一種可延長有效阻尼間隙長度的線圈外置式磁流變阻尼器的製作方法

2024-02-03 08:32:15

本實用新型涉及一種磁流變阻尼器，尤其涉及一種可延長有效阻尼間隙長度的線圈外置式磁流變阻尼器。

背景技術：

磁流變阻尼器是一種廣泛用於半主動控制系統中的智能器件。主要通過對勵磁線圈輸入不同大小的電流，從而控制阻尼間隙處磁場的大小，達到改變磁流變液的屈服強度，實現阻尼器輸出阻尼力無級可調的目的。磁流變阻尼器所具有的響應速度塊、控制範圍大和輸出阻尼力可調等特點，使其廣泛應用在建築物以及橋梁的減振系統、鐵路機車車輛及懸架系統的減振等方面。

傳統的磁流變阻尼器，活塞頭外側所加工的繞線槽為橫截面積為矩形的環形槽，有效阻尼間隙的長度只有左右兩段。阻尼器的粘滯阻尼力與有效阻尼間隙的長度成正比。當阻尼器運用於需要粘滯阻尼力非常大的情況，如越野車衝擊能量吸收系統，飛行器著陸系統等，通常增加活塞頭的長度進而增加有效阻尼間隙長度，該方法往往使阻尼器外形體積大，並且製造成本高。另外，傳統的磁流變阻尼器液流通道設置在活塞頭的兩側，阻尼器運動過程中穩定性較差。

因此，需要設計一種新型的磁流變阻尼器，在增大有效阻尼間隙長度的同時，又能保持其外形結構尺寸基本不變，且穩定性良好，從而提高磁流變阻尼器的性能。

技術實現要素：

為了克服背景技術中存在的問題，本實用新型提出一種可延長有效阻尼間隙長度的線圈外置式磁流變阻尼器。該磁流變阻尼器的活塞分別由活塞頭左端蓋、線圈左擋板、繞線架、活塞頭內筒、線圈右擋板和活塞頭右端蓋六部分組成。該阻尼器採用線圈外置式的結構，消除了阻尼器運動過程中的左右振動，提高了阻尼器的穩定性。這種結構設計充分利用了活塞頭的體積，在不增大阻尼器體積的前途下，增大有效阻尼間隙長度。相比於傳統活塞頭的磁流變阻尼器，在產生相同大小粘滯阻尼力的情況下，該結構所需體積更小、結構更緊湊；同時具有可控範圍大、系統成本體、穩定性高的特點。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案包括：左吊耳(1)、活塞杆(2)、阻尼器左端蓋(3)、阻尼器缸體(4)、活塞頭左端蓋(5)、線圈左擋板(6)、繞線架(7)、鎖緊螺母(8)、阻尼器右端蓋(9)、右吊耳(10)、補償彈簧(11)、浮動活塞(12)、活塞頭右端蓋(13)、線圈右擋板(14)、勵磁線圈(15)、活塞頭內筒(16)；左吊耳(1)與活塞杆(2)通過螺紋緊固連接；阻尼器左端蓋(3)中間加工有圓形通孔，活塞杆(2)與阻尼器左端蓋(3)圓形通孔內表面間隙配合；活塞杆(2)與阻尼器左端蓋(3)圓形通孔內表面通過密封圈進行密封；阻尼器左端蓋(3)與阻尼器缸體(4)左端面間隙配合，阻尼器左端蓋(3)與阻尼器缸體(4)通過螺釘固定連接；活塞頭左端蓋(5)中間加工有圓形通孔，圓形通孔內表面與活塞杆(2)外表面過渡配合；活塞頭左端蓋(5)左側通過活塞杆(2)右側臺肩軸向定位；活塞頭內筒(16)內表面與活塞杆(2)外表面過渡配合；活塞頭內筒(16)左側通過活塞頭左端蓋(5)右側軸向定位；線圈左擋板(6)外表面與繞線架(7)內表面過渡配合；線圈右擋板(14)圓周外表面與繞線架(7)內表面過渡配合；線圈左擋板(6)內表面、繞線架(7)內表面以及線圈右擋板(14)中間分別加工有圓形通孔，圓形通孔內表面與活塞頭內筒(16)外表面間隙配合；線圈左擋板(6)左側通過活塞頭左端蓋(5)右側軸向定位；活塞頭右端蓋(13)中間加工有圓形通孔，圓形通孔內表面與活塞杆(2)外表面過渡配合；活塞頭右端蓋(13)通過線圈右擋板(14)右側軸向定位；活塞杆(2)右端加工有外螺紋，活塞頭左端蓋(5)、活塞頭內筒(16)、活塞頭右端蓋(13)與活塞杆(2)通過鎖緊螺母(8)進行緊固連接；繞線架(7)外表面與阻尼器缸體(4)內表面間隙配合；繞線架(7)外表面與阻尼器缸體(4)內表面通過密封圈進行密封；繞線架(7)內側面加工有繞線槽，勵磁線圈(15)纏繞在繞線架(7)繞線槽內；勵磁線圈(15)的兩根引線通過線圈左擋板(5)內表面的引線槽及活塞杆(2)的引線孔引出；浮動活塞(12)外表面與阻尼器缸體(4)內表面間隙配合；浮動活塞(12)與阻尼器缸體(4)通過密封圈進行密封；阻尼器右端蓋(9)左端中間加工有圓形沉孔，補償彈簧(11)右端與阻尼器右端蓋(9)圓形沉孔間隙配合，補償彈簧(11)左端與浮動活塞(12)右端面接觸；阻尼器右端蓋(9)與阻尼器缸體(4)右端面間隙配合，阻尼器右端蓋(9)與阻尼器缸體(4)通過螺釘固定連接；阻尼器右端蓋(9)與阻尼器缸體(4)通過密封圈進行密封；阻尼器右端蓋(9)與右吊耳(10)通過螺紋固定連接。

本實用新型與背景技術相比，具有的有益效果是：

（1）該磁流變阻尼器的活塞分別由活塞頭左端蓋、線圈左擋板、繞線架、活塞頭內筒、線圈右擋板和活塞頭右端蓋六部分組成，這種結構設計充分利用了活塞頭的體積，在不增大阻尼器外形結構尺寸的前提下，延長了有效阻尼間隙長度。

（2）該磁流變阻尼器採用線圈外置式的結構，消除了阻尼器運動過程中的左右振動，進一步提高了阻尼器的穩定性。

（3）相比於傳統活塞頭的磁流變阻尼器，該磁流變阻尼器穩定性更高，在產生相同大小粘滯阻尼力的情況下，該阻尼器結構所需體積更小、結構更緊湊。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

圖2是本實用新型磁力線分布示意圖。

圖3是本實用新型活塞頭左端蓋側視圖。

圖4是本實用新型活塞頭右端蓋側視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，本實用新型包括：左吊耳(1)、活塞杆(2)、阻尼器左端蓋(3)、阻尼器缸體(4)、活塞頭左端蓋(5)、線圈左擋板(6)、繞線架(7)、鎖緊螺母(8)、阻尼器右端蓋(9)、右吊耳(10)、補償彈簧(11)、浮動活塞(12)、活塞頭右端蓋(13)、線圈右擋板(14)、勵磁線圈(15)、活塞頭內筒(16)。

圖2所示為本實用新型磁力線分布示意圖。線圈左擋板(6)、繞線架(7)、活塞頭內筒(16)及線圈右擋板(14)為10號鋼導磁材料，因電磁效應形成的磁力線穿過線圈左擋板(6)、繞線架(7)、活塞頭內筒(16)及線圈右擋板(14)形成閉合迴路。

圖3是本實用新型活塞頭左端蓋側視圖。其中，與液流通道相對應的位置加工有4個周向均勻布置的腰形通孔；在活塞頭左端蓋(5)一側銑有一個槽，用於勵磁線圈(15)引線引出。

圖4是本實用新型活塞頭右端蓋側視圖。其中，與液流通道相對應的位置加工有4個周向均勻布置的腰形通孔。

本實用新型工作原理如下：

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，給勵磁線圈(15)通入一定大小的電流，由於線圈左擋板(6)、繞線架(7)、活塞頭內筒(16)及線圈右擋板(13)為10號鋼導磁材料，因電磁效應形成的磁力線穿過線圈左擋板(6)、繞線架(7)、活塞頭內筒(16)及線圈右擋板(14)形成閉合迴路。磁力線垂直於線圈左擋板(6)、線圈右擋板(14)與活塞頭內筒(16)形成的液流通道。由於磁場作用，線圈左擋板(6)、線圈右擋板(14)與活塞頭內筒(16)形成的液流通道處的磁流變液其粘度會增大，屈服應力增強。磁流變液流過這個延長的阻尼間隙，需克服這種鏈狀排列的分子間的力，從而增大磁流變阻尼器的粘滯阻尼力。通過調節線圈中電流大小，可改變磁流變液的屈服應力，達到所需的輸出阻尼力。