本实用新型涉及一种磁流变阻尼器，尤其涉及一种内置磁阀改善阻尼性能的双线圈型磁流变阻尼器。
背景技术：
磁流变阻尼器是利用磁流变液的磁流变效应制成的半主动智能减振器。磁流变阻尼器具有输出阻尼力大、连续可控可逆且响应速度快等优点。因此广泛应用于各种工业减振领域，例如汽车悬架减振、房屋建筑减振、铁路机车减振以及重型机械减振等。
传统的磁流变阻尼器通过在内置活塞头上缠绕一组激励线圈，通入电流可产生垂直于阻尼间隙的磁力线。磁流变液受磁场作用粘度发生变化，进而产生输出阻尼力。输入不同大小的电流，可产生不同大小的输出阻尼力。
传统的单线圈磁流变阻尼器因结构简单被广泛应用，但是由于结构限制，不能产生较大的输出阻尼力。双线圈型磁流变阻尼器的出现，有效解决了输出阻尼力不够大的问题，但是由于阻尼间隙的长度增加，阻尼器的初始阻尼力也会增大，因此阻尼器的可调范围大大减小。磁流变阻尼器因阻尼力以及可调范围等问题，进一步限制了其工业应用场合。因此急需设计一种具有大输出阻尼力及宽可调范围的磁流变阻尼器，用于满足各种工况。
技术实现要素：
为了克服背景技术所述磁流变阻尼器存在的问题及满足磁流变阻尼器的实际使用要求，本实用新型提供一种内置磁阀改善阻尼性能的双线圈型磁流变阻尼器。该阻尼器的线圈绕线架圆周外表面与阻尼器缸体圆周内表面之间形成的圆环间隙构成磁流变液流经的第一液流通道；隔磁圆筒外表面均匀加工四个凹槽，阀体中心加工有一个圆形通孔。隔磁圆筒外表面的槽形通道以及阀体中心的圆形通孔构成磁流变液流经的第二液流通道。线圈绕线架上缠绕励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ，可同时形成三个阻尼间隙，有效增大了输出阻尼力；当励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ通入同向电流时，线圈中间段阻尼间隙的磁力线相互抵消，阻尼器输出一定大小的阻尼力；当励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ通入异向电流时，线圈中间段阻尼间隙的磁力线相互叠加，阻尼器输出一个更大的阻尼力；双线圈式结构使阻尼器可进行两级调节阻尼力，同时获得一个更大的输出阻尼力；活塞杆右端的励磁线圈Ⅲ、阀芯、永磁铁、阀体以及弹簧组成阻尼器内部的磁阀。阀芯最右端的圆球与阀体通孔在同一轴线上，阀芯与隔磁圆筒之间的弹簧使第二液流通道处于常通状态，从而使阻尼器获得一个较小的初始阻尼力。阀芯左端镶嵌永磁铁，永磁铁左侧为N极，右侧为S极。给活塞杆最右端的励磁线圈Ⅲ通入电流，励磁线圈Ⅲ产生感应磁场且左侧为S极，右侧为N极。励磁线圈Ⅲ与永磁铁之间产生斥力，进而压缩弹簧使阀芯向右移动，阀芯右端的圆球堵住阀体中心圆形通孔。输入电流越大，阀芯移动位移也越大，阀体通孔堵住程度就越大。阻尼器中内置常开式磁阀，可保证阻尼器的初始阻尼力为一较小值；磁阀工作可使第二液流通道闭合，阻尼器获得更大的阻尼力，最终使阻尼器可调范围增大；双线圈式结构与内置磁阀相结合，使阻尼器在获得更大阻尼力同时拥有更宽的阻尼力可调范围。与传统结构的磁流变阻尼器相比，本实用新型磁流变阻尼器具有更大的输出阻尼力及较宽的阻尼力可调范围，阻尼性能更加优越，更适合应用于各种减振场合。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：包括左吊环(1)、活塞杆(2)、阻尼器左端盖(3)、阻尼器缸体(4)、线圈绕线架(5)、励磁线圈Ⅰ(6)、励磁线圈Ⅱ(7)、阻尼器右端盖(8)、右吊环(9)、浮动活塞(10)、阀体(11)、阀芯(12)、弹簧(13)、永磁铁(14)、隔磁圆筒(15)以及励磁线圈Ⅲ(16)；左吊环(1)与活塞杆(2)通过螺纹固定连接；阻尼器左端盖(3)中间加工有圆形通孔，活塞杆(2)与阻尼器左端盖(3)圆形通孔内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器左端盖(3)与阻尼器缸体(4)间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器左端盖(3)与阻尼器缸体(4)通过螺钉固定连接；线圈绕线架(5)圆周外表面与阻尼器缸体(4)圆周内表面之间形成的圆环间隙构成磁流变液流经的第一液流通道；隔磁圆筒(15)外表面均匀加工有四个凹槽，阀体(11)中心部位加工有一个圆形通孔；隔磁圆筒(15)外表面的槽形通道以及阀体(11)中心的圆形通孔构成磁流变液流经的第二液流通道；隔磁圆筒(15)圆周内表面与活塞杆(2)右端外表面过盈配合；活塞杆(2)右端加工有一个环形凹槽，励磁线圈Ⅲ(16)缠绕在活塞杆(2)的环形凹槽内；励磁线圈Ⅲ(16)的引线通过活塞杆(2)上的引线槽及引线孔引出；线圈绕线架(5)圆周内表面与隔磁圆筒(15)外表面过盈配合；线圈绕线架(5)外圆周表面加工有两个环形凹槽，励磁线圈Ⅰ(6)与励磁线圈Ⅱ(7)分别缠绕在线圈绕线架(5)的两个环形凹槽内；励磁线圈Ⅰ(6)与励磁线圈Ⅱ(7)的引线分别通过线圈绕线架(5)的引线槽和活塞杆(2)的引线孔引出；阀体(11)外表面与线圈绕线架(5)圆周内表面过盈配合；阀体(11)右侧法兰周边加工有螺孔，阀体(11)与线圈绕线架(5)通过螺钉进行紧固连接；阀芯(12)加工成T形圆柱状，阀芯(12)右端设有一圆球，圆球直径大于阀体(11)中心圆形通孔直径；阀芯(12)右端圆球与阀体(11)中心圆形通孔在同一轴线上；阀芯(12)左端外圆周表面与隔磁圆筒(15)圆周内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封；阀芯(12)左端面加工有圆环形槽，槽内镶嵌永磁铁(14)，永磁铁(14)左侧为N极，右侧为S极；弹簧(13)左端与阀芯(12)连接，弹簧(13)右端与隔磁圆筒(15)内腔右端连接；浮动活塞(10)外表面与阻尼器缸体(4)内表面间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器右端盖(8)与阻尼器缸体(4)间隙配合，并通过密封圈进行密封；阻尼器右端盖(8)与阻尼器缸体(4)通过螺钉固定连接；阻尼器右端盖(8)与右吊环(9)通过螺纹固定连接。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：
(1) 本实用新型的线圈绕线架圆周外表面与阻尼器缸体圆周内表面之间形成的圆环间隙构成磁流变液流经的第一液流通道；隔磁圆筒外表面均匀加工四个凹槽，阀体中心部位加工有一个圆形通孔；隔磁圆筒外表面的槽形通道以及阀体中心的圆形通孔构成磁流变液流经的第二液流通道。第一液流通道和第二液流通道的组合可有效增加阻尼器的输出阻尼力，同时可减小初始输出阻尼力，使得阻尼力可调范围更宽。
(2) 本实用新型的线圈绕线架上分别缠绕励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ，可同时形成三个阻尼间隙，有效增大了输出阻尼力；当励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ通入同向电流时，线圈中间段阻尼间隙的磁力线相互抵消，阻尼器输出一定大小的阻尼力；当励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ通入异向电流时，线圈中间段阻尼间隙的磁力线相互叠加，阻尼器输出一个较大的阻尼力；双线圈式结构使本实用新型阻尼器可进行阻尼力两级调节，同时可获得一个较大的输出阻尼力。
（3）本实用新型活塞杆右端的励磁线圈Ⅲ、阀芯、永磁铁、阀体以及弹簧组成阻尼器内部的磁阀；阀芯右端圆球与阀体中心圆形通孔在同一轴线上；阀芯与隔磁圆筒之间的弹簧使第二液流通道处于常通状态，从而使阻尼器获得一个较小的初始阻尼力；阀芯左端镶嵌永磁铁，永磁铁左侧为N极，右侧为S极；给活塞杆最右端的励磁线圈Ⅲ通入电流，励磁线圈Ⅲ产生感应磁场，且左侧为S极，右侧为N极；励磁线圈Ⅲ与永磁铁之间产生斥力，进而压缩弹簧使阀芯向右移动，阀芯右端的圆球堵住阀体中心圆形通孔；输入电流越大，阀芯移动位移也越大，阀体通孔堵住程度就越大；内置常开式磁阀，可保证初始阻尼力为一较小值；磁阀工作可使第二液流通道闭合，阻尼器获得更大的阻尼力，最终使阻尼器的阻尼力可调范围增大。
(4) 本实用新型双线圈式结构与内置磁阀相结合，使阻尼器在获得较大阻尼力同时拥有更宽的阻尼力可调范围。与传统结构的磁流变阻尼器相比，本实用新型磁流变阻尼器具有较大的输出阻尼力及较宽的阻尼力可调范围，阻尼性能更加优越，更适合应用于各种减振场合。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型内置磁阀结构示意图。
图3是本实用新型活塞部分A-A剖视图。
图4是本实用新型磁阀通电示意图。
图5是本实用新型励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ通异向电流时的磁力线分布示意图。
图6是本实用新型励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ通同向电流时的磁力线分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，本实用新型包括：左吊环(1)、活塞杆(2)、阻尼器左端盖(3)、阻尼器缸体(4)、线圈绕线架(5)、励磁线圈Ⅰ(6)、励磁线圈Ⅱ(7)、阻尼器右端盖(8)、右吊环(9)、浮动活塞(10)、阀体(11)、阀芯(12)、弹簧(13)、永磁铁(14)、隔磁圆筒(15)以及励磁线圈Ⅲ(16)。
图2所示为本实用新型内置磁阀示意图。活塞杆(2)最右端缠绕励磁线圈Ⅲ(16)；阀芯(12)左端镶嵌永磁铁(14)，永磁铁(14)左侧为N极，右侧为S极；弹簧(13)安装在阀芯(12)之间；活塞杆最右端的励磁线圈Ⅲ(16)、阀芯(12)、永磁铁(14)、阀体(11)以及弹簧(13)组成阻尼器内部的磁阀。
图3所示为本实用新型活塞部分A-A剖视图。线圈绕线架(5)圆周外表面与阻尼器缸体(4)圆周内表面之间形成的圆环间隙构成磁流变液流经的第一液流通道；隔磁圆筒(15)外表面均匀加工四个凹槽，阀体(11)中部位心加工有一个圆形通孔；隔磁圆筒(15)外表面的槽形通道以及阀体(11)中心的圆形通孔构成磁流变液流经的第二液流通道。
图4是本实用新型磁阀通电示意图。给活塞杆(2)最右端的励磁线圈Ⅲ(16)通入电流，励磁线圈Ⅲ(16)产生感应磁场，且左侧为S极，右侧为N极。励磁线圈Ⅲ(16)与永磁铁(14)之间产生斥力，进而压缩弹簧(13)使阀芯(12)向右移动，阀芯(12)右端的圆球堵住阀体(11)中心圆形通孔。输入电流越大，阀芯(12)向右移动的位移也越大，阀体(11)中心圆形通孔堵住程度就越大。同时，隔磁圆筒(15)将励磁线圈Ⅲ(16)磁力线限制在圆筒内部，不会对磁流变液产生影响。
图5是本实用新型励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ通异向电流时的磁力线分布示意图。线圈绕线架(5)及阻尼器缸体(4)均为10号钢导磁材料，励磁线圈Ⅰ(6)与励磁线圈Ⅱ(7)因电磁效应产生的磁力线依次穿过线圈绕线架(5)及阻尼器缸体(4)，形成闭合回路。给励磁线圈Ⅰ(6)与励磁线圈Ⅱ(7)通入异向电流，励磁线圈Ⅰ(6)与励磁线圈Ⅱ(7)中间段阻尼间隙处磁力线相互叠加。
图6是本实用新型励磁线圈Ⅰ和励磁线圈Ⅱ通同向电流时的磁力线分布示意图。给励磁线圈Ⅰ(6)与励磁线圈Ⅱ(7)通入同向电流，励磁线圈Ⅰ(6)与励磁线圈Ⅱ(7)中间段阻尼间隙处磁力线相互抵消。
本实用新型工作原理如下：
当励磁线圈Ⅲ(16)未通入电流时，阀芯(12)受弹簧(13)支撑使磁阀保持常通状态，阻尼器获得一个较低的阻尼力；当励磁线圈Ⅰ(6)与励磁线圈Ⅱ(7)通入电流时，励磁线圈因电磁效应产生的磁力线垂直通过有效阻尼通道。当励磁线圈Ⅰ(6)和励磁线圈Ⅱ(7)通入同向电流时，线圈中间段阻尼间隙的磁力线相互抵消；当励磁线圈Ⅰ(6)和励磁线圈Ⅱ(7)通入异向电流时，线圈中间段阻尼间隙的磁力线相互叠加；由于磁场作用，流经第一液流通道的磁流变液其粘度会增大，屈服应力增强。磁流变液流经第一液流通道，需克服这种链状排列的分子间的力，从而增大磁流变阻尼器的粘滞阻尼力。通过调节励磁线圈Ⅰ(6)和励磁线圈Ⅱ(7)中电流大小，可改变磁流变液的屈服应力，达到所需的输出阻尼力。
当阻尼器遇到需要更大阻尼力工况时，给励磁线圈Ⅲ(16)通入电流，励磁线圈Ⅲ(16)产生感应磁场，且左侧为S极，右侧为N极。励磁线圈Ⅲ(16)与永磁铁(14)之间产生斥力，进而压缩弹簧(13)使阀芯(14)向右移动，阀芯右端的圆球堵住阀体(11)中心圆形通孔，使输出阻尼力进一步增大。励磁线圈Ⅲ(16)通入电流大小不同，阀体(11)中心圆形通孔被堵程度不同，因此调节励磁线圈Ⅲ(16)电流大小便可进一步调节输出阻尼力。