專利名稱：雙缸磁流變沖擊緩沖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種在沖擊環(huán)境下應(yīng)用的半主動(dòng)可控磁流變緩沖器，特別是是一
種雙缸磁流變沖擊緩沖器。
背景技術(shù)：
沖擊緩沖裝置在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各技術(shù)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，對(duì)于保障設(shè)備的工作穩(wěn)定性 和可靠性起著重要的作用。 磁流變沖擊緩沖器是一種以磁流變液為工作介質(zhì)的新型半主動(dòng)可控緩沖器。 磁流變液是一種鐵磁粒子均勻地懸浮在載流體中的一種智能材料。磁流變液能在 磁場(chǎng)作用下發(fā)生迅速的流變特性(粘度，屈服應(yīng)力)變化，并且這種變化是可逆的。以磁 流變液為工作介質(zhì)的磁流變阻尼器具有電源功率小、工作溫度范圍寬、可以實(shí)現(xiàn)阻尼力的 實(shí)時(shí)連續(xù)控制等優(yōu)點(diǎn)，因此在車輛減振、結(jié)構(gòu)抗震、以及各種機(jī)械設(shè)備中都得到了廣泛的應(yīng) 用。 抗沖擊磁流變緩沖器是磁流變阻尼器的一大類型，主要用在強(qiáng)沖擊環(huán)境下，例如 車輛的撞擊安全保護(hù)系統(tǒng)、火炮武器系統(tǒng)的后座過(guò)程控制、飛機(jī)起落裝置、越野車輛、鉆探 設(shè)備等，這些機(jī)器都處于嚴(yán)酷的沖擊環(huán)境下。利用抗沖擊磁流變緩沖器的半主動(dòng)可控特性， 可以減小對(duì)結(jié)構(gòu)的沖擊作用力和振動(dòng)，這對(duì)于保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和系統(tǒng)性能都具有重 要的意義。 對(duì)于上述強(qiáng)沖擊應(yīng)用場(chǎng)合，當(dāng)前存在的磁流變緩沖器不能滿足其要求。例如，由活 塞和油缸之間間隙形成磁流變閥的普通磁流變阻尼器，由于缸體采用軟磁材料制成，使得 該類磁流變阻尼器不能滿足強(qiáng)沖擊載荷下的強(qiáng)度要求；磁流變閥位于支路內(nèi)的旁路式磁流 變阻尼器，可以產(chǎn)生比較大的阻尼力，阻尼力調(diào)節(jié)范圍也比較大，但該類阻尼器具有大的橫 向尺寸，不能滿足某些特殊條件下安裝空間限制要求。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于為某些特殊的強(qiáng)沖擊應(yīng)用場(chǎng)合，例如車輛的撞擊安全保護(hù)
系統(tǒng)、火炮武器系統(tǒng)的后座過(guò)程控制、飛機(jī)起落裝置、越野車輛、鉆探設(shè)備等，提供一種結(jié)構(gòu)
緊湊、能夠承受大的沖擊載荷、阻尼力調(diào)節(jié)范圍大、高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可以實(shí)現(xiàn)阻力連續(xù)實(shí)時(shí)控
制的雙缸磁流變緩沖器，以滿足某些特殊沖擊環(huán)境下對(duì)磁流變阻尼器的使用要求。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為本實(shí)用新型雙缸磁流變沖擊緩沖器，包
括沖擊頭、活塞桿、上端蓋、活塞頭、注油螺、外缸、內(nèi)缸、磁流變閥、液體體積補(bǔ)償裝置，沖擊
頭安裝在活塞桿上，活塞桿與活塞頭相連接，內(nèi)缸安裝在外缸內(nèi)，內(nèi)缸上端與上端蓋相嵌
套；在內(nèi)缸的下端安裝有磁流變閥，在磁流變緩沖器的下端安裝有液體體積補(bǔ)償裝置。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)(1)結(jié)構(gòu)緊湊、橫向尺寸小；(2)能夠產(chǎn)
生大的阻力；(3)具有大的阻力調(diào)節(jié)范圍；(4)具有高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，能夠承受大幅值沖擊載
荷的作用而不發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞；(5)灌注磁流變液方便，導(dǎo)線引出可靠；(6)尤其適應(yīng)于強(qiáng)沖
3擊力作用的工作環(huán)境。
圖1是本實(shí)用新型雙缸磁流變沖擊緩沖器的結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖2是本實(shí)用新型雙缸磁流變沖擊緩沖器的磁流變閥剖視圖。 圖3是本實(shí)用新型雙缸磁流變沖擊緩沖器的磁流變閥立體圖。 圖4是本實(shí)用新型雙缸磁流變沖擊緩沖器的三維外形圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 結(jié)合圖l，本實(shí)用新型雙缸磁流變沖擊緩沖器，是一種雙缸結(jié)構(gòu)，包括沖擊頭1、活 塞桿2、上端蓋5、活塞頭7、注油螺9、外缸10、內(nèi)缸11、磁流變閥、液體體積補(bǔ)償裝置，沖擊 頭1安裝在活塞桿2上，活塞桿2與活塞頭7相連接，內(nèi)缸11安裝在外缸10內(nèi)，在內(nèi)缸11 內(nèi)以及內(nèi)缸11與外缸10之間充滿了磁流變液。內(nèi)缸11上端與上端蓋5相嵌套；在內(nèi)缸11 的下端安裝有一個(gè)獨(dú)立的磁流變閥，該磁流變閥具有一個(gè)U形磁流變液流動(dòng)通道和大的磁 場(chǎng)激活區(qū)的面積，增大了阻尼力及其調(diào)節(jié)范圍；在外缸10上開(kāi)有一螺紋孔，該處可安裝注 油螺9也可安裝一壓力傳感器，在整個(gè)磁流變緩沖器的下端安裝有彈簧活塞式液體體積補(bǔ) 償裝置，以補(bǔ)償活塞桿進(jìn)入和液體溫升所引起的體積變化；在外缸上開(kāi)有注油和測(cè)壓孔，以 方便注液和油缸內(nèi)壓力測(cè)量。 本實(shí)用新型雙缸磁流變沖擊緩沖器的該磁流變閥由閥頭14、墊塊15、線圈芯軸 18、線圈外套17、線圈16組成；線圈16套在線圈芯軸18內(nèi)，線圈外套17與線圈芯軸18相 嵌套并使線圈16處于線圈外套17和線圈芯軸18之間，閥頭14套在線圈芯軸18內(nèi)，四個(gè)墊 塊15將閥頭14和線圈外套17相隔離，如圖2和圖3 ;閥頭14、線圈芯軸18、線圈外套17、 內(nèi)缸11以及外缸10之間形成了一個(gè)U形磁流變通道，當(dāng)活塞桿2與活塞頭7 —起向下移 動(dòng)時(shí)，磁流變液將沿A所示的方向流動(dòng)，當(dāng)線圈16被施加不同的磁場(chǎng)后，將形成B所示的磁 通回路，磁場(chǎng)將"激活"在U形通道內(nèi)流動(dòng)的液體。 本實(shí)用新型雙缸磁流變沖擊緩沖器，為了補(bǔ)償由于活塞桿2進(jìn)入內(nèi)缸11和液體溫 升所引起的體積變化，在整個(gè)緩沖器的底部安裝有一個(gè)液體體積補(bǔ)償裝置，該液體體積補(bǔ) 償裝置為彈簧活塞式液體體積補(bǔ)償裝置，它由浮動(dòng)活塞19、密封圈20、補(bǔ)償彈簧21、螺套22 和彈簧底座23組成；螺套22經(jīng)由螺紋與外缸10相連接，彈簧底座23通過(guò)螺紋與螺套22 相連接，補(bǔ)償彈簧21設(shè)置在彈簧底座23上，浮動(dòng)活塞19被補(bǔ)償彈簧21頂緊在線圈芯軸18 底部上，當(dāng)由于活塞桿2進(jìn)入內(nèi)缸11和液體溫升引起體積變化時(shí)，由于壓力的作用，浮動(dòng)活 塞19會(huì)壓縮補(bǔ)償彈簧21并向下運(yùn)動(dòng)，磁流變液會(huì)從線圈芯軸18的中孔流入其底部；當(dāng)活 塞桿2上移或液體溫度下降時(shí)，浮動(dòng)活塞19受到補(bǔ)償彈簧19的作用而復(fù)位。 本實(shí)用新型雙缸磁流變沖擊緩沖器的工作過(guò)程可描述如下當(dāng)沖擊頭1受到?jīng)_擊 載荷作用時(shí)，活塞桿2會(huì)帶動(dòng)活塞頭7向下運(yùn)動(dòng)，活塞頭7將大部分磁流變液經(jīng)由A所示的 U形通道從內(nèi)缸11內(nèi)壓入外缸10內(nèi)，在磁流變液從內(nèi)缸11到外缸10的流動(dòng)過(guò)程中，通過(guò) 一定的控制線路給線圈16施加不同的電流，線圈16就會(huì)產(chǎn)生不同的磁場(chǎng)，這種變化的磁 場(chǎng)作用在磁流變液的U形通道上，從而使該處的磁流變液的流變特性發(fā)生隨時(shí)間的可控變
4化，這導(dǎo)致磁流變液U形通道的入口端和出口端得壓力差發(fā)生可控的變化，最終使整個(gè)雙 缸磁流變沖擊緩沖器產(chǎn)生可調(diào)節(jié)的阻力；由于活塞桿2進(jìn)入內(nèi)缸11和液體溫升所引起的體 積變化，會(huì)使一小部分磁流變液在壓力的作用下從線圈芯軸18的中孔流入其底部，浮動(dòng)活 塞19會(huì)壓縮補(bǔ)償彈簧21并向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)沖擊載荷解除后，在壓縮彈簧12和補(bǔ)償彈簧21的 作用下，活塞頭7和浮動(dòng)活塞19都將恢復(fù)原位。
權(quán)利要求一種雙缸磁流變沖擊緩沖器，其特征在于包括沖擊頭[1]、活塞桿[2]、上端蓋[5]、活塞頭[7]、注油螺[9]、外缸[10]、內(nèi)缸[11]、磁流變閥、液體體積補(bǔ)償裝置，沖擊頭[1]安裝在活塞桿[2]上，活塞桿[2]與活塞頭[7]相連接，內(nèi)缸[11]安裝在外缸[10]內(nèi)，內(nèi)缸[11]上端與上端蓋[5]相嵌套；在內(nèi)缸[11]的下端安裝有磁流變閥，在磁流變緩沖器的下端安裝有液體體積補(bǔ)償裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸磁流變沖擊緩沖器，其特征在于該磁流變閥由閥頭 [14]、墊塊[15]、線圈芯軸[18]、線圈外套[17]、線圈[16]組成；線圈[16]套在線圈芯軸 [18]內(nèi)，線圈外套[17]與線圈芯軸[18]相嵌套并使線圈[16]處于線圈外套[17]和線圈 芯軸[18]之間，閥頭[14]套在線圈芯軸[18]內(nèi)，墊塊[15]將閥頭[14]和線圈外套[17] 相隔離；閥頭[14]、線圈芯軸[18]、線圈外套[17]、內(nèi)缸[11]以及外缸[10]之間形成了一 個(gè)U形磁流變通道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸磁流變沖擊緩沖器，其特征在于該液體體積補(bǔ)償裝置 為彈簧活塞式液體體積補(bǔ)償裝置，它由浮動(dòng)活塞[19]、密封圈[20]、補(bǔ)償彈簧[21]、螺套 [22]和彈簧底座[23]組成；螺套[22]經(jīng)由螺紋與外缸[10]相連接，彈簧底座[23]通過(guò) 螺紋與螺套[22]相連接，補(bǔ)償彈簧[21]設(shè)置在彈簧底座[23]上，浮動(dòng)活塞[19]被補(bǔ)償彈 簧[21]頂緊在線圈芯軸[18]底部上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸磁流變沖擊緩沖器，其特征在于活塞頭[7]與內(nèi)缸 [11]之間裝有密封圈[8]，在活塞桿[2]與上端蓋[5]之間裝有密封圈[6]，壓緊套[3]將 密封環(huán)[4]壓緊在上端蓋[5]上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙缸磁流變沖擊緩沖器，其特征在于內(nèi)缸[11]下端與彈簧 座環(huán)[13]及閥頭[14]相嵌套。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙缸磁流變沖擊緩沖器，包括沖擊頭、活塞桿、上端蓋、活塞頭、注油螺、外缸、內(nèi)缸、磁流變閥、液體體積補(bǔ)償裝置，沖擊頭安裝在活塞桿上，活塞桿與活塞頭相連接，內(nèi)缸安裝在外缸內(nèi)，內(nèi)缸上端與上端蓋相嵌套；還包括，在內(nèi)缸的下端安裝有磁流變閥，在磁流變緩沖器的下端安裝有液體體積補(bǔ)償裝置。本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、能夠承受大的沖擊載荷、阻尼力調(diào)節(jié)范圍大、高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可以實(shí)現(xiàn)阻力連續(xù)實(shí)時(shí)控制的雙缸磁流變緩沖器，以滿足某些特殊沖擊環(huán)境下對(duì)磁流變阻尼器的使用要求，例如車輛的撞擊安全保護(hù)系統(tǒng)、火炮武器系統(tǒng)的后座過(guò)程控制、飛機(jī)起落裝置、越野車輛、鉆探設(shè)備等。
文檔編號(hào)F16F9/53GK201513514SQ20092004917
公開(kāi)日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者侯保林, 曾軍令, 郭宇飛 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)