磁流变缓冲装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及振动缓冲技术领域，特别涉及一种磁流变缓冲装置。
【背景技术】
[0002]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。磁流变缓冲装置是以磁流变介质为填充材料，借助于磁流变介质在磁场的作用下，能够在毫秒级的时间内发生改变的特性而研制成的智能减震器件，其被广泛用于车辆、航空航天、重型机械和兵器等领域。现有技术中，磁流变缓冲装置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，现有的磁流变缓冲装置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。
[0003]因此，就需要一种磁流变缓冲装置，可以增长阻尼通道的有效长度，扩大阻尼力输出范围，能够满足高速冲击下的缓冲要求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种磁流变缓冲装置，可以增长阻尼通道的有效长度，扩大阻尼力输出范围，能够满足高速冲击下的缓冲要求。
[0005]本发明的磁流变缓冲装置，包括工作缸和电磁活塞组件，所述电磁活塞组件设在工作缸中并将工作缸分隔成腔室I和腔室Π，所述腔室I和腔室Π均填充有磁流变介质，所述电磁活塞组件包括活塞头和励磁线圈，所述活塞头的外表面设有用于供磁流变介质在腔室I与腔室Π之间流动的螺旋阻尼通道，所述励磁线圈设在螺旋阻尼通道的径向外侧。
[0006]进一步，所述活塞头为圆筒结构，所述螺旋阻尼通道为单线螺旋结构、双线螺旋结构或者多线螺旋结构，所述螺旋阻尼通道的截面形状为矩形或者梯形。
[0007]进一步，所述电磁活塞组件还包括分别设在活塞头轴向两端且采用导磁材料制成的前端盖和后端盖，所述前端盖上设有用于连通腔室I与螺旋阻尼通道的连通孔I，所述后端盖上设有用于连通腔室Π与螺旋阻尼通道的连通孔Π。
[0008]进一步，所述前端盖与工作缸的内壁之间及所述后端盖与工作缸的内壁之间均设有密封件I;所述前端盖与后端盖之间还设有用于安装励磁线圈的线圈安装槽，所述线圈安装槽与活塞头之间设有采用非导磁材料制成的内隔板，所述线圈安装槽与工作缸的内壁之间设有采用导磁材料制成的外隔板。
[0009]进一步，所述前端盖或者后端盖上设置有导线孔，所述励磁线圈的导线通过导线孔与外部电源连通。
[0010]进一步，该装置还包括浮动活塞，所述浮动活塞设在工作缸中并将工作缸分隔成腔室m和腔室IV，所述腔室m与腔室π相通并填充有磁流变介质，所述腔室IV填充有压缩惰性气体。
[0011 ] 进一步，所述磁流变介质为磁流变液或者磁流变胶泥。
[0012]进一步，该装置还包括活塞杆，所述活塞杆的一端同轴伸入活塞头的中心孔并连接、另一端穿过腔室I并伸出工作缸。
[0013]进一步，该装置还包括密封组件，所述工作缸的缸口端向内翻折形成卷边，所述工作缸的内壁设有定位台阶，所述密封组件包括沿卷边至定位台阶方向依次设置的油封、导向座和导向座支承;所述油封及导向座上设有与中心孔同轴的用于供活塞杆穿过的轴孔。
[0014]进一步，所述导向座的轴孔中嵌套有金属环，所述金属环的表面设有聚四氟乙烯层;所述导向座的外侧设有环形的柔性垫。
[0015]本发明的有益效果:本发明的磁流变缓冲装置，由于在活塞头的外表面设置螺旋阻尼通道，相比于直线结构的阻尼通道，可以增长阻尼通道的有效长度，扩大阻尼力输出范围，能够满足高速冲击下的缓冲要求;励磁线圈设在螺旋阻尼通道的径向外侧，有利于励磁线圈形成垂直于阻尼通道中磁流变介质运动方向的磁场作用，工作缸的筒体无需作为导磁部件，简化了加工工艺，提高了磁场利用率。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0017]图1为本发明的结构示意图；
[0018]图2为本发明的前端盖的结构示意图；
[0019]图3为本发明的后端盖的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的前端盖的结构示意图，图3为本发明的后端盖的结构示意图，如图所示:本实施例的磁流变缓冲装置，包括工作缸1和电磁活塞组件，所述电磁活塞组件设在工作缸1中并将工作缸1分隔成腔室111和腔室Π 12，所述腔室111和腔室Π 12均填充有磁流变介质，所述电磁活塞组件包括活塞头21和励磁线圈22，所述活塞头21的外表面设有用于供磁流变介质在腔室111与腔室Π 12之间流动的螺旋阻尼通道211，所述励磁线圈22设在螺旋阻尼通道211的径向外侧;在励磁线圈22通电的情况下，产生的磁场可穿过(优选为垂直穿过)螺旋阻尼通道211;如图1所示，当电磁活塞组件向右运动过程时，腔室Π 12中的磁流变介质通过螺旋阻尼通道211流入腔室111，励磁线圈22产生的磁场控制磁流变介质在螺旋阻尼通道211中的流动特性，实现缓冲装置的阻尼力可控；由于在活塞头21的外表面设置螺旋阻尼通道211，相比于直线结构的阻尼通道，可以增长阻尼通道的有效长度，扩大阻尼力输出范围，能够满足高速冲击下的缓冲要求;励磁线圈22设在螺旋阻尼通道211的径向外侧，有利于励磁线圈22形成垂直于阻尼通道中磁流变介质运动方向的磁场作用，工作缸1的筒体无需作为导磁部件，简化了加工工艺，提高了磁场利用率。
[0021]本实施例中，所述活塞头21为圆筒结构，所述螺旋阻尼通道211为单线螺旋结构、双线螺旋结构或者多线螺旋结构，所述螺旋阻尼通道211的截面形状为矩形或者梯形，结构灵活，适用能力较强;活塞头21的外壁设有凸螺纹，形成螺旋阻尼通道211;多线螺旋结构是指三线以上的螺旋结构；螺旋阻尼通道211可在不增加粘滞阻尼力的同时提高屈服流体的库仑力，并可避免磁流变液的局部淤积，防止起泡产生，保证磁路的畅通和磁流变介质的悬浮稳定;螺旋阻尼通道211的螺旋升角可根据实际需要而定，在本实施例中，当螺旋升角大于10°时，可产生较大的绕轴向扭矩，有利于防止磁流变液沉降；如需避免较大扭矩出现，则可将螺旋升角控制在10°以内；多线螺旋升角宜相同，旋向须同为左旋或右旋，以保证较大的阻尼力。
[0022]本实施例中，所述电磁活塞组件还包括分别设在活塞头21轴向两端且采用导磁材料制成的前端盖23和后端盖24，所述前端盖23上设有用于连通腔室111与螺旋阻尼通道211的连通孔I23a，所述后端盖24上设有用于连通腔室Π 12与螺旋阻尼通道211的连通孔Π24a;如图2、图3所示，前端盖23上设有两个对称的扇形连通孔I23a，后端盖24上设有两个对称的扇形连通孔Π 24a，且连通孔I23a与连通孔Π 24a互呈90°夹角;磁流变材料变介质通