基于磁流變材料的緩沖吸能裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于緩沖吸能技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于磁流變材料的緩沖吸能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]沖擊作為運(yùn)動(dòng)的主要形式之一，是自然界中廣泛存在的現(xiàn)象，研究沖擊的目的就是為了減少其危害作用，隨著工程裝備向著高速重載方向發(fā)展，所遇到的沖擊強(qiáng)度也越來(lái)越大，解決好沖擊緩沖問(wèn)題對(duì)于提高工程質(zhì)量至關(guān)重要。沖擊是指系統(tǒng)在瞬態(tài)激勵(lì)下的運(yùn)動(dòng)，它的特點(diǎn)是激勵(lì)的作用時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期，屬于一種突然的、猛烈的運(yùn)動(dòng)。傳統(tǒng)的緩沖吸能裝置主要由橡膠或彈簧等材料制成，此類(lèi)緩沖裝置主要的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；而此類(lèi)緩沖裝置只能針對(duì)特定載荷的沖擊，特別是在要求較高的場(chǎng)合，會(huì)導(dǎo)致緩沖效果不理想，應(yīng)用范圍受到了極大的限制。針對(duì)傳統(tǒng)的緩沖材料及緩沖吸能裝置的不足，開(kāi)發(fā)基于新材料的緩沖吸能裝置對(duì)拓展緩沖技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)積累。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于磁流變材料的緩沖吸能裝置，它根據(jù)外界沖擊力大小實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)緩沖裝置的阻尼力，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的緩沖吸能效果。
[0004]本發(fā)明的目的是采用下述方案實(shí)現(xiàn)的:一種基于磁流變材料的緩沖吸能裝置，包括由外套筒、內(nèi)套筒構(gòu)成的雙筒結(jié)構(gòu)以及用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的勵(lì)磁線(xiàn)圈，所述雙筒結(jié)構(gòu)的一端與底座固定連接，另一端與密封端蓋固定連接，所述雙筒結(jié)構(gòu)內(nèi)充滿(mǎn)磁流變材料，所述雙筒結(jié)構(gòu)的外套筒與內(nèi)套筒之間留有間隙作為環(huán)形流液通道，所述內(nèi)套筒的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞與底座之間設(shè)有彈簧，所述活塞與內(nèi)套筒內(nèi)壁滑動(dòng)配合，且緊密貼合，該活塞固定在活塞桿上，所述活塞桿經(jīng)密封端蓋伸出雙筒結(jié)構(gòu)，活塞桿的外伸端設(shè)有緩沖頭，所述內(nèi)套筒靠近底座一端的筒壁上設(shè)置連通內(nèi)套筒的內(nèi)腔與環(huán)形流液通道的開(kāi)口，所述雙筒結(jié)構(gòu)靠近密封端蓋一端設(shè)有連通管，該連通管將環(huán)形流液通道與內(nèi)套筒的內(nèi)腔連通，所述連通管外側(cè)固定環(huán)形鐵芯，在環(huán)形鐵芯的凹槽內(nèi)繞制勵(lì)磁線(xiàn)圈，線(xiàn)圈通過(guò)密封層封裝保護(hù)。
[0005]所述底座設(shè)有導(dǎo)向孔，所述導(dǎo)向孔通過(guò)通氣孔與外界連通，所述彈簧套在活塞桿上，彈簧一端與活塞固定連接，另一端與底座固定連接，所述活塞桿伸入底座的導(dǎo)向孔中，與導(dǎo)向孔滑動(dòng)配合。
[0006]環(huán)形鐵芯利用高導(dǎo)磁材料制成。
[0007]內(nèi)套筒及外套筒上分別設(shè)置開(kāi)口，利用連通管焊接固聯(lián)，用于環(huán)形流液通道中的磁流變材料在壓縮狀態(tài)下回流至內(nèi)套筒。
[0008]所述外套筒下端與底座焊接密封固定，上端采用卷邊技術(shù)與密封端蓋固定連接，底座及密封端蓋上設(shè)置環(huán)形凹槽，由上下的環(huán)形凹槽將內(nèi)套筒嵌入固定。
[0009]所述活塞為圓盤(pán)活塞，圓盤(pán)活塞的凹槽處分別安裝密封圈與導(dǎo)向環(huán)，用以密封磁流變材料及實(shí)現(xiàn)活塞桿導(dǎo)向。
[0010]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是:由于本發(fā)明的基于磁流變材料的緩沖吸能裝置，包括由外套筒、內(nèi)套筒構(gòu)成的雙筒結(jié)構(gòu)以及用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的勵(lì)磁線(xiàn)圈，所述雙筒結(jié)構(gòu)的一端與底座固定連接，另一端與密封端蓋固定連接，所述雙筒結(jié)構(gòu)內(nèi)充滿(mǎn)磁流變材料，所述雙筒結(jié)構(gòu)的外套筒與內(nèi)套筒之間留有間隙作為環(huán)形流液通道，所述內(nèi)套筒的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞與底座之間設(shè)有彈簧，所述活塞與內(nèi)套筒內(nèi)壁滑動(dòng)配合，且緊密貼合，該活塞固定在活塞桿上，所述活塞桿經(jīng)密封端蓋伸出雙筒結(jié)構(gòu)，活塞桿的外伸端設(shè)有緩沖頭，所述內(nèi)套筒靠近底座一端的筒壁上設(shè)置連通內(nèi)套筒的內(nèi)腔與環(huán)形流液通道的開(kāi)口，所述雙筒結(jié)構(gòu)靠近密封端蓋一端設(shè)有連通管，該連通管將環(huán)形流液通道與內(nèi)套筒的內(nèi)腔連通，所述連通管上固定環(huán)形鐵芯，在環(huán)形鐵芯的凹槽內(nèi)繞制勵(lì)磁線(xiàn)圈。當(dāng)緩沖頭受到?jīng)_擊力的作用時(shí)，活塞桿上的圓盤(pán)活塞會(huì)壓縮彈簧儲(chǔ)存外界沖擊能量?；钊麠U上設(shè)置的圓盤(pán)活塞在外力推動(dòng)下擠壓磁流變材料先從內(nèi)套筒的底部開(kāi)口流向內(nèi)套筒與外套筒之間的間隙，再經(jīng)安裝于內(nèi)外套筒上的連通管回流至內(nèi)套筒；當(dāng)磁流變材料流經(jīng)連通管時(shí)，由于勵(lì)磁線(xiàn)圈的作用，將以不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度作用于磁流變材料，以產(chǎn)生不同的阻尼力吸收沖擊過(guò)程中彈簧壓縮所儲(chǔ)存的能量。本發(fā)明可根據(jù)外界沖擊力大小實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)緩沖裝置的阻尼力，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的緩沖吸能效果。且本發(fā)明的緩沖裝置可通過(guò)施加不同電流，調(diào)節(jié)環(huán)形鐵芯處的磁場(chǎng)大小，控制緩沖裝置的阻尼力的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)沖擊能量吸收最大化。
[0011]本發(fā)明是利用磁流變材料的阻尼力可由磁場(chǎng)控制的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)的新型的緩沖吸能
目.0
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的基于磁流變材料的緩沖吸能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中，I為緩沖頭，2為活塞桿，3為密封端蓋，4為連通管，5為環(huán)形鐵芯，6為線(xiàn)圈，7為密封層，8為外套筒，9為內(nèi)套筒，10為彈簧，11為底座，12為密封圈，13為導(dǎo)向環(huán)，14為磁流變材料，15為開(kāi)口，16為導(dǎo)向孔。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
參見(jiàn)圖1，一種基于磁流變材料的緩沖吸能裝置，采用外套筒8、內(nèi)套筒9的雙筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，外套筒8、內(nèi)套筒9間的間隙作為環(huán)形流液通道。其包括由外套筒、內(nèi)套筒構(gòu)成的雙筒結(jié)構(gòu)以及用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的勵(lì)磁線(xiàn)圈，所述雙筒結(jié)構(gòu)的一端與底座11固定連接，另一端與密封端蓋3固定連接。所述外套筒下端與底座焊接密封固定，上端采用卷邊技術(shù)與密封端蓋固定連接，底座及密封端蓋上設(shè)置環(huán)形凹槽，由上下的環(huán)形凹槽將內(nèi)套筒嵌入固定。所述雙筒結(jié)構(gòu)內(nèi)充滿(mǎn)磁流變材料14。所述的磁流變材料為一種公知的磁控智能材料，如專(zhuān)利CN201310123120.6及CN201210495593.4中所述的材料。所述雙筒結(jié)