]和线圈 芯轴[18]之间，阀头[14]套在线圈芯轴[18]内，垫块[15]将阀头[14]和线圈外套[17] 相隔离；阀头[14]、线圈芯轴[18]、线圈外套[17]、内缸[11]以及外缸[10]之间形成了一 个U形磁流变通道。
3. 根据权利要求1所述的双缸磁流变冲击缓冲器，其特征在于该液体体积补偿装置 为弹簧活塞式液体体积补偿装置，它由浮动活塞[19]、密封圈[20]、补偿弹簧[21]、螺套 [22]和弹簧底座[23]组成；螺套[22]经由螺纹与外缸[10]相连接，弹簧底座[23]通过 螺纹与螺套[22]相连接，补偿弹簧[21]设置在弹簧底座[23]上，浮动活塞[19]被补偿弹 簧[21]顶紧在线圈芯轴[18]底部上。
4. 根据权利要求1所述的双缸磁流变冲击缓冲器，其特征在于活塞头[7]与内缸 [11]之间装有密封圈[8]，在活塞杆[2]与上端盖[5]之间装有密封圈[6]，压紧套[3]将 密封环[4]压紧在上端盖[5]上。
5. 根据权利要求1所述的双缸磁流变冲击缓冲器，其特征在于内缸[11]下端与弹簧 座环[13]及阀头[14]相嵌套。
专利摘要本实用新型公开了一种双缸磁流变冲击缓冲器，包括冲击头、活塞杆、上端盖、活塞头、注油螺、外缸、内缸、磁流变阀、液体体积补偿装置，冲击头安装在活塞杆上，活塞杆与活塞头相连接，内缸安装在外缸内，内缸上端与上端盖相嵌套；还包括，在内缸的下端安装有磁流变阀，在磁流变缓冲器的下端安装有液体体积补偿装置。本实用新型提供了一种结构紧凑、能够承受大的冲击载荷、阻尼力调节范围大、高结构强度的可以实现阻力连续实时控制的双缸磁流变缓冲器，以满足某些特殊冲击环境下对磁流变阻尼器的使用要求，例如车辆的撞击安全保护系统、火炮武器系统的后座过程控制、飞机起落装置、越野车辆、钻探设备等。
文档编号F16F9/53GK201513514SQ20092004917
公开日2010年6月23日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者侯保林, 曾军令, 郭宇飞 申请人:南京理工大学