叶片摆动式磁流变减振器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种叶片摆动式磁流变减振器，属于结构振动控制技术领域。
【背景技术】
[0002]振动是许多机械设备普遍存在的问题，例如在特种车辆、船舶和工程机械设备中，振动会引起工作环境恶化和设备损坏，因此减振(或隔振)系统的设计是不可缺少的。为了达到更好地减振效果，将传统的固定阻尼的减振系统改为可依据振动状况实时调节阻尼的减振系统是一条可行的途径，其中阻尼可控的减振器是关键之一。
[0003]磁流变液是一种遇到磁场即可由流动性好的液体转化为具有一定剪切屈服强度的类固体的智能材料。磁流变减振器就是基于磁流变液的变阻尼器件，其可以根据工况实时对阻尼力进行调节，磁流变减振器具有响应快、阻尼力可调范围大、结构简单、性价比高等优点，将其引入机械结构的振动控制具有极好的应用前景。
[0004]—些工程设备工况极为恶劣，要求减振器结构紧凑，并且有较好的防护性和可靠性。已有的磁流变减振器大都是筒式减振器，难以满足这些要求。叶片摆动式减振器可以镶嵌在箱体或墙体内，占用外部空间小，且不易因恶劣的工况而损坏，符合防护性和可靠性方面的要求。然而，已有叶片摆动式减振器的一个显著缺点是叶片与缸体之间存在狭长的缝隙，缝隙大小需要通过垫片进行调整，过于依赖人的经验，同时，狭长的缝隙导致了内部泄露量加大的问题，阻尼力难以准确把握，散布范围大，例如，某叶片摆动式减振器的阻尼力出厂检验标准为30±9kN，阻尼力的散布范围仅达到了期望值的60%。虽然可以在叶片上加装铜条之类的密封条并用弹簧顶紧试图消除狭长缝隙，但这种密封条与欲密封的平面或壁面之间的动密封在高压之下难以凑效，液体可以轻松顶开密封条或从密封条的侧面泄露，难以达到较好的密封效果。并且实践表明，密封条的加工以及欲密封的平面或壁面的加工要求极高，若阻尼力检验不合格，则需要有经验的工人将减振器拆解后进行修正，并且可能需要经过多次拆解修正方能达到要求，非常费时费力。另外，叶片摆动式减振器的内部压力高，若将励磁线圈布置在缸体内，那么在高压磁流变液的冲刷和挤压下，励磁线圈很容易损坏而出现短路或断路情况，可靠性受到极大影响。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种叶片摆动式磁流变减振器，其解决了已有叶片摆动式减振器中狭长缝隙的密封问题，减小了阻尼力的散布范围，降低了加工和装配的要求，并避免了将励磁线圈布置在缸体中被高压磁流变液冲刷与挤压而易发生损坏的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
[0007]—种叶片摆动式磁流变减振器，其特征在于:它包括缸体、隔板组件、叶片组件，隔板组件包括隔板底座，隔板底座上设有两个隔板立柱，缸体与隔板底座形成圆柱状密封腔体，隔板立柱和叶片组件处于密封腔体内，叶片组件包括安装在隔板底座与缸体内顶部之间的叶片轴，叶片轴上设有两个相对的叶片，叶片朝向缸体内顶部、缸体内侧壁、隔板底座的边沿上安装有可形成磁场的复合密封条，两个隔板立柱朝向叶片轴的内壁安装有复合密封条，两个隔板立柱与叶片轴一起将密封腔体分隔成两个腔室，各叶片在叶片轴的带动下在相应腔室内往复摆动且将腔室分隔成高压腔和低压腔，在密封腔体外、隔板底座内设有两个形成阻尼通道、可控制阻尼通道内磁流变液流动性的阻尼阀组件，各阻尼阀组件将相应腔室所分隔出的高压腔与低压腔相互连通。
[0008]两个所述隔板立柱与所述隔板底座一体成型，两个所述叶片与所述叶片轴一体成型。
[0009]较佳地，两个所述高压腔对角设置，两个所述低压腔对角设置，且两个所述高压腔之间经由所述叶片轴上开设的腔通孔连通，两个所述低压腔之间经由所述叶片轴上开设的腔通孔连通。
[0010]所述复合密封条可包括由多个永磁块以磁极极性朝向相同的方式并列排列得到的永磁长条，永磁长条的一磁极面上设有矩形导磁条而另一磁极面上设有T型导磁条，永磁长条与矩形导磁条和T型导磁条一起由两个隔磁铜板夹持，且形成矩形体状。
[0011]较佳地，所述叶片朝向所述缸体内顶部、所述缸体内侧壁、所述隔板底座的边沿上设有凹槽，凹槽内嵌设有所述复合密封条，且处于凹槽内的所述复合密封条的所述矩形导磁条在外、所述T型导磁条在内设置;所述隔板立柱朝向所述叶片轴的内壁上设有凹槽，凹槽内嵌设有所述复合密封条，且处于凹槽内的所述复合密封条的所述矩形导磁条在外、所述T型导磁条在内设置。
[0012]在实际设计中，较佳地，所述复合密封条由弹性元件来支撑或不使用弹性元件，但需保证所述复合密封条与其欲密封的面之间的缝隙小于0.3_。
[0013]所述阻尼阀组件可包括形成盘型阻尼通道的阻尼阀，阻尼阀外缠绕有励磁线圈，阻尼阀的两个流通接口分别经由导通管道与所述隔板底座上开设的导通孔连通。
[0014]进一步地，所述阻尼阀可包括由周通阀片、中通阀片相交替层叠构成的阀体，周通阀片与中通阀片之间设有隔环，阀体装配在阀套内，阀套上绕设有所述励磁线圈，阀体的两端口上安装有顶环，各顶环上开设的通孔使阀体的相应端口与相应所述导通管道连通。
[0015]在实际制作中，所述中通阀片由永磁磁钢制成，各所述中通阀片以磁极极性朝向相同的方式串接设置，所述周通阀片、所述顶环由碳钢或合金钢制成，所述阀套和所述隔环由铜、招合金或不锈钢材质制成。
[0016]较佳地，所述隔板底座内设置的两个所述阻尼阀组件由保护盖盖住。
[0017]本发明的优点是:
[0018]1、本发明充分利用磁流变液的特性设计了复合密封条，有效对狭长缝隙实现了密封，密封效果极佳。具体来说，在本发明中，作为运动部件的叶片组件，其叶片轴与隔板立柱、叶片的三个边沿与缸体、底座之间形成的狭长缝隙是可降低减振器稳定性的内部泄露源，本发明利用磁流变液自身特性，采用特殊结构的复合密封条，在狭长缝隙中形成了非常可靠的柔性动密封，使阻尼力的散布范围大大缩小，从而保证了本发明减振器的可调能力。
[0019]2、与传统的减振器加工与装配相比，由于本发明中的复合密封条在狭长缝隙中形成的是柔性动密封，大大放宽了公差配合的要求，因此本发明极大降低了各零部件的加工和装配精度要求，摆脱了个人经验的依赖。
[0020]3、由于本发明的阻尼阀组件中的中通阀片采用永磁磁钢制成，因此其既能实现阻尼力的双向可调，又可在电控系统出现故障失效时，提供一定的磁场来使阻尼通道中的磁流变液发生流变，即仍可以被动减振器的方式对外提供中等阻尼力，确保整个系统的安全运行。
[0021]4、本发明可以有效地防止磁流变液在阻尼通道中沉降板结而堵塞。具体来说，本发明的阻尼阀组件中的中通阀片采用永磁磁钢制成，因此其可保证阻尼通道中的磁流变液不会发生沉降、板结，即使本发明长期静置不用，阻尼通道也不会堵塞。
[0022]5、本发明的可靠性高，防护性好。本发明将阻尼阀组件布置在密封腔体外，因此避免了励磁线圈遭受腔内高压磁流变液的冲刷和挤压，不易使励磁线圈造成短路或断路，具有较好的可靠性。另外，阻尼阀组件卡嵌于隔板底座的弧形凹槽内，再加上保护盖的保护，阻尼阀组件不易被外部恶劣的工况或环境损坏，具有较好的防护性，适用于外部工况恶劣或致使密封腔体内磁流变液压力大的重型工程设备。
【附图说明】
[0023]图1是本发明减振器的结构示意图。
[0024]图2是叶片组件的结构示意图(局剖)。
[0025]图3是复合密封条的结构示意图(局剖)。
[0026]图4是叶片组件上的复合密封条形成磁力线的示意图。
[0027]图5是隔板组件的结构示意图。
[0028]图6是隔板底座的结构不意图。
[0029]图7是阻尼阀组件的结构示意图。
[0030]图8是阻尼阀组件在隔板底座上的安装示意图。
[0031 ]图9是保护盖的结构示意图(局部)。
【具体实施方式】
[0032]如图1至图9，本发明叶片摆动式磁流变减振器包括桶状缸体10、隔板组件30、叶片组件20，隔板组件30包括隔板底座31，隔板底座31上设有两个隔板立柱32，缸体10与隔板底座31形成圆柱状密封腔体，隔板立柱32和叶片组件20处于密封腔体内，叶片组件20包括安装在隔板底座31与缸体10内顶部之间的叶片轴21，叶片轴21上设有两个相对的叶片22，叶片22朝向缸体10内顶部、缸体10内侧壁、隔板底座31的边沿上安装有可形成磁场的复合密封条60，同样，两个隔板立柱32朝向叶片轴21的内壁安装有可形成磁场的复合密封条60，以使磁流变液不会从叶片22与缸体10内顶部、缸体10内侧