专利名称：挤压流动式单出杆磁流变阻尼器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种阻尼器，具体涉及一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器。
背景技术：
现有的磁流变阻尼器主要采用工作缸、活塞及活塞杆的结构，同时在工作缸内还充满了磁流变液，这类磁流变阻尼器是通过活塞杆带动活塞在工作缸内的运动来产生阻尼力的，为了避免工作缸内的磁流变液随活塞杆带出工作缸外，通常是在工作缸与活塞杆之间采用密封装置来解决活塞杆的动密封问题，由于磁流变液是在矿物油内含有多种成分的微细粉末的混合体，因此，对其进行动密封十分困难，一旦发生磁流变液的泄漏，轻则使磁流变阻尼器的性能下降，重则使磁流变阻尼器完全失效，因此，活塞杆的动密封问题已成为业界提高磁流变阻尼器使用寿命的主要障碍。
发明内容
针对现有磁流变阻尼器在活塞杆动密封方面的不足，本发明提出了全新的磁流变阻尼器，即一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器。本发明的技术方案如下
一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器，其包括两根环形阻尼管、一根阻尼杆、滚轮支架、两个阻尼滚轮、两组电磁铁、工作缸；由导磁材料构成的工作缸的内腔的横截面为长方形，在工作缸的两端都固定有档板，其中一个档板的中部有孔，在孔内固定有滑动轴承，在工作缸两条短边的两端都有通孔，通孔的孔径大于环形阻尼管的外径；两根环形阻尼管是由不导磁高分子弹性材料构成，在两根环形阻尼管内充满了磁流变液，两根环形阻尼管分别穿过工作缸两条短边两端的通孔并固定在工作缸短边的内外两面；阻尼滚轮是由在不导磁材料构成的圆柱体滚轮的外圆周上固定一个磁性材料圆环构成，在磁性材料圆环的圆周上充有至少4对磁极，且阻尼滚轮的厚度大于环形阻尼管的外径；由不导磁材料构成的滚轮支架为T形，两个阻尼滚轮分别固定在滚轮支架的两端；阻尼杆的一端与滚轮支架的一端固定，阻尼杆的另一端通过工作缸一端档板上的滑动轴承从工作缸内伸出；两组电磁铁分别固定在工作缸两条短边外面的两根环形阻尼管的外圆周上。固定在滚轮支架两端的两个阻尼滚轮的圆面相互平行，并且两个阻尼滚轮的直径都在同一条直线上，两个阻尼滚轮的直径与两个阻尼滚轮之间的间距之和大于工作缸内两条短边的间距与环形阻尼管外径二倍之差，两个阻尼滚轮的直径与两个阻尼滚轮之间的间距之和小于工作缸内两条短边的间距与环形阻尼管管壁厚度四倍之差。本发明的功能是这样实现的由于两个阻尼滚轮直径与两个阻尼滚轮间距之和大于工作缸内两条短边的间距与环形阻尼管外径二倍之差，两个阻尼滚轮直径与两个阻尼滚轮间距之和小于工作缸内两条短边的间距与环形阻尼管管壁厚度四倍之差，所以，在工作缸内的两条短边上处于两个阻尼滚轮直径上的两根环形阻尼管将被两个阻尼滚轮压扁，所以，当阻尼杆通过滚轮支架带动压在两根环形阻尼管上的阻尼滚轮在工作缸内运动时，阻尼滚轮将滚动并碾压环形阻尼管内的磁流变液，同时，由于在阻尼滚轮的外圆周上分布有至少4对磁极，且工作缸是由导磁材料构成，所以，在阻尼滚轮外圆周的磁极与工作缸短边之间就形成了较强的闭合磁场，使处于阻尼滚轮与工作缸短边之间被压扁了的环形阻尼管内的磁流变液在阻尼滚轮与工作缸短边之间内强磁场的作用下而粘度很高，使处于阻尼滚轮前进方向上环形阻尼管内的磁流变液受到阻尼滚轮与工作缸短边之间间隙内粘度很高的磁流变液的阻塞而难以通过阻尼滚轮与工作缸短边之间的间隙在环形阻尼管内逆向流动，使处于阻尼滚轮前进方向上环形阻尼管内的磁流变液在阻尼滚轮的滚动碾压下只能朝着阻尼滚轮前进的方向流动；由于两根环形阻尼管是由不导磁高分子弹性材料构成的，所以，在上述工作过程中受阻尼滚轮碾压而局部被压扁了的两根环形阻尼管将在自身的弹性和管内磁流变液的挤压下迅速恢复原状。所以，当阻尼杆通过滚轮支架带动压在环形阻尼管上的阻尼滚轮在工作缸内作往复滚动时，环形阻尼管内的磁流变液将在阻尼滚轮的往复滚动的碾压下在环形阻尼管内作往复流动，当固定在工作缸两条短边外面的环形阻尼管外圆周上的电磁铁不通电时，因处于电磁铁内的环形阻尼管中的磁流变液的粘度较低，使磁流变液在环形阻尼管内作往复流动时受到的阻尼力较小，从而使阻尼杆受到较小的阻尼力；当固定在工作缸两条短边外面的环形阻尼管的外圆周上的电磁铁通电后，使处于电磁铁内的环形阻尼管中的磁流变液的粘度较高，使磁流变液在环形阻尼管作往复流动时受到的阻尼力较大，从而使阻尼杆受到较大的阻尼力；通过调整进入电磁铁内的电流大小，即可调整阻尼杆往复运动时阻尼力的大小，使一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器的阻尼力得到调整。与现有的磁流变阻尼器相比，本发明的“一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器”因其工作介质磁流变液是密封在环形阻尼管内的，且本发明在工作时磁流变液只是在环形阻尼管内流动而不存在动密封问题，所以，本发明的“一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器” 的工作性能可长期保持稳定而使用寿命得以提高。
图1是本发明的一种结构示意图。图2是图1的剖视图。图3是图1的局部放大示意图。图4是本发明的工作示意图。
具体实施例方式以下结合附图详细说明本发明的结构
参见图1、图2和图3，此为本发明的一种具体结构，一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器，其包括环形阻尼管3和环形阻尼管22、阻尼杆10、滚轮支架26、阻尼滚轮观和阻尼滚轮29、电磁铁4和电磁铁21、工作缸27 ；由导磁材料构成的工作缸27内腔的横截面为长方形(详见图2)，在工作缸27的两端固定有档板1和档板8，在档板8的中部有孔，在孔内固定有滑动轴承9，在工作缸27短边5的两端有通孔2和通孔7、短边20的两端有通孔M 和通孔19，通孔2、通孔7、通孔M和通孔19的孔径大于环形阻尼管3和环形阻尼管22的外径；环形阻尼管3和环形阻尼管22是由不导磁高分子弹性材料构成，在环形阻尼管3内充满了磁流变液6、环形阻尼管22内充满了磁流变液23，环形阻尼管3穿过工作缸27短边 5两端的通孔2和7并固定在工作缸27短边5的内外两面；环形阻尼管22穿过工作缸27 短边两端的20上的通孔对和19并固定在工作缸27短边20的内外两面；由不导磁材料构成的滚轮支架26为T形；阻尼滚轮观是由在不导磁材料构成的圆柱体滚轮11的外圆周上固定一个在外圆周上充有至少4对磁极的磁性材料圆环14而构成，阻尼滚轮四是由在不导磁材料构成的圆柱体滚轮16的外圆周上固定一个在外圆周上充有至少4对磁极的磁性材料圆环17而构成，且阻尼滚轮28和阻尼滚轮四的厚度大于环形阻尼管3和22的外径； 阻尼滚轮28和阻尼滚轮四通过中心轴13和中心轴15分别固定在滚轮支架沈的两端(详见图3)，且阻尼滚轮28和阻尼滚轮四的圆面相互平行，阻尼滚轮观和阻尼滚轮四的直径都在同一条直线A上；阻尼滚轮28和阻尼滚轮四的直径与阻尼滚轮28和阻尼滚轮四的间距之和大于工作缸27内短边5和短边20的间距与环形阻尼管3 (或环形阻尼管22)外径二倍之差，阻尼滚轮28和阻尼滚轮四的直径与阻尼滚轮28和阻尼滚轮四的间距之和小于工作缸27内短边5和短边20的间距与环形阻尼管3 (或环形阻尼管22)管壁厚度四倍之差；阻尼杆10的一端与滚轮支架沈的一端固定，阻尼杆10的另一端通过工作缸27 — 端档板8上的滑动轴承9从工作缸27内伸出；电磁铁4固定在工作缸27短边5外的环形阻尼管3的外圆周上，电磁铁21固定在工作缸27短边20外的环形阻尼管22的外圆周上。现在结合图1、图2、图3和图4对本发明的一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器作进一步描述当阻尼杆10通过滚轮支架沈带动压在环形阻尼管3和环形阻尼管22上的阻尼滚轮28和阻尼滚轮四在工作缸27内向左运动时，阻尼滚轮28和阻尼滚轮四将向左面滚动并碾压环形阻尼管3和环形阻尼管22内的磁流变液6和磁流变液23，同时，由于在阻尼滚轮观和阻尼滚轮四的外圆周上分布有至少4对磁极，且工作缸27是由导磁材料构成，所以，在阻尼滚轮28和阻尼滚轮四外圆周的磁极与工作缸27的短边5和短边20之间就形成了较强的闭合磁场，使处于阻尼滚轮28和阻尼滚轮四与工作缸27短边5和短边20 之间被压扁了的环形阻尼管3和环形阻尼管22内的磁流变液12和磁流变液18在阻尼滚轮28和阻尼滚轮四与工作缸27短边5和短边20之间内强磁场的作用下而粘度很高，使处于阻尼滚轮28和阻尼滚轮四前进方向上环形阻尼管3和环形阻尼管22内(即工作缸 27内左面)的磁流变液6和磁流变液23受到阻尼滚轮28和阻尼滚轮四与工作缸27短边 5和短边20之间间隙内粘度很高的磁流变液12和磁流变液18的阻塞而难以通过阻尼滚轮 28和阻尼滚轮四与工作缸27短边5和短边20之间的间隙在环形阻尼管3和环形阻尼管 22内逆向流动，使处于阻尼滚轮观和阻尼滚轮四前进方向上环形阻尼管3和环形阻尼管 22内的磁流变液6和磁流变液23在阻尼滚轮观和阻尼滚轮四向左的滚动碾压下只能朝着阻尼滚轮观和阻尼滚轮四前进的方向流动，即环形阻尼管3内的磁流变液6在阻尼滚轮观向左的滚动碾压下只能在环形阻尼管3内作顺时针流动，而环形阻尼管22内的磁流变液23在阻尼滚轮四向左的滚动碾压下只能在环形阻尼管22内作逆时针流动。由于环形阻尼管3和环形阻尼管22是由不导磁高分子弹性材料构成的，所以，在上述工作过程中受阻尼滚轮28和阻尼滚轮四碾压而局部被压扁了的环形阻尼管3和环形阻尼管22将在自身的弹性和管内磁流变液6和磁流变液23的挤压下迅速恢复原状。当控制电源25没有向电磁铁4和电磁铁21输出电流时，因电磁铁4和电磁铁21 不产生电磁场，使处于电磁铁4和电磁铁21内的环形阻尼管3和环形阻尼管22中的磁流变液6和磁流变液23的粘度较低，使磁流变液6和磁流变液23在环形阻尼管3和环形阻尼管22内流动时受到的阻尼力较小，从而使阻尼杆10受到较小的阻尼力；当控制电源25 向电磁铁4和电磁铁21输出电流后，使电磁铁4和电磁铁21产生较强的电磁场，使处于电磁铁4和电磁铁21内的环形阻尼管3和环形阻尼管22中的磁流变液6和磁流变液23的粘度较高，使磁流变液6和磁流变液23在环形阻尼管3和环形阻尼管22流动时受到的阻尼力较大，从而使阻尼杆10受到较大的阻尼力；通过调整控制电源25输出到电磁铁4和电磁铁21内的电流大小，即可调整处于电磁铁4和电磁铁21内的环形阻尼管3和环形阻尼管22中的磁流变液6和磁流变液23的粘度大小，使阻尼杆10带动阻尼滚轮观和阻尼滚轮四在工作缸27内运动时阻尼力的大小得到改变，使一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器的阻尼力得到调整。 当阻尼杆10通过滚轮支架沈带动压在环形阻尼管3和环形阻尼管22上的阻尼滚轮28和阻尼滚轮四在工作缸27内向右运动时的情形与之类似，此处不再赘述。
权利要求
1.一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器，其包括两根环形阻尼管、一根阻尼杆、滚轮支架、两个阻尼滚轮、两组电磁铁、工作缸，其特征在于所述工作缸内腔的横截面为长方形，在工作缸的两端都固定有档板，其中一个档板的中部有孔，在孔内固定有滑动轴承，在工作缸两条短边的两端都有通孔，通孔的孔径大于环形阻尼管的外径；所述两根环形阻尼管是由不导磁高分子弹性材料构成，在两根环形阻尼管内充满了磁流变液，两根环形阻尼管分别穿过工作缸两条短边两端的通孔并固定在工作缸短边的内外两面；所述滚轮支架为 T形；所述两个阻尼滚轮分别固定在滚轮支架的两端；所述阻尼杆的一端与滚轮支架的一端固定，阻尼杆的另一端通过工作缸一端档板上的滑动轴承从工作缸内伸出；所述两组电磁铁分别固定在工作缸两条短边外面的两根环形阻尼管的外圆周上。
2.如权利要求1所述的一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器，其特征在于所述固定在滚轮支架两端的两个阻尼滚轮的圆面相互平行，并且两个阻尼滚轮的直径都在同一条直线上，两个阻尼滚轮的直径与两个阻尼滚轮之间的间距之和大于工作缸内两条短边的间距与环形阻尼管外径二倍之差，两个阻尼滚轮的直径与两个阻尼滚轮之间的间距之和小于工作缸内两条短边的间距与环形阻尼管管壁厚度四倍之差。
3.如权利要求1所述的一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器，其特征在于所述阻尼滚轮是由在不导磁材料构成的圆柱体滚轮的外圆周上固定一个磁性材料圆环构成，在所述磁性材料圆环的圆周上充有至少4对磁极，且阻尼滚轮的厚度大于环形阻尼管的外径。
4.如权利要求1所述的一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器，其特征在于所述工作缸是由导磁材料构成。
5.如权利要求1所述的一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器，其特征在于所述滚轮支架由不导磁材料构成。
全文摘要
本发明公开了一种挤压流动式单出杆磁流变阻尼器，其包括两根环形阻尼管、一根阻尼杆、滚轮支架、两个阻尼滚轮、两组电磁铁、工作缸，由导磁材料构成工作缸的内腔的横截面为长方形，在工作缸的两端都固定有档板，在由不导磁弹性材料构成的两根环形阻尼管内充满了磁流变液；由不导磁材料构成的滚轮支架为T形，两个阻尼滚轮分别固定在滚轮支架的两端，阻尼杆的一端与滚轮支架的一端固定，阻尼杆的另一端通过工作缸一端档板上的滑动轴承从工作缸内伸出；两组电磁铁分别固定在工作缸两条短边外的两根环形阻尼管的外圆周上，阻尼滚轮是由在不导磁金属材料滚轮的外圆周上嵌入一个在外圆周上充有至少4对磁极的磁性材料圆环而构成。
文档编号F16F9/53GK102392872SQ20111039467
公开日2012年3月28日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者刘强, 谢宁, 谭和平, 谭晓婧 申请人:谢宁