一種雙活塞電流變減振器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種減振器，具體涉及一種雙活塞電流變減振器，主要用于輪式車輛的半主動(dòng)控制，也用于其他減振系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的汽車懸架系統(tǒng)是一種被動(dòng)的減振系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的彈性元件和減振器的性能是不可調(diào)節(jié)的，特別是減振器的阻尼是不可調(diào)節(jié)的。它的主要缺點(diǎn)是減振器所提供的阻尼只對某一工作條件是理想的，對于遠(yuǎn)離規(guī)定工作條件的工況，達(dá)不到理想的阻尼和減振效果。顯然，最理想是所謂的主動(dòng)或半主動(dòng)懸架系統(tǒng)，此時(shí)它的彈性元件和阻尼元件的性能均可進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，即它可以根據(jù)不同的路面條件，變換彈性元件和阻尼元件的參數(shù)，使車輛的平順性和安全性協(xié)調(diào)一致，達(dá)到最佳狀態(tài)。
[0003]與傳統(tǒng)的減振器相比，電流變減振器的特點(diǎn)是其阻尼力不只取決于活塞運(yùn)動(dòng)速度，而主要通過控制所施加的電壓來控制阻尼力的大小，電流變減振器是半主動(dòng)懸架的理想阻尼元件，它利用電流變液的屈服后性質(zhì)，即屈服應(yīng)力的可控性，可以實(shí)時(shí)調(diào)整阻尼參數(shù)，在電流變減振器中不設(shè)置節(jié)流面積可變的節(jié)流閥，以及控制節(jié)流孔開度的裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，在一定的工作溫度范圍內(nèi)只需電壓信號即可控制阻尼，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、能耗低，是替代傳統(tǒng)減振器的最好選擇。
[0004]目前已有關(guān)于電流變減振器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜，散熱性不好，而且多數(shù)是將電壓加載到活塞桿上，加電方式存在不穩(wěn)定、不可靠等問題，而且存在的電流變液沉淀問題更是沒有解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有電流變減振器存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加電方式穩(wěn)定可靠、可解決電流變液沉淀，且散熱性好、經(jīng)濟(jì)性高的雙活塞電流變減振器，它通過調(diào)整不同的電場強(qiáng)度大小，實(shí)現(xiàn)減振器阻尼力的適時(shí)調(diào)節(jié)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種雙活塞電流變減振器，包括內(nèi)筒、外筒、下底座、上端蓋、正極板、活塞和活塞桿，外筒與內(nèi)筒套裝后通過定位絕緣元件定位，內(nèi)筒下端與正極板固連，上端與定位絕緣元件連接，外筒下端與下底座螺紋連接，外筒上端與上端蓋也用螺紋連接，活塞桿有外部垂直伸入內(nèi)筒中連接活塞；內(nèi)筒由活塞分割成上工作腔和下工作腔，上工作腔內(nèi)填充普通液壓油，上工作腔頂端內(nèi)筒壁上設(shè)有普通閥，下工作腔內(nèi)填充電流變液，下工作腔底部設(shè)有正極板，正極板和下底座之間留有錐形間隙；內(nèi)、外筒間形成有環(huán)形腔，環(huán)形腔內(nèi)設(shè)有環(huán)形活塞將環(huán)形腔分隔為上下兩個(gè)區(qū)域，下部區(qū)域通過錐形間隙與內(nèi)筒的下工作腔連通；上部區(qū)域以固定在內(nèi)外筒壁上的限位環(huán)為界，分為環(huán)形活塞運(yùn)動(dòng)區(qū)域和浮動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)區(qū)域；浮動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)區(qū)域包含位于限位環(huán)上方的浮動(dòng)活塞，浮動(dòng)活塞上方為充氣室，環(huán)形活塞上方的環(huán)形活塞運(yùn)動(dòng)區(qū)域通過普通閥與內(nèi)筒的上工作腔連通。
[0008]所述的一種雙活塞電流變減振器，正極板通過內(nèi)筒壁、上充油油門組合接電源正極，下底座接電源負(fù)極。
[0009]所述的一種雙活塞電流變減振器，充氣室置于減振器頂端，并安裝有充氣氣門組合，充氣氣門組合內(nèi)端穿過上端蓋和定位絕緣元件通入充氣室，充氣氣門組合外端的氣口上安裝鎖緊螺母。
[0010]本發(fā)明提供的雙活塞電流變減振器，通過設(shè)置的環(huán)形活塞將內(nèi)外筒之間的環(huán)形腔分為上下兩部分，其功能是完全分離普通液壓油和電流變液；在內(nèi)筒上部設(shè)置普通閥，由普通液壓油通過普通閥產(chǎn)生基礎(chǔ)阻尼力；在內(nèi)筒底端正極板與下底座之間形成錐形間隙流道，通過控制錐形間隙兩端的電壓，由電流變液在通過錐形間隙時(shí)產(chǎn)生可控阻尼力；正極板通過內(nèi)筒壁、上充油油門組合接電源正極，下端蓋接電源負(fù)極，電源工作安全穩(wěn)定可靠；內(nèi)外筒間距較大，散熱性好。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1為雙活塞電流變減振器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為雙活塞電流變減振器正極板與下底座之間的支撐條軸測示意圖；
[0013]圖3為雙活塞電流變減振器的普通閥的結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)為左視圖，(b)為俯視圖。
[0014]圖中:
[0015]1-連接環(huán)，2-下底座，3-正極板，4-內(nèi)筒，5-外筒，6_活塞，7_環(huán)形活塞，8_活塞桿，9-普通閥，10-浮動(dòng)活塞，11-定位絕緣兀件，12-上端蓋，13-密封蓋，14-上充油油門組合，15-鎖緊螺母，16-充氣氣門組合，17-充氣室，18-限位環(huán)，19-環(huán)形腔，20-液壓油，21-電流變液，22-防塵罩，23-下充油油門組合，24-錐形間隙
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見圖1至圖3，雙活塞電流變減振器，包括內(nèi)筒4、外筒5、環(huán)形活塞7、正極板3、下底座2、上端蓋12、防塵罩22、定位絕緣元件11、活塞6和活塞桿8。內(nèi)筒4和外筒5套裝后通過定位絕緣元件11定位，防塵罩22罩在外筒5外部，并與活塞桿上端固連。內(nèi)筒4下端與正極板3固連，上端與定位絕緣元件11連接，外筒5下端與下底座2通過螺紋連接，可以調(diào)整錐形間隙的大小以適合不同車型對減振器的要求。外筒5上端和上端蓋12也用螺紋連接。
[0017]活塞桿8由外部垂直伸進(jìn)內(nèi)筒4中連接活塞6，內(nèi)筒4被活塞6分成上、下兩工作腔。活塞6下部填充電流變液21，稱為下工作腔，該區(qū)域的底端設(shè)有正極板3，正極板3和下底座2之間均勻分布支撐條，以支撐正極板3和內(nèi)筒4。在正極板3和下底座2之間留有一定錐形間隙24，電流變液21從錐形間隙24流過?；钊?上部充滿普通液壓油20，稱為上工作腔，該區(qū)域的頂端內(nèi)筒4壁上設(shè)有普通閥9。
[0018]內(nèi)、外筒間形成適當(dāng)?shù)沫h(huán)形腔19，環(huán)形腔19內(nèi)設(shè)有環(huán)形活塞7，將環(huán)形腔19分隔為上下兩個(gè)區(qū)域，下部區(qū)域通過錐形間隙24與內(nèi)筒4的下工作腔連通。又以內(nèi)外筒5壁上安裝的限位環(huán)18為界，將環(huán)形腔19的上部區(qū)域分成下方的環(huán)形活塞7運(yùn)動(dòng)區(qū)域和上方的浮動(dòng)活塞10運(yùn)動(dòng)區(qū)域，環(huán)形活塞7運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)包括環(huán)形活塞7，浮動(dòng)活塞10運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)安裝有浮動(dòng)活塞10，浮動(dòng)活塞10位于限位環(huán)18上方。環(huán)形活塞7運(yùn)動(dòng)區(qū)域上部通過普通閥9與內(nèi)筒的上工作腔連通。浮動(dòng)活塞10運(yùn)動(dòng)區(qū)域中，浮動(dòng)活塞10上方設(shè)為充氣室17，充氣室17頂端安裝充氣氣門組合16 ;充氣氣門組合16內(nèi)端穿過上端蓋12和定位絕緣元件11通入充氣室17，外端的氣口上安裝鎖緊螺母15。
[0019]本雙活塞電流變減振器通過環(huán)形活塞7將內(nèi)外筒5之間的環(huán)形腔19分為上下兩個(gè)區(qū)域，其功能是完全隔離普通液壓油20和電流變液21 ;在內(nèi)筒4上部設(shè)置普通閥9，由普通液壓油20通過普通閥9產(chǎn)生基礎(chǔ)阻尼力；在內(nèi)筒4底端正極板3與下底座2之間形成錐形間隙24流道，通過控制錐形間隙24兩端的電壓，由電流變液21在通過錐形間隙24產(chǎn)生可控阻尼力；正極板3通過內(nèi)筒4壁、上充油油門組合23接電源正極，下底座2接電源負(fù)極，電源工作安全穩(wěn)定可靠；內(nèi)外筒5間距較大，散熱性好。
[0020]本雙活塞電流變減振器的工作原理:
[0021]在正極板3和下底座2之間留有一定錐形間隙24，電流變液21從錐形間隙24流過，錐形間隙24兩端的正極板3和下底座2與高壓電源的兩極接通，使錐形間隙24處形成電場，通過控制電場強(qiáng)度改變電流變液體21的表觀粘度和抗剪屈服應(yīng)力，從而在錐形間隙24兩端產(chǎn)生可控壓差。浮動(dòng)活塞10上方的充氣室17內(nèi)充入一定壓力的氣體，使浮動(dòng)活塞10隨活塞6上下運(yùn)動(dòng)，其主要目的是補(bǔ)償活塞桿8運(yùn)動(dòng)造成的上下工作腔油液體積的變化。當(dāng)減振器的活塞6上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流變液21通過錐形間隙24，在下工作腔和環(huán)形腔19之間流動(dòng)，錐形間隙24兩端產(chǎn)生可控壓差，從而使減振器產(chǎn)生阻尼力，作為可控阻尼力，通過控制施加在錐形間隙24的電場強(qiáng)度來改變通過錐形間隙的電流變液21表觀粘度和抗剪屈服應(yīng)力，從而控制錐形間隙24兩端的壓力差，進(jìn)而得到懸架最佳阻尼力。普通液壓油20通過普通閥9，在內(nèi)筒4和環(huán)形腔19之間流動(dòng)，普通閥9的兩端產(chǎn)生壓差，從而使減振器產(chǎn)生阻尼力，作為基本阻尼力。活塞在伸張和壓縮行程中受到的阻尼力都是基本阻尼力和可控阻尼力的疊加。當(dāng)活塞6向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流變液21通過錐形間隙24由內(nèi)筒4流入環(huán)形腔19，普通液壓油20通過普通閥9由環(huán)形腔19流入內(nèi)筒4，由于兩部分壓差的存在，這樣活塞6底部壓力大于頂部壓力，使活塞6向下運(yùn)動(dòng)受阻；在活塞6向上運(yùn)動(dòng)中，電流變液21通過錐形間隙24由環(huán)形腔19流入內(nèi)筒4，普通液壓油20通過普通閥9由內(nèi)筒4流入環(huán)形腔19，同樣由于兩部分壓差的存在使活塞6頂部壓力大于底部壓力，使活塞6向上運(yùn)動(dòng)受阻。因此，活塞6上下運(yùn)動(dòng)都將消耗車輪和車架的振動(dòng)能量，使振動(dòng)消失，并且減振器耗散振動(dòng)能量的能力可以通過對外加電場強(qiáng)度的控制而變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙活塞電流變減振器，包括內(nèi)筒、外筒、下底座、上端蓋、正極板、活塞和活塞桿，外筒與內(nèi)筒套裝后通過定位絕緣元件定位，內(nèi)筒下端與正極板固連，上端與定位絕緣元件連接，外筒下端與下底座螺紋連接，外筒上端與上端蓋也用螺紋連接，活塞桿由外部垂直伸入內(nèi)筒中連接活塞；其特征在于，內(nèi)筒由活塞分割成上工作腔和下工作腔，上工作腔內(nèi)填充普通液壓油，上工作腔頂端內(nèi)筒壁上設(shè)有普通閥，下工作腔內(nèi)填充電流變液，下工作腔底部設(shè)有正極板，正極板和下底座之間留有錐形間隙；內(nèi)、外筒間形成有環(huán)形腔，環(huán)形腔內(nèi)設(shè)有環(huán)形活塞將環(huán)形腔分隔為上下兩個(gè)區(qū)域，下部區(qū)域通過錐形間隙與內(nèi)筒的下工作腔連通；上部區(qū)域以固定在內(nèi)外筒壁上的限位環(huán)為界，分為環(huán)形活塞運(yùn)動(dòng)區(qū)域和浮動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)區(qū)域；浮動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)區(qū)域包含位于限位環(huán)上方的浮動(dòng)活塞，浮動(dòng)活塞上方為充氣室，環(huán)形活塞上方的環(huán)形活塞運(yùn)動(dòng)區(qū)域通過普通閥與內(nèi)筒的上工作腔連通。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種雙活塞電流變減振器，其特征在于，所述正極板通過內(nèi)筒壁、上充油油門組合接電源正極，下底座接電源負(fù)極。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種雙活塞電流變減振器，其特征在于，所述充氣室頂端安裝有充氣氣門組合，充氣氣門組合內(nèi)端穿過上端蓋和定位絕緣元件通入充氣室，充氣氣門組合外端的氣口上安裝鎖緊螺母。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙活塞電流變減振器，具有阻尼連續(xù)可調(diào)的功能，主要用于車輛懸架系統(tǒng)的半主動(dòng)控制。該減振器主要包括活塞、環(huán)形活塞、內(nèi)外筒、普通閥、錐形間隙、充氣室、正極板，活塞把內(nèi)筒完全分為上下工作腔，上工作腔內(nèi)填充普通液壓油，液壓油通過普通閥在內(nèi)筒和環(huán)形腔之間流動(dòng)，下工作腔內(nèi)充滿電流變液，電流變液通過錐形間隙在內(nèi)筒和環(huán)形腔之間流動(dòng)，減振器所需的最佳阻尼力由錐形間隙和普通閥產(chǎn)生。減振器設(shè)置浮動(dòng)活塞，在減振器工作過程中，以補(bǔ)償活塞桿在運(yùn)動(dòng)過程中造成的上工作腔內(nèi)油液體積的變化,在減振器底部設(shè)置錐形間隙，在提供可控阻尼力的同時(shí)，也可使電流變液在工作過程中容易快速消除沉淀。
【IPC分類】F16F9-53, F16F9-06, F16F9-43
【公開號】CN104613124
【申請?zhí)枴緾N201510058175
【發(fā)明人】王云成, 孫民, 王建華, 謝飛, 王猛, 周建鵬
【申請人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月4日