專利名稱：一種多自由度磁流變阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁流變阻尼器，尤其是一種能實現(xiàn)水平、任意姿態(tài)減振的 油液與磁流變液體復(fù)合作為阻尼介質(zhì)的磁場外置式多自由度磁流變阻尼器。
二.
背景技術(shù)：
車輛、艦船等機(jī)械設(shè)備在行進(jìn)過程中或受外力作用引起振動的情況下需要 減振，建筑物等重要設(shè)備在受到地震等沖擊波引起振動的情況下要確保安全， 往往在這些機(jī)械等設(shè)備上設(shè)置減振裝置進(jìn)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(tǒng)中發(fā)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(jù)振動情況對阻尼力控制，使阻尼力處于最佳狀態(tài)。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(fā)展前 景的無源可控阻尼器。國內(nèi)、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(chǎn)品，國內(nèi)研制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里，但能實現(xiàn)水平減振的多自由度磁 流變可控阻尼器，由于不能解決磁流變液體沉淀帶來的問題， 一直沒有相應(yīng)的 產(chǎn)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決背景技術(shù)中存在的磁流變可控阻尼器不能水平和任意安裝， 實現(xiàn)多自由度阻尼力控制的技術(shù)問題，提供了一種用油液與磁流變液體作為介 質(zhì)、磁場外置的多自由度磁流變阻尼器，能實現(xiàn)水平、多自由度可控減振。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是研究、設(shè)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(zhuǎn)換器、縫隙形徑向 流道式磁流變阻尼發(fā)生器和自動補(bǔ)液配油裝置。其特殊之處在于以上所述的 磁流變阻尼器由液壓阻尼缸和液壓油熟磁流變液轉(zhuǎn)換器與電控磁場發(fā)生器為一 體的可控阻尼發(fā)生器兩大部分組成。
上述液壓阻尼器中的介質(zhì)是液壓油、不存在沉淀問題，可以任意裝置。 上述油壓阻尼器的兩端安裝聯(lián)接結(jié)構(gòu)形式均為球形鉸接方式，可以承受多 自由度的拉壓負(fù)載。
上述可控磁流變阻尼發(fā)生器包括用活塞隔離的上、下兩油/磁流變液轉(zhuǎn)換器。
上述阻尼發(fā)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(yīng)的效率髙。
上述可控阻尼發(fā)生器與液壓阻尼器分體用軟或硬管聯(lián)接，安裝方便。
上述可控阻尼發(fā)生器垂直裝置，隔離活塞在液壓油的作用下使兩個轉(zhuǎn)換器 中的磁流變液體都是自上向下流動，確保靜止時沉淀粉沬在腔體出口附近沉淀 后粘度大的磁流變液體首先流過阻尼通道，不存在因沉淀磁流變效應(yīng)失效問體， 也不會出現(xiàn)沉淀死角和因沉淀問題引起的磁流變效率低的現(xiàn)象，阻尼效果好。
上述液壓阻尼器包括補(bǔ)液腔體和配油閥組，補(bǔ)液腔中充有液壓油和壓縮氣 體，腔體中的油經(jīng)單向閥可以進(jìn)入阻尼缸的低壓腔，阻尼缸中的油不能進(jìn)入儲 液腔。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1.可以任意裝置。本發(fā)明阻尼缸中的液體為液壓油，不存在沉淀問題，不 會因沉淀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(fā)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(xiàn)多自 由度阻尼作用。能承受、抵抗、衰減多自由度拉壓負(fù)載。
3. 本發(fā)明的磁流變液體在兩個轉(zhuǎn)換器中的流動均是從上向下流動，靜止引 起的沉淀不但不會影響初始阻尼效果，反而初始阻尼效果更好。
4. 節(jié)約磁流變液體用量。本發(fā)明哮流變液體僅在磁流變發(fā)生器內(nèi)，不存在 外泄漏現(xiàn)象，從而降低了使用成本。
5. 磁流變效率高。本發(fā)明使阻尼發(fā)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(yīng)。
6. 散熱條件好，不易產(chǎn)生過熱，磁場發(fā)生線圈的工作環(huán)境好，壽命長。
7. 結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，微滲漏可以自動補(bǔ)償，使用壽命長。
四.
附圖為本發(fā)明實施的結(jié)構(gòu)示意圖。
五.
具體實施例方式
本發(fā)明的具體實施方式
如附圖所示，是在液壓缸13兩出、入口上并接一個 電控阻尼發(fā)生、器和一個補(bǔ)液容腔16及其配油閥組15、 17。電控阻尼發(fā)生器4、 5上、下端各設(shè)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(dāng)液壓阻尼缸受到外力伸長時，右腔中的油液受壓，經(jīng)管道18進(jìn)入 電控阻尼發(fā)生器上端轉(zhuǎn)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(jìn)入下端轉(zhuǎn)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(jīng)管道12進(jìn)入液壓阻尼缸的左腔。 當(dāng)液壓阻尼缸受外力縮短時，左腔中的油液受壓，經(jīng)管道12進(jìn)入下端轉(zhuǎn)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(jīng)管道6，平行
縫隙阻尼通道5進(jìn)入磁流變液體腔3，推動活塞2上移，油液腔1中的油液經(jīng)管 道18進(jìn)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(jīng)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(qiáng)度，就使使阻尼液體 的壓力發(fā)生了變化，從而使液壓阻尼缸輸出的阻尼力得到控制，實現(xiàn)了阻尼器 的輸出力的主動或半主動控制，適應(yīng)各#減振需要。當(dāng)阻尼器中的油液因滲漏、 蒸發(fā)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(bǔ)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(jù)承受力、通過 阻尼器兩端的球形關(guān)節(jié)10、 18及其支她11、 20，自動調(diào)整其姿態(tài)，抵抗、衰減 多方向沖擊力，實現(xiàn)多自由度阻尼減振。
權(quán)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(fā)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(zhì)，儲液儲氣腔體和補(bǔ)液配油閥組。其特征在于本發(fā)明的液壓阻尼缸與電控阻尼發(fā)生器設(shè)計為分體式，兩體之間用高壓軟管或硬管管道聯(lián)接。液壓阻尼缸中的工作介質(zhì)為油液，可控阻尼發(fā)生器中的工作介質(zhì)為磁流變液體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變阻尼器，其特征在于阻尼發(fā)生器位于上、 下兩油液/磁流變液體隔離轉(zhuǎn)換器之間。兩油液/磁流變液體轉(zhuǎn)換器與阻尼發(fā)生器 儲液儲氣腔體和補(bǔ)液配油閥組為一體，垂直安裝。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變阻尼器，其特征在于上、下兩油液/磁流變液體轉(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變阻尼器，其特征在于磁流變液體在兩轉(zhuǎn) 換器中均是從上向下流動，轉(zhuǎn)換器的磁流變液腔的底部均為錐形，避免了液體 沉淀堆積引起的導(dǎo)磁粉末不均引起的阻尼效果差的問題。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變阻尼器，其特征在于液壓阻尼缸為雙桿 結(jié)構(gòu)，兩腔承壓面積相等，承受的沖擊力相同時，當(dāng)負(fù)載相同時，其中的壓力 相等，便于控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變阻尼器，其特征在于液壓阻尼缸的兩端 均為球面鉸連接結(jié)構(gòu)。能實現(xiàn)多自由度姿態(tài)自調(diào)整，輸出不同方向的力進(jìn)行阻 尼減振。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變阻尼器，其特征在于具有補(bǔ)液配油裝置， 均能在低壓腔自動補(bǔ)充液體。補(bǔ)液腔設(shè)置在阻尼發(fā)生器外側(cè)形成環(huán)柱形腔體， 或利用蓄能器補(bǔ)液。
全文摘要
本發(fā)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(fā)明包括多自由度液壓阻尼缸，可控磁流變阻尼發(fā)生器，油液、磁流變液體兩種工作介質(zhì)，油液/磁流變液體轉(zhuǎn)換器，補(bǔ)液腔和配油閥組。油液/磁流變液體轉(zhuǎn)換器與電控阻尼發(fā)生器為一體，并垂直裝置。避免了磁流變液體因沉淀造成的不良影響。本發(fā)明解決了背景技術(shù)中磁流變阻尼器不能水平、任意安裝實現(xiàn)多自由度可控減振的技術(shù)問題，能實現(xiàn)水平、垂直等任意姿態(tài)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(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者杜彥亭, 銘 齊 申請人:杜彥亭