气体补偿式磁流变减震器的制作方法

文档序号:15101760发布日期:2018-08-04 15:54阅读:264来源:国知局

本实用新型提供一种气体补偿式磁流变减震器,是对现有的磁流变减震器结构的改进,属于机床减振系统技术领域。



背景技术:

在数控机床中,由于弹性阻尼系统的阻尼系数通常是固定的,对于机床处于稳定振动阶段的减振成效比较显著。但当激振信号不稳定且伴有动态载荷作用时,弹性阻尼系统就无法根据实时的振动信号输出相应的阻尼力。因此在这种情况下弹性阻尼减振系统无法达到动态减振。

数控机床对于生产精度高、稳定性强的产品针对性极强。它克服了手工制造过程中

难以克服的人为误差。对于它本身而言,稳定的加工条件是其实现加工要求的必然前提。如何获得稳定的工作条件对于改善数控机床的机械加工精度起到相当重要的作用。大量的实验证明,机床工作过程中的振动特性决定机床工作的稳定程度。更通俗的说数控机床在加工过程中伴随产生的机械加工振动才是影响机床加工精度的主要原因。强烈的振动不仅影响了刀具对工件的正常切削,使得工件表面质量变得粗糙,而且,刀具在切削过程中也存在崩刃的危险。与此同时,非正常的机械加工振动对数控机床本身也是一种损伤,造成数控机床的使用寿命缩短。振动过程中噪音的产生对于机床操作人员也会造成伤害。通过降低机床加工过程中的振幅可以降低机床本体结构的损伤,从而提高了机床加工过程的稳定性。因此,通过对数控机床本身动态特性的分析设计出一套针对加工精度要求的减振系统来解决机械加工振动带来的困扰是一套比较可行的解决方案。

根据当前新型材料的研究表明,磁流变液表现出了众多优越的性能:响应速度快,变化过程连续可逆,屈服应力大、体积小、能耗少、成本低,工作温度范围宽等优良特性。目前以磁流变液为工作介质的磁流变装置己广泛应用于医疗、航天、飞机、建筑等一系列重要领域。尤其是在减振方面发挥的优势是其他智能材料无法替代的。



技术实现要素:

本实用新型公开一种气体补偿式磁流变减震器,在缸筒内新增加一种气体补偿装置,在补偿气室中通过浮动活塞吸收压力冲击并储存能量,可以动态改变减震装置的阻尼系数,可以起到很好地减震效果,使加工零件的质量得到很大的提升,对被控对象实行精确实时控制等,适合多种孔、面磨粒流抛光装备的减震装置。

本实用新型所述的一种气体补偿式磁流变减震器,其特征在于:包括上座、活塞杆、上端盖、缸体、活塞、内置线圈、浮动隔圈、下端盖、底座、气体补偿腔、第一磁路腔、阻尼通道、第二磁路腔;

其中,活塞和浮动隔圈顺序装置在缸体内,将缸体分为第一磁路腔、第二磁路腔和气体补偿腔,活塞与缸体之间的缝隙形成阻尼通道,通过上端盖、下端盖将缸体密封;在活塞上缠绕线圈,通电情况下可以将磁流变液从液态变为固态,并产生阻尼力;活塞杆与活塞固定相连,活塞通过轴肩进行定位装置在缸体中,上座与活塞杆通过螺纹连接;底座与缸体通过螺钉连接,组成阻尼器的装配体。

本实用新型的工作过程如下:缸体通过连接件与机床和地基相连,活塞杆带动活塞上下运动,当磁流变减震器工作时,会给磁流变减震器内置线圈加以恒定的电流时,活塞与缸体之间的间隙会形成阻尼通道。这时阻尼通道内就会产生电磁感应,形成磁场,磁场的形成会致使磁流变液的特性发生相应的改变,从而起到很好地减震效果。气体补偿装置的作用是吸收压力冲击同时储存能量,使得减振器的运动得以连续进行。从而提高系统的工作稳定性。补偿装置中注入一定压强的N2,在活塞缸运动过程中挤压工作液使得该装置的体积发生改变。补偿装置体积的变化又引起N2压强的变化,进而完成其减压的作用。此外,本次设计中考虑到减振器在垂直放置的过程中气体补偿装置要补偿大气压强之外还需平衡机床自重。本设计采用活塞式气体补偿装置,其可以很好地与减振器的缸筒结构进行结合,并且活塞式气体补偿装置自重较轻,便于拆装。这种控制是无缝的,及时的,瞬间的,连续不断的,对于用在数控机床上具有很大的优势。

本实用新型的积极效果在于:采用闭环反馈结构,可对其减振对象实行精准实时操控;其产生的阻尼力连续可逆;可实现无级调控,并且输出值较大;响应时间短,通常时间在毫秒级内完成;构造简单紧凑,便于对其进行拆装;对电能的消耗很少,且稳定性好;环保无噪音,使用寿命长。气体补偿腔在吸收压力冲击同时储存能量,使得减振器的运动得以连续进行。从而提高系统的工作稳定性。气体补偿装置中注入一定压强的N2,在活塞缸运动过程中挤压工作液使得该装置的体积发生改变。补偿装置体积的变化又引起N2压强的变化,进而完成其减压的作用。本设计采用活塞式气体补偿装置,其可以很好地与减振器的缸筒结构进行结合,并且活塞式气体补偿装置自重较轻,便于拆装。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图;

图中,1、上座;2、活塞杆;3、上端盖;4、缸体;5、活塞;6、内置线圈;7、浮动隔圈;8、下端盖;9、底座;10、气体补偿腔;11、第一磁路腔;12、阻尼通道;13、第二磁路腔。

具体实施方式

通过以下附图进一步说明本实用新型:

如图1所示,本实用新型主要由上座1、活塞杆2、上端盖3、缸体4、活塞5、内置线圈6、浮动隔圈7、下端盖8、底座9、气体补偿腔10、第一磁路腔11、阻尼通12道、第二磁路腔13组成;所述的活塞杆2与活塞5固定相连,活塞5通过轴肩进行定位,然后将活塞5及浮动隔圈7顺序装入缸体4内,通过上端盖3、下端盖8将缸体4密封;缸体4内由活塞5及浮动隔圈7分隔为第一磁路腔11、第二磁路腔13和气体补偿腔10,活塞5与缸体4之间的缝隙形成阻尼通道12;上座1与活塞杆2通过螺纹连接,底座9与缸体4通过螺钉连接;缸体4通过连接件与机床和地基相连,活塞杆2带动活塞5上下运动,浮动隔圈7在缸体4中自由浮动;当磁流变减震器工作时,会给磁流变减震器线圈6加以恒定的电流时,活塞5、内置线圈与缸体4之间的间隙会形成阻尼通道12,阻尼通道12内就会产生电磁感应,形成磁场,磁场的形成会致使磁流变液的特性发生相应的改变,从而起到很好地减震效果。气体补偿装置的作用是吸收压力冲击同时储存能量,使得减振器的运动得以连续进行。从而提高系统的工作稳定性。补偿装置中注入一定压强的N2,在活塞缸运动过程中挤压工作液使得该装置的体积发生改变。补偿装置体积的变化又引起N2压强的变化,进而完成其减压的作用。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅仅是举例说明,本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的,本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

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