一種多自由度磁流變阻尼器的製作方法

2023-05-07 20:38:21

專利名稱：一種多自由度磁流變阻尼器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁流變阻尼器，尤其是一種能實現水平、任意姿態減振的 油液與磁流變液體複合作為阻尼介質的磁場外置式多自由度磁流變阻尼器。
二.
背景技術：
車輛、艦船等機械設備在行進過程中或受外力作用引起振動的情況下需要 減振，建築物等重要設備在受到地震等衝擊波引起振動的情況下要確保安全， 往往在這些機械等設備上設置減振裝置進行減小振動。目前的減振裝置基本上 都是由普通的液壓阻尼器和彈性元件g成，液壓阻尼器在減振系統中發揮了重 要的減振作用，但是，普通的液壓阻尼器輸出的阻尼力主要受阻尼孔和油液粘 性的影響，不易根據振動情況對阻尼力控制，使阻尼力處於最佳狀態。為了解 決這個問題，人們在不斷探索新的可控阻尼器，磁流變阻尼器就是最有發展前 景的無源可控阻尼器。國內、外都投入了大量的人力和物力研究磁流變可控阻 尼器，國外的磁流變阻尼器已有較成熟的產品，國內研製的垂直減振的磁流變 阻尼器裝備在特種車輛上己行駛了上萬公裡，但能實現水平減振的多自由度磁 流變可控阻尼器，由於不能解決磁流變液體沉澱帶來的問題， 一直沒有相應的 產品，因而大量需要解決的水平合多自由度可控減振問題一直得不到有效的解 決。
三.

發明內容
本發明為解決背景技術中存在的磁流變可控阻尼器不能水平和任意安裝， 實現多自由度阻尼力控制的技術問題，提供了一種用油液與磁流變液體作為介 質、磁場外置的多自由度磁流變阻尼器，能實現水平、多自由度可控減振。
本發明的技術解決方案是研究、設計了一種可任意裝置的多自由度磁流
變阻尼器，包括多自由度液壓阻尼缸、液壓油液\磁流變液轉換器、縫隙形徑向 流道式磁流變阻尼發生器和自動補液配油裝置。其特殊之處在於以上所述的 磁流變阻尼器由液壓阻尼缸和液壓油熟磁流變液轉換器與電控磁場發生器為一 體的可控阻尼發生器兩大部分組成。
上述液壓阻尼器中的介質是液壓油、不存在沉澱問題，可以任意裝置。 上述油壓阻尼器的兩端安裝聯接結構形式均為球形鉸接方式，可以承受多 自由度的拉壓負載。
上述可控磁流變阻尼發生器包括用活塞隔離的上、下兩油/磁流變液轉換器。
上述阻尼發生器的阻尼通道是圓盤形分流、集流平行縫隙，保證了磁力線 與液流方向垂直，磁流變效應的效率髙。
上述可控阻尼發生器與液壓阻尼器分體用軟或硬管聯接，安裝方便。
上述可控阻尼發生器垂直裝置，隔離活塞在液壓油的作用下使兩個轉換器 中的磁流變液體都是自上向下流動，確保靜止時沉澱粉沬在腔體出口附近沉澱 後粘度大的磁流變液體首先流過阻尼通道，不存在因沉澱磁流變效應失效問體， 也不會出現沉澱死角和因沉澱問題引起的磁流變效率低的現象，阻尼效果好。
上述液壓阻尼器包括補液腔體和配油閥組，補液腔中充有液壓油和壓縮氣 體，腔體中的油經單向閥可以進入阻尼缸的低壓腔，阻尼缸中的油不能進入儲 液腔。
本發明具有以下優點
1.可以任意裝置。本發明阻尼缸中的液體為液壓油，不存在沉澱問題，不 會因沉澱而影響磁流變液的阻尼效率，從而限制安裝形式，解決了水平和任意
角度的阻尼減振問題。
2. 本發明的液壓阻尼缸兩端均為球形鉸接方式，多個阻尼器可以實現多自 由度阻尼作用。能承受、抵抗、衰減多自由度拉壓負載。
3. 本發明的磁流變液體在兩個轉換器中的流動均是從上向下流動，靜止引 起的沉澱不但不會影響初始阻尼效果，反而初始阻尼效果更好。
4. 節約磁流變液體用量。本發明哮流變液體僅在磁流變發生器內，不存在 外洩漏現象，從而降低了使用成本。
5. 磁流變效率高。本發明使阻尼發生器的磁力線與液流方向垂直，最大限 度的利用了磁場效應。
6. 散熱條件好，不易產生過熱，磁場發生線圈的工作環境好，壽命長。
7. 結構簡單，維修方便，微滲漏可以自動補償，使用壽命長。
四.


附圖為本發明實施的結構示意圖。
五.
具體實施例方式
本發明的具體實施方式
如附圖所示，是在液壓缸13兩齣、入口上並接一個 電控阻尼發生、器和一個補液容腔16及其配油閥組15、 17。電控阻尼發生器4、 5上、下端各設置一個油敏磁流變液,器l、 2、 3和7 、 8、 9。其工作原理 參見附圖，當液壓阻尼缸受到外力伸長時，右腔中的油液受壓，經管道18進入 電控阻尼發生器上端轉換器的油液腔1,推動活塞2向下移動，磁流變液腔3中 的磁流變液體受壓，從平行縫隙阻尼通道5、管道6進入下端轉換器的磁流變液 腔9，活塞8向上移動，油液腔7中的油液經管道12進入液壓阻尼缸的左腔。 當液壓阻尼缸受外力縮短時，左腔中的油液受壓，經管道12進入下端轉換器的 油液腔7，活塞8向下移動，磁流變液腔9中的磁流變液體受壓經管道6，平行
縫隙阻尼通道5進入磁流變液體腔3，推動活塞2上移，油液腔1中的油液經管 道18進入液壓阻尼器右腔。磁流變液體從平行縫隙阻尼通道5中經過時，通過 控制輸入到線圈4中的電流值就可以改變其輸出的磁場強度，就使使阻尼液體 的壓力發生了變化，從而使液壓阻尼缸輸出的阻尼力得到控制，實現了阻尼器 的輸出力的主動或半主動控制，適應各#減振需要。當阻尼器中的油液因滲漏、 蒸發等原因減少時，儲液腔中的油液在其中壓縮空氣壓力的作用下通過與低壓 腔相連的單向閥15或17給阻尼缸低壓腔自動補液，可以大大的增加阻尼器的 使用壽命。
被減振物體在多自由度振動的情況下，每個阻尼器都能根據承受力、通過 阻尼器兩端的球形關節10、 18及其支她11、 20，自動調整其姿態，抵抗、衰減 多方向衝擊力，實現多自由度阻尼減振。
權利要求
1.一種多自由度磁流變液體阻尼器包括阻尼液壓缸，可控阻尼發生器，油液/磁流變液隔離器，油液和磁流變液體兩種工作介質，儲液儲氣腔體和補液配油閥組。其特徵在於本發明的液壓阻尼缸與電控阻尼發生器設計為分體式，兩體之間用高壓軟管或硬管管道聯接。液壓阻尼缸中的工作介質為油液，可控阻尼發生器中的工作介質為磁流變液體。
2. 根據權利要求1所述的磁流變阻尼器，其特徵在於阻尼發生器位於上、 下兩油液/磁流變液體隔離轉換器之間。兩油液/磁流變液體轉換器與阻尼發生器 儲液儲氣腔體和補液配油閥組為一體，垂直安裝。
3. 根據權利要求1所述的磁流變阻尼器，其特徵在於上、下兩油液/磁流變液體轉換均為用活塞或膠囊活塞或膠囊作為隔離裝置，油液腔在活塞或膠 囊上部，磁流變液腔在下部。
4. 根據權利要求1所述的磁流變阻尼器，其特徵在於磁流變液體在兩轉 換器中均是從上向下流動，轉換器的磁流變液腔的底部均為錐形，避免了液體 沉澱堆積引起的導磁粉末不均引起的阻尼效果差的問題。
5. 根據權利要求1所述的磁流變阻尼器，其特徵在於液壓阻尼缸為雙杆 結構，兩腔承壓面積相等，承受的衝擊力相同時，當負載相同時，其中的壓力 相等，便於控制。
6. 根據權利要求1所述的磁流變阻尼器，其特徵在於液壓阻尼缸的兩端 均為球面鉸連接結構。能實現多自由度姿態自調整，輸出不同方向的力進行阻 尼減振。
7. 根據權利要求1所述的磁流變阻尼器，其特徵在於具有補液配油裝置， 均能在低壓腔自動補充液體。補液腔設置在阻尼發生器外側形成環柱形腔體， 或利用蓄能器補液。
全文摘要
本發明涉及一種可水平或任意安裝的多自由度磁流變阻尼器。本發明包括多自由度液壓阻尼缸，可控磁流變阻尼發生器，油液、磁流變液體兩種工作介質，油液/磁流變液體轉換器，補液腔和配油閥組。油液/磁流變液體轉換器與電控阻尼發生器為一體，並垂直裝置。避免了磁流變液體因沉澱造成的不良影響。本發明解決了背景技術中磁流變阻尼器不能水平、任意安裝實現多自由度可控減振的技術問題，能實現水平、垂直等任意姿態的多自由度的可控減振。
文檔編號F16F9/53GK101201091SQ20061010514
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月12日 優先權日2006年12月12日
發明者杜彥亭, 銘 齊 申請人:杜彥亭