[发明专利]一种内旁通道阀式磁流变液悬置

说明书

技术领域

本发明涉及利用磁流变液进行减振的技术领域，尤其涉及一种用于汽车、轮船、工程机械等发动机悬置系统的阀式磁流变液悬置。

背景技术

液压悬置目前广泛应用于汽车、轮船、工程机械等发动机悬置系统，相对于廉价的橡胶悬置，液压悬置在低频激励下表现出较大的阻尼特性，一定程度上抑制了悬置系统的振动，而在高频激励下由于阻尼孔或惯性通道堵塞，液压悬置表现出的大刚度特性恶化了悬置系统的高频隔振性能。与普通悬置液体相比，磁流变液是一种流变特性可调的智能材料，在外界磁场作用下，其粘度能够在牛顿流体和半固体状态之间快速、可逆地调节。应用磁流变液的磁流变液悬置可表现出较大的阻尼力控制范围，并且具有响应速度快、阻尼力大、结构简单、耐久性好、耗能低以及替代性好的特点，在外界磁场控制下，可以实现磁流变液悬置阻尼和动刚度的实时调节。

常见的磁流变液悬置大多在传统液压悬置的基础上，利用磁流变液替代腔内液压油，通过外加磁路的设计，实现悬置阻尼的调节。这种结构的磁流变液悬置，并没有解决高频振动时阻尼孔或惯性通道堵塞的问题，即使在添加解耦器的情况下，液体的共振依旧会增大悬置的零场动刚度；同时由于阻尼孔或惯性通道的堵塞，该结构磁流变液悬置阻尼力可调节范围受到了限制；再者由于上液腔体积较大，该结构的磁流变液悬置需使用大量的磁流变液，提高了悬置生产成本。

基于此，中国发明专利“基于挤压模式的发动机磁流变液压悬置”、公开号：CN103148158A中公开了一种用于汽车动力总成悬置系统的磁流变液挤压悬置，在该悬置中设置了上下挤压极板和惯性通道及解耦膜，上下挤压极板内的磁流变液挤压运动与惯性通道内的磁流变液流动运动互不干涉，因此即使在惯性通道堵塞的情况下，依旧能够利用磁流变液挤压运动实现较大范围内悬置动刚度的控制；但该悬置中应用的惯性通道和解耦膜结构依然没有解决高频激励时较大的零场动刚度问题。中国发明专利“基于单向挤压模式的磁流变液悬置”、公开号：CN104776153A中公开了一种单向挤压模式的磁流变液压悬置，摒弃了传统液压悬置中的阻尼孔或惯性通道结构，并且橡胶主簧与磁流变液挤压单元分离设置，仅利用磁流变液的挤压特性实现悬置动刚度的调节，有效避免了流体的高频堵塞或高频振动；但是由于磁流变的挤压工作特性受到挤压间隙大小的限制，只有当挤压间隙较小时，磁流变液的挤压效应才会比较明显，因此该悬置的应用范围受到了振动位移幅值的限制，并且在具体使用中，挤压极板的初始挤压间隙会随着预载荷的变化发生改变，进而影响到悬置的力学特性。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种内旁通道阀式磁流变液悬置，针对现有技术中磁流变液悬置动刚度可控范围较低、零场动刚度较大及工作行程有限等问题，提出在不改变现有磁流变液悬置外部尺寸、磁流变液使用量的前提下，实现一种在整个工作频率范围内具有较大动刚度调节、较小零场动刚度以及最大化工作行程的磁流变液悬置，从而同时实现悬置系统较好的低频位移控制性能和有效的高频隔振性能。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明内旁通道阀式磁流变液悬置的结构特点是：

设置实现阻尼控制的磁流变液单元，是由外缸体在上下两端一一对应设置上端盖和下端盖形成密闭的、体积恒定的液压腔，在所述液压腔内充满磁流变液；在所述外缸体内同心设置内缸筒，在所述外缸体的内侧壁与内缸筒的外侧壁之间形成有环形流道；在所述内缸筒的顶部端面与上端盖之间沿圆周间隔设置多个上隔离块，在所述内缸筒的底部端面与下端盖之间沿圆周间隔设置多个下隔离块，使所述内缸筒在液压腔内获得定位支撑；在相邻的上隔离块之间，以及在相邻的下隔离块之间，分别形成有端面流道，内缸筒的内腔通过端面流道与环形流通相通；在所述内缸筒的外侧筒壁上设置环形凹槽，励磁线圈嵌装在所述环形凹槽中，由所述励磁线圈产生的磁场经外缸体、内缸筒以及环形流道形成闭合的磁路，使得环形流道中的磁流变液工作在流动模式下；

设置承受静载荷的橡胶单元，其橡胶主簧处在液压腔的外部，由主簧螺栓固定设置在外缸体的顶端；

设置由活塞杆和活塞构成的活塞机构，活塞杆的顶端通过上基座支撑在橡胶主簧上，活塞杆贯穿上端盖、内缸筒以及下端盖，活塞杆的底端与下基座间隙配合；活塞以内缸筒的内腔为活塞腔，活塞在内缸筒中的轴向移动带动液压腔中磁流变液在环形通道和内缸筒的内腔之间形成流动，实现活塞机构与磁流变液单元之间的并行作用。

本发明内旁通道阀式磁流变液悬置的结构特点也在于：设置所述活塞杆为直杆，使液压腔的体积在工作过程中保持为恒定。