一种磁流变减振器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种减振器，尤其是涉及一种磁流变减振器。
【背景技术】
[0002]磁流变减振器是典型的液压缸结构，阻尼力较相当几何尺寸的液压减振器更大。磁流变减振器在使用过程中缸筒内磁流变液(由磁性颗粒和载液组成)载液易泄漏，泄漏会导致磁流变减振器性能发生变化，随着液油泄漏的加重，磁流变液的粘滞阻尼系数也会随之增大，导致磁流变减振器的最大阻尼力逐渐增大，但是其阻尼力-位移曲线也变得越来越不饱满，示功特性降低。磁流变减振器泄漏的解决问题一直是个难题，泄漏的位置主要发生在活塞杆的出口端，泄漏的液体主要为磁流变液中的载液，端盖与活塞杆处密封失效是导致泄漏的原因，该处一般为动密封，主要采用斯特封与O型圈组合的方式。
[0003]由于磁流变减振器活塞的往复运动，减振器工作时，斯特封与O型圈和活塞杆有相对滑动，并且有接触摩擦容易磨损，这在减振器拆卸后的活塞杆上可看到一段亮痕，说明存在磨损，随着斯特封与O型圈的磨损加重，导致密封件耐压能力减小，当减振器缸筒内的压强大于密封件的许用压力时，磁流变液中分子较小的载液就会发生泄漏，同时摩擦发热易使密封件软化变形降低密封压力，最终发生泄漏，泄漏使减振器的稳定性和可靠性降低，导致磁流变减振器的力学性能呈不规则变化，影响减振效果，这也是磁流变减振器难以得到广泛使用的主要原因，并且泄漏的问题一直备受关注。
[0004]为避免磁流变减振器载液的泄漏，国内的学者们做出了很多努力，例如曾有人提出将磁性液体密封结构用于磁流变减振器的密封，但由于磁性液体的屈服应力较低，导致磁性液体密封压力不够，因此其密封效果仍不够理想，不能从根本上解决载液的泄漏问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的不足，提供一种密封效果好的磁流变减振器。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种磁流变减振器，包括缸筒，所述的缸筒的内腔中设置有活塞和活塞杆，所述的活塞的外侧设置有永磁环和励磁线圈，所述的活塞杆可在一工作腔内做往复直线运动，所述的工作腔中填充有磁流变液，所述的磁流变液由磁性颗粒和载液组成，所述的工作腔的一侧安装有密封体，所述的密封体的外侧设置有后端盖，所述的后端盖上安装有单支耳，所述的活塞杆的另一端连接有双支耳，所述的活塞杆的出口端设置有第一级密封装置，所述的第一级密封装置设置在所述的缸筒的工作腔的一端，所述的第一级密封装置包括第一密封外壳和设置在所述的第一密封外壳的内腔中的第一永磁环和两个第一环形磁极，所述的第一密封外壳套设在所述的活塞杆的外侦牝每个所述的第一环形磁极包括一体设置的环形部和外伸的锥形部，所述的锥形部套设在所述的活塞杆外侧，所述的锥形部与所述的活塞杆之间具有第一间隙，所述的两个第一环形磁极相对设置，所述的两个第一环形磁极的锥形部相邻，所述的第一永磁环安装在所述的两个第一环形磁极的环形部之间，所述的两个第一环形磁极的锥形部之间填充有抗磁填料。第一级密封装置设置在活塞杆的出口端，与活塞杆的工作腔相接，其一侧与磁流变液接触。第一级密封装置由第一永磁环激发磁能，穿过两个第一环形磁极、活塞杆以及两个第一环形磁极与活塞杆之间的第一间隙形成磁回路，在两个第一环形磁极和活塞杆之间形成强磁场。活塞杆做往复直线运动时，其工作腔内的磁流变液也会运动，形成的高压磁流变液会冲击第一密封外壳的一侧面，导致部分磁流变液在压力的作用下进入第一间隙内，由于上述的两个第一环形磁极和活塞杆之间形成的强磁场的存在，该强磁场可吸附进入第一间隙内的磁流变液中的磁性颗粒，形成牢固的密封环，从而可有效阻止磁性颗粒的继续向外扩散，减少减振器的磨损，建立有效的抗磨损密封。因此，第一级密封装置主要起抗磨损密封的作用，密封效果好，可增加减振器的使用寿命，同时也具有分担密封压力的作用。第一密封外壳可采用非导磁材料制成，如316L奥氏体不锈钢。第一环形磁极可由具有低矫顽力、高磁导率、高饱和磁通密度和磁时效稳定的电磁纯铁材料制成，以减小剩磁和体积。第一永磁环可由具有较高剩磁、超高磁能积和超高矫顽力的钕铁硼材料制成。在两个第一环形磁极的锥形部之间填充的抗磁填料起到提高密封压差和减小漏磁的作用。
[0007]所述的第一级密封装置的靠近所述的双支耳的一侧设置有第二级密封装置，所述的第二级密封装置包括第二密封外壳和设置在所述的第二密封外壳的内腔中的波纹管，所述的第二密封外壳的一端与所述的缸筒固定连接，所述的第二密封外壳的另一端密封，所述的波纹管的一端套设并固定在所述的活塞杆上，所述的波纹管的另一端固定在所述的第二密封外壳和所述的第一密封外壳之间，所述的波纹管将所述的第二密封外壳的内腔分为波纹管内腔和波纹管外腔，所述的波纹管内腔和所述的波纹管外腔中均填充有所述的波纹管内腔和所述的波纹管外腔中均填充有与所述的工作腔中的载液相同的载液。波纹管的一端固定在活塞杆上，波纹管的另一端固定在第二密封外壳和第一密封外壳之间，这样活塞杆往复直线运动时，波纹管的一端随活塞做往复直线运动，另一端静止不动。当活塞做拉运动时，波纹管被拉伸，当活塞做压运动时，波纹管被压缩。随着在活塞的带动下进行反复的拉伸和压缩运动，波纹管的两端及波纹管内腔中的载液始终与缸筒和活塞杆保持相对静止，没有发生磨损，磁流变液很难在波纹管的两端发生泄漏；此外，第一级密封装置将活塞杆工作腔与第二级密封装置中的波纹管隔离，可有效阻止磁流变液中的磁性颗粒进入第二级密封装置，减小波纹管的磨损，提高波纹管的使用寿命。虽然波纹管内腔与活塞杆工作腔有可能会有少量的载液交换，但因波纹管内腔和波纹管外腔不会发生液体交换，因此不会发生载液的损失泄漏，可保证磁流变液的性能不会发生变化，从而实现更好的密封效果。在波纹管内腔和波纹管外腔中填充的载液与活塞杆工作腔中填充的磁流变液中的载液相同，波纹管内腔和波纹管外腔中的载液可对波纹管起到润滑和散热作用，可进一步降低波纹管的磨损。
[0008]在第一级密封装置的基础上，第二级密封装置的作用主要是防止磁流变液中的载液泄漏，并进一步起到降低波纹管的磨损、提高减振器密封性的作用。即使第一间隙内的少量磁性颗粒渗漏至波纹管内腔中，也难以在波纹管内腔中扩散，从而可阻碍磁性颗粒进入第二级密封装置的其他部位，在避免磁性颗粒对波纹管造成磨损的同时，可增加波纹管的使用寿命，并进一步提高减振器的密封效果。波纹管的主要作用是防止因磁流变液中的载液泄漏、损失而导致磁流变的粘性等物理参数发生变化，这是因为磁流变液内磁性颗粒的体积分数为经过理论计算确定，若载液发生泄漏，磁性颗粒的体积分数将发生变化，这必然影响磁流变液的使用性能，导致磁流变减振器的力学性能发生变化，减振性能更会受到影响。
[0009]所述的活塞杆的外侧焊接有固定环组件，所述的固定环组件包括嵌接的第一固定环和第二固定环，所述的波纹管的一端被所述的第一固定环和所述的第二固定环夹紧固定，所述的第二密封外壳与所述的缸筒螺纹连接，所述的第二密封外壳的端部设置有第一垫圈，所述的波纹管的另一端被所述的第一垫圈和所述的第二密封外壳夹紧固定。固定环组件在活塞杆上的焊接位置由磁流变减振器的最大动行程确定。第二密封外壳与缸筒螺纹连接，使第一密封外壳可依靠螺纹旋紧力更好地固定在缸筒的端口处，并且便于减振器的组装。第一垫圈可将波纹管的端部牢牢压紧在第一密封外壳上，减少波纹管内腔中载液的泄漏。
[0010]还包括第三级密封装置，所述的第三级密封装置包括第三密封外壳和设置在所述的第三密封外壳的内腔中的第三永磁环、隔磁环和两个第三环形磁极，所述的第三密封外壳与所述的第二密封外壳的另一端螺纹连接，将所述的第二密封外壳的另一端密封，所述的第三密封外壳的外端螺纹连接有压紧螺栓，所述的隔磁环和所述的两个第三环形磁极均套设在所述的活塞杆的外侧，所述的隔磁环与所述的活塞杆之间具有第二间隙，所述的隔磁环安装在所述的两个第三环形磁极之间，所述的第三永磁环套设在所述的隔磁环的外侦牝每个所述的第三环形磁极的内表面上等距离间隔设置有多个凸