一種雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器的製造方法
2023-09-25 18:45:50
一種雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器，其輸出阻尼力值40-200N，採用響應快的雙出杆結構更適宜洗衣機高頻小振幅的阻尼減振。採用膨脹吸收緩衝環來吸收因溫度上升導致的體積膨脹，同時，起到阻尼緩衝作用。採用低密度低粘度磁流變液作為工作介質，結合勵磁活塞與外筒缸體預留的環形空隙，可保證零電流零磁場工況下阻尼減震器有較低的阻尼力值輸出，加大了阻尼減振器輸出阻尼力值調節範圍，寬幅可調的阻尼力值可適應從5Kg以下到8Kg以上各種規格的洗衣機需求。
【專利說明】—種雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器及其製造方法，具體涉及採用雙出杆結構，使用低密度低粘度磁流變液為工作介質製造磁流變液洗衣機阻尼減振器，屬於阻尼減震器領域。
【背景技術】
[0002]洗衣機的振動問題一直是洗衣機設計中的一個節點，洗滌衣物在滾筒中的不均勻分布，形成旋轉偏心負載，產生的周期作用激振力，從而迫使洗衣機箱體產生振動和噪聲。洗衣機在工作的過程中，尤其是在高速脫水階段，滾筒內會因為重量分布不勻而失去平衡，引起劇烈震動，並發出「嘭、嘭、嘭」的撞擊聲。雖然我們的國家標準GB4288-92有明確規定，洗衣機在額定工作狀態下運轉達到穩定時，用測振儀測量箱體前後左右各側面中央部位，其振幅應滿足:額定洗滌容量5Kg和5Kg以下應不大於0.8mm ;洗滌容量5Kg應不大於1.0mm ;洗衣機上蓋中央部位，其振幅應滿足:定洗滌容量5Kg和5Kg以下應不大於1.0mm ；洗滌容量5Kg應不大於1.2_。但對於高速脫水啟動階段(此時偏心和振幅及噪音最大)國標中沒有具體的規定。洗衣機的振動問題不解決，直接影響了洗衣機的質量，限制了洗衣機進一步向高轉速發展。為減少振動降低噪音，洗衣機中都配有阻尼減震器。目前較多採用的是乾式摩擦減震器，阻尼力值一般在50-120N。雖然乾式摩擦減震器具有結構簡單，成本低廉的優勢，但乾式摩擦減震器的阻尼力值偏差過大，在±15%的區間，乾式摩擦減震器相對不變的阻尼力值決定了其不可能在洗衣機洗衣、脫排水、甩幹啟動和高轉速甩乾等各個工作條件下都能達到最優阻尼減振效果。且隨著洗衣運行時間加長，摩擦副發熱，阻尼力會明顯下降，減振效果也會隨之減少。長期的使用和摩擦作用，減震器本身也會成為一個新的噪音源。
[0003]隨著人們生活水平的不斷提高，追求更高的生活質量，人們對洗衣機的靜音要求也越來越高。磁流變液阻尼器因其智能可調，通過調節電流大小可方便調節阻尼力值的輸出，通過調節對洗衣機洗衣、脫排水、甩幹啟動和高轉速甩乾等各個工況對應的電流大小，匹配輸出能達到最優阻尼減振效果的阻尼力值；通過閉環控制可以達到智能主動適應調節。其次，磁流變液阻尼減振器的特點是減震係數大，即使洗、脫衣物時滾筒內出現較嚴重的失衡現象，機身也不會發生持續顫動，更不會發出令人不安的噪聲。
[0004]中國國家發明專利號CN201210292603.4提出了一種雙出杆磁流變液阻尼器及其密封結構，其雙重的密封結構雖然達到了較好的密封效果，但是當磁流變液阻尼器勵磁線圈長時間通電發熱和磁流變液長時間剪切作用導致的溫度上升雙重作用下，缸體內的磁流變液膨脹導致缸體內的內壓升高，內壓升高導致的彈性密封結構形變抱死活塞杆，靜態摩擦力將明顯升高，這時當需要低阻尼輸出的時候因溫度和內壓不可能瞬間降低，磁流變液阻尼力不可能降低。另外，過高的內壓將導緻密封結構加速磨損和洩露，影響器件的使用壽命O
[0005]本實用新型提供了一種雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器及其製造方法，該阻尼減振器輸出阻尼力值40-200N，採用膨脹吸收換抵消磁流變液因溫度升高導致的體積膨脹，更適宜洗衣機高頻小振幅的阻尼減振，同時寬幅可調的阻尼力值可適應從5Kg以下到SKg以上各種規格的洗衣機需求，且阻尼減震器的接口和外觀尺寸與現有乾式摩擦式減震器相同，只需要原位替換安裝即可。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的是提供可在5Kg及5Kg以下，8Kg及8Kg以上洗衣機中都可使用的雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器的製造方法，並且能夠與現有的阻尼減振器原位替換，成本也相對低廉，能夠在洗衣機領域廣泛應用。針對上述目的，本實用新型的技術方案採用減震器中相對簡單的雙出杆結構，雙出杆結構雖然在有效阻尼行程上比單出杆小大約一半，但因為其在阻尼減震器的拉伸和壓縮兩種工作狀態下，不需要對活塞杆體積進行補償，其響應更迅速，非常適宜洗衣機這種小振幅高頻率工況下的阻尼減振；考慮到洗衣機的振幅一半都在1mm以下，雖然其有效阻尼行程相對較小，但設計有效行程50mm的雙出杆磁流變阻尼減振器也完全能夠滿足要求。
[0007]本實用新型所採用的技術方案如下:
[0008]一種雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器，該阻尼減振器包含上吊耳、上油封、上油封座、外筒缸體、勵磁活塞、膨脹吸收緩衝環、下油封座、下油封、下吊耳、活塞杆；其中，
[0009]所述上吊耳上開有活塞杆穿入孔，導線引出孔及上固定安裝孔；所述上吊耳通過活塞杆穿入孔插入活塞杆固定於活塞杆頂端；
[0010]所述外筒缸體內的上油封和下油封之間中充滿工作介質磁流變液，所採用的磁流變液為低密度低粘度的磁流變液，其密度值在1.8-2.3g/cm3,粘度值在100-120mPa.s ；
[0011]所述上油封座固定於外筒缸體頂端，上油封座上設有上O型圈槽、上油封安裝座、活塞杆上導向環和注油孔，所述活塞杆穿過活塞杆上導向環，上油封安裝在上油封座內的上油封安裝座中；
[0012]所述勵磁活塞固定於活塞杆的中部，勵磁活塞的外壁和外筒缸體之間形成環形間隙；
[0013]所述下油封座固定於外筒缸體中部，下油封座上設有活塞杆下導向環、下油封安裝座、滲油孔、下O型圈槽，活塞杆穿過活塞杆下導向環，下油封安裝在下油封座內的下油封安裝座中；
[0014]所述膨脹吸收緩衝環上設有活塞杆通過孔和滲油過孔，膨脹吸收緩衝環固定於下油封座的下油封座上端面之上，滲油過孔和滲油孔相互同心對應；
[0015]所述下吊耳固定於外筒缸體下端，下吊耳設有凹槽和下固定安裝孔，凹槽讓活塞杆部分的插入其中，下固定安裝孔將阻尼減振器固定於洗衣機內。
[0016]其中，所述環形間隙為0.2-0.5mm的環形間隙。所述下油封座材質選用紫銅、黃銅、電木、四氟乙烯等不導磁材質。所述膨脹吸收緩衝環採用高發泡聚乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)、發泡耐油橡膠、矽膠，發泡聚氨酯等材料製成。所述下吊耳材質選用低碳鋼或者中碳鋼。
[0017]上述雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器的製造方法為將下油封壓配到下油封座中，將一 O型圈安裝到下油封座中的下O型圈槽中，將膨脹吸收環固定於下油封座的下油封座上端面之上保持滲油孔和滲油過孔正對；將裝配好的膨脹吸收緩衝環、下油封座、下油封壓入外筒缸體中部，用滾槽或者卡簧固定；將勵磁活塞和活塞杆採用雷射焊接或者微束等離子焊接後，插入下油封座的活塞杆下導向環之中；將一O型圈安裝到上油封座中的上O型圈槽中，將裝配好的上油封座壓入外筒缸體中部，活塞杆穿過上油封座上的活塞杆上導向環，滾槽或者卡簧固定；通過上油封座上的注油孔向外筒缸體內注入磁流變液至規定量，將上油封套入活塞杆中，壓配到上油封座中，採用翻邊工藝將外筒缸體上端翻邊，以固定上油封座和上油封；將下吊耳焊接到外筒缸體下端；將活塞杆插入上吊耳上的活塞杆穿入孔，焊接固定。
[0018]本實用新型的有益效果在於:其一，阻尼減振器採用雙出杆結構，製造工藝簡便，成本較低，且能夠適應洗衣機高頻率小振幅的減振阻尼需要；其二 ；採用膨脹吸收緩衝環來吸收因溫度上升導致的體積膨脹，同時，起到阻尼緩衝作用；其三，採用低密度低粘度磁流變液作為工作介質，結合勵磁活塞與外筒缸體預留的環形空隙，可保證零電流零磁場工況下阻尼減震器有較低的阻尼力值輸出，加大了阻尼減振器輸出阻尼力值調節範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1a為本實用新型阻尼減振器的正視剖面圖；
[0020]圖1b為本實用新型阻尼減振器的側視剖面圖；
[0021]1.上吊耳2.上油封3.上油封座4.外筒缸體5.勵磁活塞6.膨脹吸收緩衝環
7.下油封座8.下油封9.下吊耳10.活塞杆；
[0022]圖2a為上油封座剖面圖；
[0023]圖2b為上油封座三維圖；
[0024]11.上O型圈槽12.上油封安裝座13.活塞杆上導向環14.注油孔；
[0025]圖3a為下油封座剖面圖；
[0026]圖3b為下油封座三維圖；
[0027]15.下油封座上端面16.活塞杆下導向環17.下油封安裝座18.滲油孔19.下O型圈槽；
[0028]圖4a為膨脹吸收緩衝環的剖面圖；
[0029]圖4b為膨脹吸收緩衝環的立體圖；
[0030]20.活塞杆通過孔21.滲油過孔；
[0031]圖5a為下吊耳首I]面圖；
[0032]圖5b為下吊耳二維圖；
[0033]22.凹槽23.下固定安裝孔；
[0034]圖6a為上吊耳首I]面圖；
[0035]圖6b為上吊耳三維圖；
[0036]24.活塞杆穿入孔25.導線引出孔26.上固定安裝孔。
【具體實施方式】
[0037]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例並配合附圖，對本實用新型進一步詳細說明。
[0038]雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器包括液1.上吊耳、2.上油封、3.上油封座、
4.外筒缸體、5.勵磁活塞、6.膨脹吸收緩衝環、7.下油封座、8.下油封、9.下吊耳、10.活塞杆等部分構成。外筒缸體4內的上油封2和下油封8之間中充滿工作介質磁流變液，為保證零電流零磁場時儘可能低的阻尼輸出，所選用的磁流變液為低密度低粘度的磁流變液，其密度值在1.8-2.3g/cm3,粘度值在100-120mPa.S。
[0039]上吊耳I材質選用低碳鋼或者中碳鋼，通過活塞杆穿入孔24插入活塞杆10，固定於活塞杆頂端。上吊耳I上開有導線引出孔25，以方便的將勵磁活塞線圈的導線引出到外部，吊耳I上設有上固定安裝孔26，以將阻尼減振器固定於洗衣機內；
[0040]上油封座3固定於外筒缸體4頂端，材質選用紫銅、黃銅、電木、四氟乙烯等不導磁材質，上油封座3上設有上O型圈槽11，用以安裝O型圈，在油封座3和外筒缸體4內壁之間起到密封作用，上油封座3上設有活塞杆上導向環13，活塞杆10穿過活塞杆上導向環13，上導向環對活塞杆起到定位導向的作用，所以要求所選用的材料在具有一定強度的同時，需要有一定的潤滑性能。上油封座3開有注油孔14，以方便磁流變液的注入，上油封2安裝在上油封座3內的上油封安裝座12中；
[0041]外筒缸體4材質米用壁厚1.2-2mm的內壁拋光的低碳鋼或者中碳鋼管；
[0042]勵磁活塞5固定於活塞杆10的中部，勵磁線圈5的外壁直徑比外筒缸體4小0.2-0.5_，形成一個小的環形間隙。因為雙出杆阻尼減震器通常都是上油封座、活塞和下油封座三點定位，對工件的的加工精度、同心度和直線度要求很苛刻，稍有偏差就很容易造成幹涉卡死。將勵磁活塞5外壁直徑適當縮小，形成事實上的兩點定位，對工件的精度和直線度都可放寬，節省加工成本，也不會發生幹涉卡死的現象。同時，這個環形間隙形成了一個常通孔，在不加電流的零磁場情況下，在活塞杆上下運動時，勵磁活塞5上下兩個腔體的磁流變液可通過此環形間隙進行交換互相補充，降低了輸出的最小阻尼力值。當加電流時，此處密布的磁力線又會將此環形間隙封堵上，輸出加大的阻尼力值；
[0043]下油封座7固定於外筒缸體4中部，材質選用紫銅、黃銅、電木、四氟乙烯等不導磁材質，下油封座7上設有下O型圈槽19，用以安裝O型圈，在下油封座7和外筒缸體4內壁之間起到密封作用。下油封座7上設有活塞杆下導向環16，活塞杆10穿過活塞杆下導向環16，下油封8安裝在下油封座7內的下油封安裝座17中；下油封座7開有滲油孔18，滲油孔18可以在注油時讓磁流變液通過滲油孔18慢慢滲入到下油封安裝座17和下油封8之間的空隙中，否則在空隙中就會殘留有空氣，造成阻尼減振器的空程現象，尤其對於這種小振幅的阻尼減震器，微小的空程就會造成阻尼減振效果的大幅衰減；
[0044]膨脹吸收緩衝環6上設有活塞杆通過孔20滲油過孔21，膨脹吸收緩衝環6固定於下油封座7的下油封座上端面15之上，滲油過孔21和滲油孔18相互同心對應；膨脹吸收緩衝環6採用高發泡聚乙烯-丙烯酸乙酯(EEA)、發泡耐油橡膠、矽膠，發泡聚氨酯等材料製成。阻尼器勵磁線圈連續通電工作產生的熱量以及磁流變液長時間剪切作用都會導致工作介質磁流變液溫度的上升，從而產生體積膨脹，如果沒有多餘的空間來吸收體積的膨脹，必將導致內壓力的升高。膨脹吸收緩衝環6採用發泡材質內部多空的結構，在壓力升高時將被壓縮吸收掉因溫度上升導致的體積膨脹；膨脹吸收緩衝環6的另一個作用是當減震器收到極限衝擊力壓縮到行程底部的時候，在勵磁活塞5和下油封座7形成一定的阻尼緩衝作用，避免對阻尼減振器造成永久性的損傷；
[0045]下吊耳9固定於外筒缸體4下端，材質選用低碳鋼或者中碳鋼。下吊耳9設有凹槽22和下固定安裝孔23。凹槽22可讓活塞杆10部分的插入其中，以最大限度的增加阻尼器的有效自由行程。下固定安裝孔23可以將阻尼減振器固定於洗衣機內。
[0046]在製造本實用新型所述的阻尼減震器時，採用以下步驟:
[0047]將下油封8壓配到下油封座7中，將O型圈安裝到下油封座7中的下O型圈槽19中，將膨脹吸收環7固定於下油封座7的下油封座上端面15之上保持滲油孔18和滲油過孔21正對；
[0048]將裝配好的膨脹吸收緩衝環6、下油封座7、下油封8壓入外筒缸體4中部，滾槽或者卡簧固定；
[0049]將勵磁活塞5和活塞杆10採用雷射焊接或者微束等離子焊接後，插入下油封座7的活塞杆下導向環16之中；
[0050]將O型圈安裝到上油封座3中的上O型圈槽11中，將裝配好的上油封座3壓入外筒缸體4中部，活塞杆10穿過上油封座3上的活塞杆上導向環13，滾槽或者卡簧固定；
[0051]通過上油封座3上的注油孔14向外筒缸體4內注入磁流變液至規定量，將上油封2套入活塞杆10中，壓配到上油封座3中，採用翻邊工藝將外筒缸體4上端翻邊，以固定上油封座3和上油封2 ；
[0052]將下吊耳焊接到外筒缸體4下端；將活塞杆10插入上吊耳I上的活塞杆穿入孔24，焊接固定。
[0053]本實用新型與現有技術相比，具有以下顯著特點和積極效果:其一，阻尼減振器採用雙出杆結構，製造工藝簡便，成本較低，且能夠適應洗衣機高頻率小振幅的減振阻尼需要；其二 ；採用膨脹吸收緩衝環來吸收因溫度上升導致的體積膨脹，同時，起到阻尼緩衝作用；其三，採用低密度低粘度磁流變液作為工作介質，結合勵磁活塞與外筒缸體預留的環形空隙，可保證零電流零磁場工況下阻尼減震器有較低的阻尼力值輸出，加大了阻尼減振器輸出阻尼力值調節範圍。
[0054]以上所述僅是本實用新型優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應該視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器，其特徵在於，該阻尼減振器包含上吊耳、上油封、上油封座、外筒缸體、勵磁活塞、膨脹吸收緩衝環、下油封座、下油封、下吊耳、活塞杆；其中， 所述上吊耳上開有活塞杆穿入孔，導線引出孔及上固定安裝孔；所述上吊耳通過活塞杆穿入孔插入活塞杆固定於活塞杆頂端； 所述外筒缸體內的上油封和下油封之間中充滿工作介質磁流變液； 所述上油封座固定於外筒缸體頂端，上油封座上設有上O型圈槽、上油封安裝座、活塞杆上導向環和注油孔，所述活塞杆穿過活塞杆上導向環，上油封安裝在上油封座內的上油封安裝座中； 所述勵磁活塞固定於活塞杆的中部，勵磁活塞的外壁和外筒缸體之間形成環形間隙； 所述下油封座固定於外筒缸體中部，下油封座上設有活塞杆下導向環、下油封安裝座、滲油孔、下O型圈槽，活塞杆穿過活塞杆下導向環，下油封安裝在下油封座內的下油封安裝座中； 所述膨脹吸收緩衝環上設有活塞杆通過孔和滲油過孔，膨脹吸收緩衝環固定於下油封座的下油封座上端面之上，滲油過孔和滲油孔相互同心對應； 所述下吊耳固定於外筒缸體下端，下吊耳設有凹槽和下固定安裝孔，凹槽讓活塞杆部分的插入其中，下固定安裝孔將阻尼減振器固定於洗衣機內。
2.根據權利要求1所述的雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器，其特徵在於，所述環形間隙為0.2-0.5mm的環形間隙。
3.根據權利要求1所述的雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器，其特徵在於，所述下油封座為紫銅、黃銅、電木或四氟乙烯製成的下油封座。
4.根據權利要求1所述的雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器，其特徵在於，所述膨脹吸收緩衝環為高發泡聚乙烯-丙烯酸乙酯、發泡耐油橡膠、矽膠或發泡聚氨酯製成的膨脹吸收緩衝環。
5.根據權利要求1所述的雙出杆磁流變液洗衣機阻尼減振器，其特徵在於，所述上吊耳為低碳鋼上吊耳或者中碳鋼上吊耳；下吊耳為低碳鋼下吊或者中碳鋼下吊耳。
【文檔編號】F16F9/53GK204164254SQ201420211994
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】黃毓強, 胡水坤, 閆惠波, 徐美華 申請人:浙大新劍（上海）智能技術有限公司