一種基于磁流變阻尼器的新型組合減振器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及減振器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用鋼絲繩減振器和磁流變阻尼器聯(lián)合減振，可承受垂直、扭轉(zhuǎn)振動載荷，并具有限制轉(zhuǎn)動角度大小功能的基于磁流變阻尼器的新型組合減振器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變液在磁場強(qiáng)度作用下在毫秒級的響應(yīng)時間內(nèi)實現(xiàn)由牛頓流體變?yōu)轭惞虘B(tài)，且變化過程是連續(xù)可逆的。其工作原理是:磁流變液主要由極性離子、載體液和穩(wěn)定劑組成。磁流變液未受到磁場作用時是牛頓流體，受到磁場強(qiáng)度后，極性離子受到磁場作用產(chǎn)生偶極矩，通過偶極子之間的作用形成與外加磁場平行的鏈狀結(jié)構(gòu)，隨著外加磁場的增大，鏈狀逐漸變?yōu)閳F(tuán)簇狀，在強(qiáng)磁場作用下又變成類固態(tài)，牛頓流體流動性幾乎消失。
[0003]磁流變阻尼器利用磁流變液的流變特性，具有響應(yīng)快、能耗小、屈服應(yīng)力大、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。其工作原理是:磁流變液在液流阻力通道內(nèi)定向移動，未加磁場強(qiáng)度時，磁流變液的粘度系數(shù)很小，不會阻礙磁流變阻尼器的活塞的移動;施加磁場強(qiáng)度后，磁流變液的粘度系數(shù)很大，磁流變液變成類固體，產(chǎn)生很大的阻尼力，阻礙磁流變阻尼器的活塞的移動。通過調(diào)節(jié)液流阻力通道內(nèi)磁場強(qiáng)度，可以改變磁流變液的粘度系數(shù)，從而調(diào)節(jié)磁流變阻尼器的阻尼力。其中實現(xiàn)磁流變液流動的方法有三種工作模式:壓力驅(qū)動模式(兩磁極不動，利用壓力驅(qū)動磁流變液流動)、剪切模式(兩磁極有一極運(yùn)動，帶動磁流變液流動)、擠壓流動模式(兩磁極相對移動，驅(qū)使磁流變液流動)。
[0004]鋼絲繩減振器利用鋼絲繩的鋼絲之間、股繩之間的摩擦來進(jìn)行隔振，當(dāng)外部載荷較小時，鋼絲繩的變形近似是線性的。當(dāng)載荷持續(xù)增大，隔振裝置位移增大到一定程度時，鋼絲繩股與股之間就發(fā)生了滑移，剛度變“軟”。鋼絲繩減振器具有剛度非線性、適用范圍廣、緩沖、性能穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]磁流變阻尼器和鋼絲繩減振器應(yīng)用范圍廣泛，主要包括:車載雷達(dá)天線平臺、導(dǎo)彈發(fā)射架、工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備例如機(jī)床等、軍用民用輪式或履帶式車輛成員座椅、鐵路公路運(yùn)輸各種箱體、大型發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的隔振、緩沖。
[0006]目前市場上具有的鋼絲繩減振器主要有平板型和鼓型，鋼絲繩隔振裝置主要依靠鋼絲繩鋼絲之間、股繩之間的摩擦來進(jìn)行隔振的?，F(xiàn)行的鋼絲繩隔振裝置具有多向大位移彈性變形功能，這種動態(tài)變形能力有利于抵抗大沖擊變形和降低沖擊響應(yīng)。同時一些鋼絲繩減振器也出現(xiàn)了空間三向限位的裝置，適應(yīng)工程領(lǐng)域下特定的限位要求的隔振需求，但仍然存在以下缺點(diǎn):由于減振裝置在實際工作時，會因為振動沖擊、負(fù)載的不平衡、車輛行駛時路面的不平整等原因造成減振裝置的扭轉(zhuǎn)振動，對儀器設(shè)備的正常穩(wěn)定工作造成影響。
[0007]目前市場上具有的磁流變阻尼器主要有直線式和旋轉(zhuǎn)式，磁流變阻尼利用磁流變液在磁場強(qiáng)度作用下實現(xiàn)由牛頓流體變?yōu)轭惞虘B(tài)，產(chǎn)生阻尼力?，F(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)式磁流變阻尼器是將轉(zhuǎn)子置于工作缸內(nèi)，工作缸內(nèi)充滿了磁流變液，在轉(zhuǎn)子上或工作缸體上安裝繞磁線圈，通過調(diào)節(jié)繞磁線圈的電流大小，改變工作缸內(nèi)磁流變液的粘度來調(diào)整其輸出的阻尼力。旋轉(zhuǎn)式阻尼器采用單片式或多片式，均可以360°旋轉(zhuǎn)，極大地增加了工作范圍；能夠?qū)崿F(xiàn)可控的阻尼比。但仍然存在以下缺點(diǎn):(I)旋轉(zhuǎn)式阻尼器可以360°旋轉(zhuǎn)，在一些振動幅度不大的場合，比如汽車座椅、懸架和離合器扭轉(zhuǎn)阻尼等扭轉(zhuǎn)角度有限的場合，不太適應(yīng)；(2)扭轉(zhuǎn)角度不大時，無論單片還是多片式旋轉(zhuǎn)式阻尼器，輸出的阻尼力有限，不能輸出較大的扭矩對振動進(jìn)行抑制；(3)磁流變阻尼器中的磁流變液利用率低，提高了磁流變阻尼器及其半主動控制系統(tǒng)的成本。
[0008]申請?zhí)枮镃N201320466574.9的中國專利“一種金屬彈簧鋼絲繩液體阻尼隔振器”公開了一種減振器。其結(jié)構(gòu)如圖1所示，01是夾板，02是液體阻尼器，03是鋼絲繩減振器，04是軛板，05是金屬彈簧，06是橡膠板，07是鋼絲繩彈簧，08是鋼絲繩彈簧夾板。該減振器綜合采用了鋼絲繩減振器、彈簧減振器、液體阻尼器，液體阻尼器能有效彌補(bǔ)彈簧減振器和鋼絲繩隔振器隔振性差的缺點(diǎn)，能適用于具有大振幅振動和低頻振動特點(diǎn)的船舶工況，有效降低了設(shè)備的振動而且對沖擊反應(yīng)靈敏，能使設(shè)備保持良好工作性能。但該金屬彈簧鋼絲繩液體阻尼隔振器仍存在以下問題:該減振裝置在實際工作時，會因為振動沖擊、負(fù)載的不平衡、以及車輛行駛時路面的不平整等原因造成減振裝置的扭轉(zhuǎn)振動，從而對儀器設(shè)備的正常穩(wěn)定工作造成影響。因此，該種減振器不適合應(yīng)用于受到扭轉(zhuǎn)振動的設(shè)備上。
[0009]申請?zhí)枮镃N201510166681.3的中國專利“磁流變扭轉(zhuǎn)阻尼器及其汽車座椅”公開了一種磁流變扭轉(zhuǎn)阻尼器。其結(jié)構(gòu)如圖2所示，09是內(nèi)設(shè)容腔的缸體，010是轉(zhuǎn)軸，011是腔內(nèi)架，012是弧形限位彈簧，013是弧形活塞，014是電磁線圈，015是電導(dǎo)線。該減振器利用轉(zhuǎn)軸帶動弧形活塞轉(zhuǎn)動，弧形限位彈簧使弧形活塞在減振器不工作時回到初始位置。該減振器結(jié)構(gòu)緊湊，可以在扭轉(zhuǎn)振動角度有限的情況下，輸出較大的可對振動進(jìn)行抑制的扭矩，以適應(yīng)汽車座椅、離合器等扭轉(zhuǎn)角度不大的場合。但是上述磁流變扭轉(zhuǎn)阻尼器存在以下問題:
(I)電磁線圈數(shù)量有限，不能產(chǎn)生很大的扭矩。(2)實際工作時，儀器受到垂直振動沖擊，不能起到有效的減振效果。
[0010]綜上可見，生產(chǎn)生活中需要一種可承受垂直、扭轉(zhuǎn)振動載荷，并具有可調(diào)節(jié)限制轉(zhuǎn)動角度大小的新型組合減振器裝置，使得該減振器裝置能夠應(yīng)用在承受垂直、扭轉(zhuǎn)振動載荷的環(huán)境內(nèi)，且成本較低、經(jīng)濟(jì)性價比高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可承受垂直、扭轉(zhuǎn)振動載荷，并具有可調(diào)節(jié)限制轉(zhuǎn)動角度大小的基于磁流變阻尼器的新型組合減振器。該組合減振器裝置采用鋼絲繩減振器和旋轉(zhuǎn)式磁流變阻尼器結(jié)合，并安裝了可調(diào)節(jié)限位裝置，將其應(yīng)用于車載天線雷達(dá)平臺、汽車座椅、離合器等扭轉(zhuǎn)角度不大的場合上，可以對上述扭轉(zhuǎn)振動進(jìn)行有效的控制，提高了設(shè)備的工作可靠性，延長了設(shè)備的使用壽命，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。
[0012]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是:
[0013]—種基于磁流變阻尼器的新型組合減振器，包括磁流變阻尼器、對稱設(shè)于所述磁流變阻尼器兩側(cè)的鋼絲繩減振器、設(shè)于所述磁流變阻尼器和鋼絲繩減振器兩端的上夾板和下夾板、設(shè)于上夾板上部的用于調(diào)節(jié)扭轉(zhuǎn)角度的可調(diào)限位裝置；
[0014]所述磁流變阻尼器的中心設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的上端穿設(shè)于上夾板之外，所述轉(zhuǎn)軸的下端穿設(shè)于下夾板之內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸的下端套設(shè)有垂直限位彈簧，所述下夾板下部設(shè)有用于減振的橡膠板;所述鋼絲繩減振器為兩個，對稱設(shè)于所述磁流變阻尼器的兩側(cè)，所述鋼絲繩減振器的兩端均設(shè)有扼板，所述鋼絲繩減振器通過扼板分別與上夾板和下夾板連接；
[0015]所述可調(diào)限位裝置包括固定設(shè)于上夾板上部的圓形限位盤、設(shè)于圓形限位盤上的軸套和圓弧形卡條、設(shè)于軸套上的與軸套中心垂直設(shè)置的限位柱;所述圓形限位盤套設(shè)于轉(zhuǎn)軸外;所述軸套與轉(zhuǎn)軸上端通過平鍵連接并通過設(shè)于軸套上部的螺母壓緊固定;所述圓弧形卡條包括兩個，分別為圓弧形卡條I和圓弧形卡條Π，所述的圓弧形卡條Π焊接在所述的圓形限位盤上，圓弧形卡條I通過螺釘固定在所述的圓形限位盤上并可以在圓弧形卡條Π內(nèi)作圓弧轉(zhuǎn)動。
[0016]優(yōu)選的方案，所述的磁流變阻尼器包括:由內(nèi)而外依次設(shè)于轉(zhuǎn)軸外部的內(nèi)缸體和外缸體、設(shè)于內(nèi)缸體內(nèi)部的軸座、設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的弧形活塞支撐架、設(shè)于弧形活塞支撐架端部的弧形活塞;所述