一种带温度敏感截止阀的线圈外置式磁流变阻尼器的制作方法

文档序号:15519500发布日期:2018-09-25 19:05阅读:315来源:国知局

本实用新型涉及一种磁流变阻尼器,尤其涉及一种带温度敏感截止阀的线圈外置式磁流变阻尼器。



背景技术:

磁流变阻尼器是一种以磁流变液智能材料为传动介质的半主动控制减震装置,因其具有结构简单、功耗低、输出力可调范围广及响应迅速等优点,从而广泛应用于汽车悬架系统及铁路机车车辆、建筑物及桥梁的减振抗震等领域。

磁流变阻尼器属于一种能量消耗装置,在使用过程中将振动机械能转化为自身热量。另外,通电励磁线圈和外界环境也会影响磁流变阻尼器的温度特性。目前对磁流变阻尼器的设计研究及使用大多是在常温下进行的。然而,磁流变阻尼器的温度效应会影响磁流变液的物理特性,进而影响到磁流变阻尼器的输出阻尼力和可调范围。

基于此,为了实现不同温度下对磁流变阻尼器的输出阻尼力的有效控制,有必要设计一种带温度敏感截止阀的线圈外置式磁流变阻尼器。



技术实现要素:

为了克服背景技术中存在的问题,本实用新型提供一种带温度敏感截止阀的线圈外置式磁流变阻尼器。将常规磁流变阻尼器的活塞头设计成六段式结构,包括活塞头左挡板、活塞头左磁轭、活塞头右磁轭、隔磁套筒、活塞头外磁轭以及活塞头右挡板。活塞头左挡板加工有2个对称的腰形通孔,活塞头右挡板加工有2个对称的腰形通孔,活塞头左挡板的腰形通孔和活塞头右挡板的腰形通孔轴向对齐;活塞头左磁轭、活塞头右磁轭以及隔磁套筒的圆周外表面和活塞头外磁轭圆周内表面之间留有径向尺寸为1mm的圆环形通道,该圆环形通道和活塞头左挡板的腰形通孔以及活塞头右挡板的腰形通孔共同组成磁流变液流经的第一阻尼通道。活塞头左挡板、活塞头左磁轭以及活塞头右磁轭周向均匀加工有三个圆形通孔,活塞头左挡板、活塞头左磁轭、活塞头右磁轭以及活塞头右挡板上的圆形通孔轴向对齐,形成磁流变液流经的第二阻尼通道。对励磁线圈施加一定大小的电流时,流经第一阻尼通道和第二阻尼通道的磁流变液在磁场作用下产生可控阻尼力;通过调节加载电流大小,可有效控制输出阻尼力。同时,本实用新型在活塞头右挡板右端通过螺栓固定连接一个温度敏感截止阀,阻尼器工作时,缸筒内磁流变液温度逐渐升高,温度敏感截止阀的叶片在弹簧的作用下逐渐向活塞头右磁轭的第二阻尼通道方向转动,使第二阻尼通道间隙逐渐变小,从而使阻尼器刚性增大,可有效实现阻尼器的输出阻尼力随温度可调的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括:左吊耳(1)、阻尼器左端盖(2)、缸筒(3)、活塞头外磁轭(4)、隔磁套筒(5)、浮动活塞(6)、阻尼器右端盖(7)、活塞杆(8)、活塞头左挡板(9)、活塞头左磁轭(10)、励磁线圈(11)、活塞头右磁轭(12)、活塞头右挡板(13)、温度敏感截止阀(14)以及右吊耳(15);左吊耳(1)右端中间加工有内螺纹孔,活塞杆(8)左端外部加工有外螺纹,两者通过螺纹固定连接;阻尼器左端盖(2)中间加工有圆形通孔,活塞杆(8)与阻尼器左端盖(2)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(2)与缸筒(3)内表面间隙配合,并通过密封圈进行密封;阻尼器左端盖(2)与缸筒(3)通过螺钉固定连接;活塞头左挡板(9)左端面通过活塞杆(8)右端轴肩轴向定位;活塞头左挡板(9)右端面紧靠活塞头左磁轭(10)左端面;活塞头左磁轭(10)右端面紧靠活塞头右磁轭(12)左端面,活塞头右磁轭(12)右端面紧靠活塞头右挡板(13)左端面,活塞头左磁轭(10)、活塞头右磁轭(12)及活塞头右挡板(13)通过螺纹进行周向和轴向固定;活塞头左磁轭(10)右端面加工有圆环形凸台,圆环形凸台和隔磁套筒(5)围成凹槽,励磁线圈(12)缠绕在凹槽内;活塞头左挡板(9)加工有2个对称的腰形通孔(20),活塞头右挡板(13)加工有2个对称的腰形通孔(24),腰形通孔(20)和腰形通孔(24)轴向对齐;活塞头左磁轭(10)、活塞头右磁轭(12)及隔磁套筒(5)的圆周外表面和活塞头外磁轭(4)圆周内表面之间留有径向尺寸为1mm的圆环形通道;腰形通孔(20)、圆环形通道和腰形通孔(24)共同组成磁流变液流经的第一阻尼通道(26);活塞头左挡板(9)周向均匀加工有三个圆形通孔(21),活塞头左磁轭(10)周向均匀加工有三个圆形通孔(22),活塞头右磁轭(12)周向均匀加工有三个圆形通孔(23),活塞头右挡板(13)周向均匀加工有三个圆形通孔(25);圆形通孔(21)、圆形通孔(22)、圆形通孔(23)和圆形通孔(25)轴向对齐,形成磁流变液流经的第二阻尼通道(27);活塞头左挡板(9)中间加工有圆形螺纹通孔,活塞头左磁轭(10)中间加工有圆形螺纹沉孔,活塞杆(8)右端加工有外螺纹;活塞杆(8)分别与活塞头左挡板(9)和活塞头左磁轭(10)通过螺纹进行轴向固定;活塞头外磁轭(4)圆周外表面与缸筒(3)圆周内表面之间间隙配合,并通过密封圈进行密封;隔磁套筒(5)圆周外表面与活塞头外磁轭(4)圆周内表面之间间隙配合,隔磁套筒(5)左端面紧靠活塞头左磁轭(10)右端面,隔磁套筒(5)右端面紧靠活塞头右磁轭(12)左端面;活塞头右挡板(13)右端中间部分加工有螺纹孔,温度敏感截止阀(14)通过螺栓与活塞头右挡板(13)固定连接;浮动活塞(6)圆周外表面和缸筒(3)圆周内表面间隙配合,并通过密封圈进行密封;阻尼器右端盖(7)与缸筒(3)内表面间隙配合,并通过密封圈进行密封;阻尼器右端盖(7)与缸筒(3)通过螺钉固定连接;右吊耳(15)左端中间加工有内螺纹孔,阻尼器右端盖(7)右端外部加工有外螺纹,两者通过螺纹固定连接。

本实用新型与背景技术相比,具有的有益效果是:

(1) 本实用新型将常规磁流变阻尼器的活塞头设计成六段式结构,包括活塞头左挡板、活塞头左磁轭、活塞头右磁轭、隔磁套筒、活塞头外磁轭以及活塞头右挡板。活塞头左挡板加工有2个对称的腰形通孔,活塞头右挡板加工有2个对称的腰形通孔,活塞头左挡板的腰形通孔和活塞头右挡板的腰形通孔轴向对齐;活塞头左磁轭、活塞头右磁轭以及隔磁套筒的圆周外表面和活塞头外磁轭圆周内表面之间留有径向尺寸为1mm的圆环形通道,该圆环形通道和活塞头左挡板的腰形通孔以及活塞头右挡板的腰形通孔共同组成磁流变液流经的第一阻尼通道。活塞头左挡板、活塞头左磁轭以及活塞头右磁轭周向均匀加工有三个圆形通孔,活塞头左挡板、活塞头左磁轭、活塞头右磁轭以及活塞头右挡板上的圆形通孔轴向对齐,形成磁流变液流经的第二阻尼通道。对励磁线圈施加一定大小的电流时,流经第一阻尼通道和第二阻尼通道的磁流变液在磁场作用下产生可控阻尼力;通过调节加载电流大小,可有效控制输出阻尼力。

(2) 本实用新型在活塞头右挡板右端通过螺栓固定连接一个温度敏感截止阀,阻尼器工作时,缸筒内磁流变液温度逐渐升高,温度敏感截止阀的叶片在弹簧的作用下逐渐向活塞头右磁轭的第二阻尼通道方向转动,使第二阻尼通道阻尼间隙逐渐变小,从而使阻尼器刚性增大,可有效实现阻尼器的输出阻尼力随温度可调的目的。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型温度敏感截止阀示意图。

图3是本实用新型活塞头左挡板俯视图。

图4是本实用新型活塞头左磁轭俯视图。

图5是本实用新型活塞头右磁轭俯视图。

图6是本实用新型活塞头右挡板俯视图。

图7是本实用新型阻尼通道示意图。

图8是本实用新型磁力线分布示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型结构示意图,包括左吊耳(1)、阻尼器左端盖(2)、缸筒(3)、活塞头外磁轭(4)、隔磁套筒(5)、浮动活塞(6)、阻尼器右端盖(7)、活塞杆(8)、活塞头左挡板(9)、活塞头左磁轭(10)、励磁线圈(11)、活塞头右磁轭(12)、活塞头右挡板(13)、温度敏感截止阀(14)及右吊耳(15)。

图2是本实用新型温度敏感截止阀示意图。温度敏感截止阀(14)由截止阀叶片(16)、限位栓(17)、形变记忆弹簧(18)以及温度感应弹簧(19)组成。当缸筒(3)内的磁流变液温度逐渐升高时,温度感应弹簧(19)的弹性系数下降,此时形变记忆弹簧(18)的弹性系数大于温度感应弹簧(19),拉动截止阀叶片(16)旋转,使第二阻尼通道间隙变小。当截止阀叶片(16)旋转至限位栓(17)时,活塞头右挡板(13)处的第二阻尼通道全部被覆盖,磁流变阻尼器刚度增大。

图3是本实用新型活塞头左挡板俯视图,活塞头左挡板(9)加工有2个对称的腰形通孔(20)以及周向均匀分布的三个圆形通孔(21)。

图4是本实用新型活塞头左磁轭俯视图,活塞头左磁轭(10)加工有周向均匀分布的三个圆形通孔(22)。

图5是本实用新型活塞头右磁轭俯视图,活塞头右磁轭(12)加工有周向均匀分布的三个圆形通孔(23)。

图6是本实用新型活塞头右挡板俯视图,活塞头右挡板(13)加工有2个对称的腰形通孔(24)以及周向均匀分布的三个圆形通孔(25)。

图7是本实用新型阻尼通道示意图。活塞头左挡板(9)的腰形通孔(20)和活塞头右挡板(13)的腰形通孔(24)轴向对齐;活塞头左磁轭(10)、活塞头右磁轭(12)及隔磁套筒(5)的圆周外表面和活塞头外磁轭(4)圆周内表面之间留有径向尺寸为1mm的圆环形通道;腰形通孔(20)、圆环形通道和腰形通孔(24)共同组成磁流变液流经的第一阻尼通道(26)。圆形通孔(21)、圆形通孔(22)、圆形通孔(23)和圆形通孔(25)轴向对齐,形成磁流变液流经的第二阻尼通道(27)。

图8是本实用新型磁力线分布示意图。磁力线垂直通过第一阻尼通道(26)和第二阻尼通道(27);当给励磁线圈(11)通入一定大小的电流时,由于磁场作用,流过第一阻尼通道(26)和第二阻尼通道(27)处的磁流变液产生阻尼力,阻碍活塞杆(8)运动。

本实用新型工作原理如下:

外部振动使活塞杆运动,励磁线圈产生磁场。磁流变液流过第一和第二阻尼通道,就必须克服磁流变液链状排列的分子间的力,从而阻尼力增加,阻碍活塞杆运动。当阻尼器缸筒内磁流变液温度升高时,温度敏感截止阀开始工作,截止阀叶片旋转,逐渐缩小第二阻尼通道间隙直至全部覆盖,此时磁流变阻尼器的有效阻尼通道最小,输出阻尼力最大,阻尼器刚度最大。

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