[实用新型]可调阻尼减振器

说明书

本实用新型涉及磁流变液体应用技术领域。

随着高速公路、提速铁路等交通设施发展和客运市场的相互竞争，为满足旅客快捷、安全、舒适的需要，车辆(不管是汽车还是铁路车辆)的行车速度不断提高。但一些线路由于地形等条件的限制，线路的曲线半径无法放大，同时车辆也必须适应不同的道路条件。因此通过改进车辆悬挂系统参数的主动、半主动控制技术的研究越来越受到重视，尤其是半主动控制，采用变阻尼的减振器，通过实时控制调整阻尼力，以适应道路、车辆等运行条件的变化，保证良好的乘座舒适性。可变阻尼器件中除了数字开关阀、电磁阻尼器以外，最有发展潜力的当数采用电磁流变液的变阻尼减振器，它靠改变电场、磁场来调节阻尼大小，响应快(ms级)、控制精确。基于磁流变效应的磁流变液体(MR Fluids，又称智能材料、属纳米材料)及其器件在车辆悬挂半主动控制中的应用，电流变液、磁流变液和电-磁流变液是基于电流变效应(ERE)和磁流变效应(MRE)而制成的悬浮液，分别可以在电场、磁场或电—磁场作用下迅速改变其粘性的新材料，被称为智能材料或智能液体。其中电流变效应早在1947年就被美国人Wills Winslow发现，但直至80年代初才受到重视并取得进展，目前，世界上许多国家如美、英、日、德、法包括中国都在进行该领域的研究工作。电流变液及器件技术至90年代初开始逐渐进入应用研究，例如靠控制电场强度来改变电流变液的粘度，由此作成离合器、减振器等应用于汽车领域。由于需要高压电场，致使应用受到限制，因而，磁流变效应及磁流变液由于无高压危险、流变效应高于电流变而在90年代初受到重视，同时，电磁场共同作用或交替作用的电—磁流变效应和流变液也被提出。目前国内外对电、磁流变液、流变效应的机理已解决了大部分问题，但磁流变液的悬浮粒子的沉降问题还没有很好地解决，而且这一问题要从机理上完全解决需要一定的时间，因此应用研究进展缓慢。如果能从器件结构上解决流变液的稳定性问题，这样就可以在不依赖于机理研究的情况下，实现磁流变减振器的实际应用。

本实用新型的目的是提供一种可调阻尼减振器，它有效地解决减振器工作过程中磁流变液中微粒的沉降问题。

本实用新型的目的可由以下技术方案来实现；可调阻尼减振器，采用常规减振器的大部分结构包括贮油缸筒以及置于贮油缸筒内的活塞体，活塞体设在活塞杆的下部，活塞体与贮油缸筒内壁配合处设有密封圈，贮油缸筒下端盖设有安装环，上端盖有一通孔，活塞杆通过密封圈置于该通孔中，设有引线孔的活塞杆穿过活塞体并固接，活塞体沿径向设有贯通孔，在活塞体靠近贯通孔处设有铁芯和线圈，所述线圈的导线通过活塞杆的引线孔引出贮油缸筒。在减振器工作前和工作初始，配合活塞移动而依次吸引和释放磁流变液中的固体微粒一软磁粉颗粒。当减振器未工作时，电磁铁通电，以最强的吸力把沉积的磁粉吸附在磁极周围，随后断电释放，磁粉缓慢脱落，一定时间后再次通电，重复若干次，使磁粉在下腔基本均布悬浮；当减振器扰动工作时，可以采用在活塞运行到中间位以下时通电吸附，在平衡位以上时释放；也可以采用以一定开关频率，随着活塞往复运动而吸附和释放；若干循环后可使上下两腔中的微粒均匀悬浮于液体中。采用国内现有技术水平的磁流变液设计专门的活塞体，活塞体沿径向设有贯通孔并在其内部设有主磁场，使其具有主磁场控制的节流口、电磁铁工作时可改变磁流变液通过节流口的速度以便实现可调阻尼，该减振器核心技术在于对沉淀磁粉采用电磁扰动方式使其在液体中均匀分布，采用该技术可以采用一般品质的磁流变液，使整个减振器成本大大降低。主磁场控制部分与控制板做在一起，在减振器结构以外。希望最终推广在以下领域：汽车及铁路等车辆的半主动控制悬挂；汽车、运输车辆、固定设备发动机支座的自适应隔振；工程机械、重型汽车、机车司机座椅的隔振和减振；高速液压阀等新型液压件。

本实用新型的效果和优点在于采用直流电磁铁结构，用固定频率开关控制或位置检测控制，实现对微粒的吸附和释放；具有结构简单易于实现、控制简单方便、可靠性高、效果好成本低等特点，可用于车辆半主动控制悬挂中的变阻尼减振器、发动机支座的自适应隔振器、司机座椅和驾驶室的隔振和减振。

本实用新型的附图说明

图1为本实用新型的结构图

以下结合附图对本实用新型作进一步说明：可调阻尼减振器，采用常规减振器的大部分结构包括贮油缸筒3以及置于贮油缸筒内的活塞体13，活塞体13设在活塞杆4的下部，下端面设有磁场，所述磁场由铁芯11和线圈10构成。活塞体13与贮油缸筒3内壁配合处设有密封圈7，贮油缸筒下端盖12设有安装环，上端盖2有一通孔，活塞杆4置于该通孔中并用密封圈1密封，设有引线孔5的活塞杆4穿过活塞体13并固接，活塞体13沿径向设有贯通孔9，在活塞体13靠近贯通孔9处设有铁芯6和线圈8，所述线圈的导线通过活塞杆的引线孔5引出贮油缸筒。在减振器工作前和工作初始，配合活塞移动而依次吸引和释放磁流变液中的固体微粒—软磁粉颗粒。当减振器未工作时，电磁铁通电，以最强的吸力把沉积的磁粉吸附在磁极周围，随后断电释放，磁粉缓慢脱落，一定时间后再次通电，重复若干次，使磁粉在下腔基本均布悬浮；当减振器扰动工作时，可以采用在活塞运行到中间位以下时通电吸附，在平衡位以上时释放；也可以采用以一定开关频率，随着活塞往复运动而吸附和释放；若干循环后可使上下两腔中的微粒均匀悬浮于液体中。采用国内现有技术水平的磁流变液设计专门的活塞体，活塞体沿径向设有贯通孔9并在其内部设有主磁场，主磁场由铁芯6和线圈8构成。使其具有主磁场控制的节流口，电磁铁工作时可改变磁流变液通过节流口的速度以便实现可调阻尼，该减振器核心技术在于对沉淀磁粉采用电磁扰动方式使其在液体中均匀分布，采用该技术可以采用一般品质的磁流变液，使整个减振器成本大大降低。主磁场控制部分与控制板做在一起，在减振器结构以外。