葉片擺動式磁流變減振器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種葉片擺動式磁流變減振器，屬于結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]振動是許多機(jī)械設(shè)備普遍存在的問題，例如在特種車輛、船舶和工程機(jī)械設(shè)備中，振動會引起工作環(huán)境惡化和設(shè)備損壞，因此減振(或隔振)系統(tǒng)的設(shè)計是不可缺少的。為了達(dá)到更好地減振效果，將傳統(tǒng)的固定阻尼的減振系統(tǒng)改為可依據(jù)振動狀況實時調(diào)節(jié)阻尼的減振系統(tǒng)是一條可行的途徑，其中阻尼可控的減振器是關(guān)鍵之一。
[0003]磁流變液是一種遇到磁場即可由流動性好的液體轉(zhuǎn)化為具有一定剪切屈服強(qiáng)度的類固體的智能材料。磁流變減振器就是基于磁流變液的變阻尼器件，其可以根據(jù)工況實時對阻尼力進(jìn)行調(diào)節(jié)，磁流變減振器具有響應(yīng)快、阻尼力可調(diào)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單、性價比高等優(yōu)點(diǎn)，將其引入機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動控制具有極好的應(yīng)用前景。
[0004]—些工程設(shè)備工況極為惡劣，要求減振器結(jié)構(gòu)緊湊，并且有較好的防護(hù)性和可靠性。已有的磁流變減振器大都是筒式減振器，難以滿足這些要求。葉片擺動式減振器可以鑲嵌在箱體或墻體內(nèi)，占用外部空間小，且不易因惡劣的工況而損壞，符合防護(hù)性和可靠性方面的要求。然而，已有葉片擺動式減振器的一個顯著缺點(diǎn)是葉片與缸體之間存在狹長的縫隙，縫隙大小需要通過墊片進(jìn)行調(diào)整，過于依賴人的經(jīng)驗，同時，狹長的縫隙導(dǎo)致了內(nèi)部泄露量加大的問題，阻尼力難以準(zhǔn)確把握，散布范圍大，例如，某葉片擺動式減振器的阻尼力出廠檢驗標(biāo)準(zhǔn)為30±9kN，阻尼力的散布范圍僅達(dá)到了期望值的60%。雖然可以在葉片上加裝銅條之類的密封條并用彈簧頂緊試圖消除狹長縫隙，但這種密封條與欲密封的平面或壁面之間的動密封在高壓之下難以湊效，液體可以輕松頂開密封條或從密封條的側(cè)面泄露，難以達(dá)到較好的密封效果。并且實踐表明，密封條的加工以及欲密封的平面或壁面的加工要求極高，若阻尼力檢驗不合格，則需要有經(jīng)驗的工人將減振器拆解后進(jìn)行修正，并且可能需要經(jīng)過多次拆解修正方能達(dá)到要求，非常費(fèi)時費(fèi)力。另外，葉片擺動式減振器的內(nèi)部壓力高，若將勵磁線圈布置在缸體內(nèi)，那么在高壓磁流變液的沖刷和擠壓下，勵磁線圈很容易損壞而出現(xiàn)短路或斷路情況，可靠性受到極大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種葉片擺動式磁流變減振器，其解決了已有葉片擺動式減振器中狹長縫隙的密封問題，減小了阻尼力的散布范圍，降低了加工和裝配的要求，并避免了將勵磁線圈布置在缸體中被高壓磁流變液沖刷與擠壓而易發(fā)生損壞的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0007]—種葉片擺動式磁流變減振器，其特征在于:它包括缸體、隔板組件、葉片組件，隔板組件包括隔板底座，隔板底座上設(shè)有兩個隔板立柱，缸體與隔板底座形成圓柱狀密封腔體，隔板立柱和葉片組件處于密封腔體內(nèi)，葉片組件包括安裝在隔板底座與缸體內(nèi)頂部之間的葉片軸，葉片軸上設(shè)有兩個相對的葉片，葉片朝向缸體內(nèi)頂部、缸體內(nèi)側(cè)壁、隔板底座的邊沿上安裝有可形成磁場的復(fù)合密封條，兩個隔板立柱朝向葉片軸的內(nèi)壁安裝有復(fù)合密封條，兩個隔板立柱與葉片軸一起將密封腔體分隔成兩個腔室，各葉片在葉片軸的帶動下在相應(yīng)腔室內(nèi)往復(fù)擺動且將腔室分隔成高壓腔和低壓腔，在密封腔體外、隔板底座內(nèi)設(shè)有兩個形成阻尼通道、可控制阻尼通道內(nèi)磁流變液流動性的阻尼閥組件，各阻尼閥組件將相應(yīng)腔室所分隔出的高壓腔與低壓腔相互連通。
[0008]兩個所述隔板立柱與所述隔板底座一體成型，兩個所述葉片與所述葉片軸一體成型。
[0009]較佳地，兩個所述高壓腔對角設(shè)置，兩個所述低壓腔對角設(shè)置，且兩個所述高壓腔之間經(jīng)由所述葉片軸上開設(shè)的腔通孔連通，兩個所述低壓腔之間經(jīng)由所述葉片軸上開設(shè)的腔通孔連通。
[0010]所述復(fù)合密封條可包括由多個永磁塊以磁極極性朝向相同的方式并列排列得到的永磁長條，永磁長條的一磁極面上設(shè)有矩形導(dǎo)磁條而另一磁極面上設(shè)有T型導(dǎo)磁條，永磁長條與矩形導(dǎo)磁條和T型導(dǎo)磁條一起由兩個隔磁銅板夾持，且形成矩形體狀。
[0011]較佳地，所述葉片朝向所述缸體內(nèi)頂部、所述缸體內(nèi)側(cè)壁、所述隔板底座的邊沿上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)嵌設(shè)有所述復(fù)合密封條，且處于凹槽內(nèi)的所述復(fù)合密封條的所述矩形導(dǎo)磁條在外、所述T型導(dǎo)磁條在內(nèi)設(shè)置;所述隔板立柱朝向所述葉片軸的內(nèi)壁上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)嵌設(shè)有所述復(fù)合密封條，且處于凹槽內(nèi)的所述復(fù)合密封條的所述矩形導(dǎo)磁條在外、所述T型導(dǎo)磁條在內(nèi)設(shè)置。
[0012]在實際設(shè)計中，較佳地，所述復(fù)合密封條由彈性元件來支撐或不使用彈性元件，但需保證所述復(fù)合密封條與其欲密封的面之間的縫隙小于0.3_。
[0013]所述阻尼閥組件可包括形成盤型阻尼通道的阻尼閥，阻尼閥外纏繞有勵磁線圈，阻尼閥的兩個流通接口分別經(jīng)由導(dǎo)通管道與所述隔板底座上開設(shè)的導(dǎo)通孔連通。
[0014]進(jìn)一步地，所述阻尼閥可包括由周通閥片、中通閥片相交替層疊構(gòu)成的閥體，周通閥片與中通閥片之間設(shè)有隔環(huán)，閥體裝配在閥套內(nèi)，閥套上繞設(shè)有所述勵磁線圈，閥體的兩端口上安裝有頂環(huán)，各頂環(huán)上開設(shè)的通孔使閥體的相應(yīng)端口與相應(yīng)所述導(dǎo)通管道連通。
[0015]在實際制作中，所述中通閥片由永磁磁鋼制成，各所述中通閥片以磁極極性朝向相同的方式串接設(shè)置，所述周通閥片、所述頂環(huán)由碳鋼或合金鋼制成，所述閥套和所述隔環(huán)由銅、招合金或不銹鋼材質(zhì)制成。
[0016]較佳地，所述隔板底座內(nèi)設(shè)置的兩個所述阻尼閥組件由保護(hù)蓋蓋住。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0018]1、本發(fā)明充分利用磁流變液的特性設(shè)計了復(fù)合密封條，有效對狹長縫隙實現(xiàn)了密封，密封效果極佳。具體來說，在本發(fā)明中，作為運(yùn)動部件的葉片組件，其葉片軸與隔板立柱、葉片的三個邊沿與缸體、底座之間形成的狹長縫隙是可降低減振器穩(wěn)定性的內(nèi)部泄露源，本發(fā)明利用磁流變液自身特性，采用特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合密封條，在狹長縫隙中形成了非?？煽康娜嵝詣用芊猓棺枘崃Φ纳⒉挤秶蟠罂s小，從而保證了本發(fā)明減振器的可調(diào)能力。
[0019]2、與傳統(tǒng)的減振器加工與裝配相比，由于本發(fā)明中的復(fù)合密封條在狹長縫隙中形成的是柔性動密封，大大放寬了公差配合的要求，因此本發(fā)明極大降低了各零部件的加工和裝配精度要求，擺脫了個人經(jīng)驗的依賴。
[0020]3、由于本發(fā)明的阻尼閥組件中的中通閥片采用永磁磁鋼制成，因此其既能實現(xiàn)阻尼力的雙向可調(diào)，又可在電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障失效時，提供一定的磁場來使阻尼通道中的磁流變液發(fā)生流變，即仍可以被動減振器的方式對外提供中等阻尼力，確保整個系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0021]4、本發(fā)明可以有效地防止磁流變液在阻尼通道中沉降板結(jié)而堵塞。具體來說，本發(fā)明的阻尼閥組件中的中通閥片采用永磁磁鋼制成，因此其可保證阻尼通道中的磁流變液不會發(fā)生沉降、板結(jié)，即使本發(fā)明長期靜置不用，阻尼通道也不會堵塞。
[0022]5、本發(fā)明的可靠性高，防護(hù)性好。本發(fā)明將阻尼閥組件布置在密封腔體外，因此避免了勵磁線圈遭受腔內(nèi)高壓磁流變液的沖刷和擠壓，不易使勵磁線圈造成短路或斷路，具有較好的可靠性。另外，阻尼閥組件卡嵌于隔板底座的弧形凹槽內(nèi)，再加上保護(hù)蓋的保護(hù)，阻尼閥組件不易被外部惡劣的工況或環(huán)境損壞，具有較好的防護(hù)性，適用于外部工況惡劣或致使密封腔體內(nèi)磁流變液壓力大的重型工程設(shè)備。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明減振器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是葉片組件的結(jié)構(gòu)示意圖(局剖)。
[0025]圖3是復(fù)合密封條的結(jié)構(gòu)示意圖(局剖)。
[0026]圖4是葉片組件上的復(fù)合密封條形成磁力線的示意圖。
[0027]圖5是隔板組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖6是隔板底座的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0029]圖7是阻尼閥組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖8是阻尼閥組件在隔板底座上的安裝示意圖。
[0031 ]圖9是保護(hù)蓋的結(jié)構(gòu)示意圖(局部)。
【具體實施方式】
[0032]如圖1至圖9，本發(fā)明葉片擺動式磁流變減振器包括桶狀缸體10、隔板組件30、葉片組件20，隔板組件30包括隔板底座31，隔板底座31上設(shè)有兩個隔板立柱32，缸體10與隔板底座31形成圓柱狀密封腔體，隔板立柱32和葉片組件20處于密封腔體內(nèi)，葉片組件20包括安裝在隔板底座31與缸體10內(nèi)頂部之間的葉片軸21，葉片軸21上設(shè)有兩個相對的葉片22，葉片22朝向缸體10內(nèi)頂部、缸體10內(nèi)側(cè)壁、隔板底座31的邊沿上安裝有可形成磁場的復(fù)合密封條60，同樣，兩個隔板立柱32朝向葉片軸21的內(nèi)壁安裝有可形成磁場的復(fù)合密封條60，以使磁流變液不會從葉片22與缸體10內(nèi)頂部、缸體10內(nèi)側(cè)