一种磁流变液可调阻尼减震器的制造方法
【专利摘要】本发明是属于减震器领域的一种磁流变液可调阻尼减震器，包括缸筒、上端盖、活塞杆、活塞、膜片、下端盖、外接油路和阻尼调节阀；阻尼调节阀安装在减震器缸筒外部，通过外接油路将磁流变液引出到阻尼调节阀，阻尼调节阀外包有线圈，可通过改变线圈电流大小和磁场与阻尼调节阀内部油路的角度来调节经过阻尼调节阀的磁流变液粘度，从而改变减震器输出阻尼力。本发明中阻尼调节阀，便于工作时散热和安装维护；线圈外置，方便散热与安装，而不涉及密封问题；阻尼阀中油路可根据实际要求布置，通过改变阻尼油路长度来改变阻尼调节范围。本发明在实现阻尼可调的基础上，对原有减震器结构改动较小，加工安装与维护难度较低。
【专利说明】
_种磁流变液可调阻尼减震器
技术领域
[0001 ]本发明属于汽车减震器领域，具体涉及一种磁流变液可调阻尼减震器。
【背景技术】
[0002]汽车减震器是悬架系统的重要部件，主要用于吸收车辆行驶中产生的冲击与振动，以提高乘客的舒适感。传统的被动式悬架中所用液压式减震器主要通过调节内部单向阀的阻尼力来实现减震，车辆行驶过程中阻尼系数不可调，对各种路况适应性不强。主动式悬架可以根据路况，改变悬架刚度和减震器阻尼系数，但需要外在能量源，结构复杂，开发成本高。半主动式悬架采用可调节阻尼的主动减震器，结构相对简单，成本相对较低，正逐渐成为汽车悬架发展趋势。本发明中一种磁流变液可调阻尼减震器就是一种可调阻尼的主动减震器，其设计思路是，通过调节磁场强度，改变通过阻尼孔的磁流变液粘度，从而调节所产生的阻尼力。氮气室内充高压氮气，减震器复原阶段，减震器内压力下降，氮气室释放压力能，推动膜片上行，帮助减震器活塞回复原位。
[0003]目前为止，采用磁流变技术来实现阻尼可调的减震器主要有:CN101435479A公布了一种磁流变阻尼器，CN204061700U公布了一种基于磁流体的减震器，CN102913587A公布了一种具有良好阻尼特性且便于维修的磁流变减震器，CN103939519A公布了一种双极平面板式磁流变减震器，CN104963983A公布了一种线圈外包式磁流变液减震器。这些中国专利文献所公开的技术方案各有其优点，也切实地解决中工程实际中遇到的一些实际问题，然而这些结构大多采用的是阻尼孔内置于缸筒内部的方式，阻尼调节范围小，线圈内置或绕在缸筒外圈，结构复杂、安装维护难度高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述问题，提供一种磁流变液可调阻尼减震器，采用阻尼调节阀，使用阻尼油路代替细长阻尼孔，实现了阻尼油路与线圈外置，有利于减震器的散热、加工制造与安装维护，延长了减震器的使用寿命，解决了阻尼孔与线圈加工安装难度高，阻尼孔长度受限等不足。
[0005]本发明的技术方案是:一种磁流变液可调阻尼减震器，包括缸筒、上端盖、活塞杆、活塞、膜片、下端盖、外接油路和阻尼调节阀；
[0006]所述缸筒为中空圆筒，两端分别由上端盖和下端盖进行密封，所述活塞杆穿过上端盖与活塞相连；
[0007]所述缸筒内部由活塞和膜片自上而下依次隔为复原腔、压缩腔和氮气室;所述复原腔和压缩腔内充有磁流变液，所述氮气室内充有高压氮气;所述阻尼调节阀安装在缸筒的外部，所述外接油路包括外接油路a和外接油路b，阻尼调节阀的一端通过外接油路a与复原腔的油口 a连通，另一端通过外接油路b与压缩腔的油口 b连通;所述活塞在所述油口 a与油口 b之间活动;所述阻尼调节阀外圈饶有线圈。
[0008]上述方案中，所述阻尼调节阀为阻尼调节阀a;
[0009]所述阻尼调节阀a外圈饶有线圈为线圈a，所述线圈a磁场方向与所述阻尼调节阀a内部油路方向相平行。
[0010]上述方案中，所述阻尼调节阀为阻尼调节阀b;
[0011]所述阻尼调节阀b外圈饶有的线圈为线圈b，所述线圈b磁场方向与所述阻尼调节阀b内部油路方向相垂直。
[0012]上述方案中，所述阻尼调节阀内部油路直径为I?3mm。
[0013]上述方案中，所述活塞杆与上端盖之间设有衬套及油封。
[0014]上述方案中，所述下端盖上加工有圆形连接孔，下端盖通过连接孔与外部相连。
[0015]本发明的有益效果是:与现有技术相比，本发明阻尼调节阀旁置于减振器缸筒外部，便于阻尼孔系列化加工，对原有减震器结构改动较小、安装维护方便;本发明线圈缠绕在阻尼调节阀外部，便于散热；且线圈不在缸筒内部，不涉及密封问题，也不包裹在缸筒外部，结构小巧;本发明可通过改变线圈缠绕方式来优化空间磁场分布，即磁场穿过阻尼调节阀中油路时与油路之间的角度，提高阻尼调节效果;本发明阻尼调节阀内部采用阻尼油路来充当细长阻尼孔，可通过改变阻尼油路长度来改变阻尼调节范围。
【附图说明】
[0016]图1为本发明第一种实施方式的结构示意图；
[0017]图2为本发明第二种实施方式的结构示意图。
[0018]图中:1、活塞杆;2、衬套及油封;3、上端盖;4、复原腔;5、活塞;6、压缩腔;7、膜片；8、氮气室;9、下端盖;10、缸筒；11、油口a; 12、外接油路a; 13、阻尼调节阀a; 14、线圈a; 15、夕卜接油路b; 16、油口b; 17、连接孔;18、阻尼调节阀b; 19、线圈b。
【具体实施方式】
[0019]为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】，在各图中相同的标号表示相同或相似的部分。附图仅用于说明本发明，不代表本发明的实际结构和真实比例。
[0020]图1所示为本发明所述磁流变液可调阻尼减震器的一种实施方式，包括缸筒10、上端盖3、活塞杆1、活塞5、膜片7、下端盖9、外接油路和阻尼调节阀。
[0021 ]所述缸筒10为中空圆筒，两端分别由上端盖3和下端盖9进行密封，所述活塞杆I穿过上端盖3与活塞5相连，所述活塞杆I与上端盖3之间设有衬套及油封2。所述缸筒10的一端通过活塞杆I与外部连接，另一端通过下端盖9上加工的圆形连接孔17与外部连接。
[0022]所述缸筒10内部由活塞5和膜片7自上而下依次隔为复原腔4、压缩腔6和氮气室8;所述复原腔4和压缩腔6内充有磁流变液，所述氮气室8内充有高压氮气。所述阻尼调节阀安装在缸筒10的外部，所述外接油路包括外接油路al2和外接油路bl5，阻尼调节阀的一端通过外接油路al2与复原腔4的油口 all连通，另一端通过外接油路bl5与压缩腔6的油口 bl6连通;所述阻尼调节阀安装在缸筒10外部，对应活塞5工作行程长度，即活塞5在油口 all与油口bl6之间活动;所述阻尼调节阀外圈饶有线圈，所述线圈通电产生磁场，根据阻尼调节阀内部实际油路布置来优化磁场分布，以增大输出阻尼力;通过改变线圈缠绕方式可以改变磁场空间分布，通过改变线圈圈数改变磁场大小，通过改变线圈中电流强度可改变磁场强度，磁场强度发生变化，则处于磁场中的磁流变液粘度发生变化，进而调节磁流变液通过阻尼调节阀内部油路时产生的阻尼力，改变磁流变液流通速度，从而限制活塞5运动速度。
[0023]所述阻尼调节阀内部油路直径较小，长度相对较长，起到细长阻尼孔的作用。优选的，所述阻尼调节阀内部油路直径为I?3_，相当于普通减振器的细长阻尼孔，起到产生阻尼力的作用。所述阻尼调节阀内部油路可根据工况要求自行布置，以改变阻尼调节阀内受磁场作用的油路长度，所述线圈缠绕方式可根据实际工况对空间磁场的要求来安排，图1和图2所示为所述阻尼调节阀的两种油路布置方式和述线圈的两种缠绕方式，其中图1中所述阻尼调节阀为阻尼调节阀al3，所述阻尼调节阀al3外圈饶有线圈为线圈al4，线圈al4产生的磁场沿竖直方向穿过阻尼调节阀al3，所述线圈al4磁场方向与所述阻尼调节阀al3内部油路方向相平行，此时磁场对磁流变液粘度影响较小。图2中所述阻尼调节阀为阻尼调节阀bl8，阻尼调节阀bl8外圈饶有的线圈为线圈bl9，线圈bl9产生的磁场沿水平方向穿过阻尼调节阀bl8，所述线圈bl9磁场方向与所述阻尼调节阀bl8内部油路方向相垂直，此时磁场对磁流变液粘度影响较大。所以可根据阻尼调节阀内部实际油路布置来优化磁场分布，以增大输出阻尼力。由图1和图2可知，图2中阻尼调节阀bl8内油路长度明显大于图1中阻尼调节阀al3内油路长度，当对阻尼调节阀调节范围要求不大而对调节精度要求较高时采用图1所示的实施方式，当要求阻尼调节阀调节范围较大而对调节精度要求不高时采用图2所示的实施方式。受磁场作用的油路越长，则阻尼调节范围越大，而调节精度越低，反之则阻尼调节范围缩小，调节精度提高。
[0024]本发明的工作过程:
[0025]压缩阶段，活塞杆I推动活塞5下行，压缩腔6压强上升，压缩腔6与复原腔4产生压差，压缩腔6磁流变液通过外接油路bl5进入阻尼调节阀，然后自外接油路al2流入复原腔4。由于压缩腔6中压强增大，膜片7下压，氮气室8中高压氮气进一步增压，氮气室8蓄能，起到了吸收冲击，减小震动的作用。
[0026]稳定阶段，活塞杆I对活塞5的压力所产生的压强等于复原腔4压强，等于压缩腔6压强，等于氮气室8内部压强，活塞杆I对活塞5的压力加上复原腔4对活塞5的压力等于压缩腔6对活塞5的压力，压缩腔6对膜片7的压力等于氮气室8内部高压氮气对膜片7压力，此时整个减震器达到平衡。
[0027]复原阶段，活塞杆I对活塞5的压力降低，压缩腔6中磁流变液推动活塞5上行，复原腔4压强增大，复原腔4与压缩腔6产生压差，磁流变液从复原腔4经外接油路al2、阻尼调节阀和外接油路bl5流入压缩腔6，在此过程中，压缩腔6压强与氮气室8内压强降低，氮气室8释放能量，帮助减震器复原。
[0028]由于阻尼调节阀内部油路直径较小，长度相对较长，起到细长阻尼孔的作用，磁流变液通过阻尼调节阀时，产生阻尼力，该阻尼力与油液通行速度成正比，从而限制了油液流通速度，进一步地，限制了活塞5下行和上行速度，起到了缓冲减震的作用。
[0029]所述阻尼调节阀安装在减震器缸筒外部，通过外接油路将磁流变液引出到阻尼调节阀，阻尼调节阀外包有线圈，通过改变线圈电流大小来调节经过阻尼调节阀的磁流变液粘度，从而改变减震器输出阻尼力。本发明中阻尼调节阀旁置于缸筒外部，便于工作时散热，同时便于安装与维护;线圈外置，安装简单，方便散热而不涉及密封问题;阻尼节阀中油路可根据实际要求布置，通过改变阻尼油路长度来改变阻尼调节范围。本发明在实现阻尼可调的基础上，对原有减震器结构改动较小，加工安装与维护难度较低，且实现了阻尼的连续可调。
[0030]应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0031]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磁流变液可调阻尼减震器，其特征在于，包括缸筒(10)、上端盖(3)、活塞杆(1)、活塞(5)、膜片(7)、下端盖(9)、外接油路和阻尼调节阀； 所述缸筒(10)为中空圆筒，两端分别由上端盖(3)和下端盖(9)进行密封，所述活塞杆(I)穿过上端盖(3)与活塞(5)相连； 所述缸筒(10)内部由活塞(5)和膜片(7)自上而下依次隔为复原腔(4)、压缩腔(6)和氮气室(8);所述复原腔(4)和压缩腔(6)内充有磁流变液，所述氮气室(8)内充有高压氮气;所述阻尼调节阀安装在缸筒(10)的外部，所述外接油路包括外接油路a( 12)和外接油路b(15)，阻尼调节阀的一端通过外接油路a(12)与复原腔(4)的油口 a(ll)连通，另一端通过外接油路b(15)与压缩腔(6)的油口 b(16)连通;所述活塞(5)在所述油口 a(ll)与油口 b(16)之间活动;所述阻尼调节阀外圈饶有线圈。2.根据权利要求1所述的磁流变液可调阻尼减震器，其特征在于，所述阻尼调节阀为阻尼调节阀a(13); 所述阻尼调节阀a(13)外圈饶有线圈为线圈a(14)，所述线圈a(14)磁场方向与所述阻尼调节阀a(13)内部油路方向相平行。3.根据权利要求1所述的磁流变液可调阻尼减震器，其特征在于，所述阻尼调节阀为阻尼调节阀b(18); 所述阻尼调节阀b(18)外圈饶有的线圈为线圈b(19)，所述线圈b(19)磁场方向与所述阻尼调节阀b(18)内部油路方向相垂直。4.根据权利要求1所述的磁流变液可调阻尼减震器，其特征在于，所述阻尼调节阀内部油路直径为I?3mm。5.根据权利要求1所述的磁流变液可调阻尼减震器，其特征在于，所述活塞杆(I)与上端盖(3)之间设有衬套及油封(2)。6.根据权利要求1所述的磁流变液可调阻尼减震器，其特征在于，所述下端盖(9)上加工有圆形连接孔(17)，下端盖(9)通过连接孔(17)与外部连接。
【文档编号】F16F9/53GK105909722SQ201610440467
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】谢方伟, 吴殿成, 孙奇, 张波, 王存堂
【申请人】江苏大学