本發(fā)明屬于飛機(jī)配件領(lǐng)域，涉及飛機(jī)起落架，尤其是一種雙線圈活塞式磁流變液減擺器。

背景技術(shù)：

前三點(diǎn)式起落架布置的飛機(jī)在滑行或滑跑過程中存在前起落架擺振的缺點(diǎn)，產(chǎn)生飛機(jī)前輪擺振的原因是：由支柱、前輪的側(cè)向振動(dòng)與圍繞支柱軸線的前輪扭轉(zhuǎn)振動(dòng)相互耦合所引起的一種非常復(fù)雜的自激振動(dòng)，維持這種自激振動(dòng)的能量是在飛機(jī)滑跑過程中由地面作用在輪胎上的力及力矩提供的。為了解決這一問題，目前航空業(yè)界普遍采用的方法是在前起落架上布置有油液式減擺器。傳統(tǒng)油液式減擺器主要的工作原理是液壓油在活塞的推動(dòng)下擠入節(jié)流裝置，油液與節(jié)流裝置發(fā)生劇烈摩擦產(chǎn)生阻尼力，不同的減擺器阻尼裝置也各不相同，因此存在通用型較差，阻尼工作范圍窄，工作過程中阻尼力不可調(diào)，另外由于節(jié)流裝置孔徑或阻尼通道縫隙都很小等不足，在長(zhǎng)期使用過程中容易產(chǎn)生堵塞或減擺失效等故障。本發(fā)明正是采用磁流變液作為工作介質(zhì)的一種可調(diào)阻尼力的活塞式減擺器，具有初始阻尼力大，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻尼力可調(diào)、可實(shí)現(xiàn)阻尼力半主動(dòng)控制甚至主動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，未來對(duì)于電傳操縱的飛機(jī)具有較好的應(yīng)用前景。

經(jīng)檢索，發(fā)現(xiàn)兩篇與本專利內(nèi)容相關(guān)的專利文獻(xiàn)，一篇公開號(hào)為cn1994819a的中國(guó)專利，該專利提供一種直升機(jī)槳轂磁流變減擺器，屬直升機(jī)槳轂減擺器。該減擺器包括磁流變液(9)、電磁鐵(1)、銜鐵(3)、產(chǎn)生磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈(6)、旋轉(zhuǎn)軸(4)、往復(fù)式旋轉(zhuǎn)活塞(5)、半圓形儲(chǔ)液器(8)。磁流變液注入在儲(chǔ)液器的內(nèi)腔，往復(fù)式旋轉(zhuǎn)活塞與旋轉(zhuǎn)軸相連并一起作往復(fù)旋轉(zhuǎn)，磁流變液隨往復(fù)式旋轉(zhuǎn)活塞在磁流變液回流通道內(nèi)往復(fù)流動(dòng)。通過改變輸入電流的大小，改變槳轂減擺器的輸出阻尼力矩。另一篇公開號(hào)為cn104455178b的中國(guó)專利，該專利提供一種阻尼可調(diào)式磁流變減擺器。該減擺器包括桿端關(guān)節(jié)軸承(1)、活塞軸(2)、缸筒(3)、活塞組件(4)、調(diào)節(jié)頂針(5)、調(diào)節(jié)器套筒(6)、壓環(huán)(7)、端蓋(10)。磁流變液注入缸筒內(nèi)，擺振產(chǎn)生的力推動(dòng)減擺器的活塞軸往復(fù)移動(dòng)，活塞軸的位移變化帶動(dòng)了缸筒內(nèi)磁流變液的流動(dòng)，活塞兩端的磁流變液通過多孔式導(dǎo)向環(huán)的阻尼孔往復(fù)流動(dòng)?？梢酝ㄟ^阻尼調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來改變多孔式導(dǎo)向環(huán)的阻尼孔數(shù)量、大小以實(shí)現(xiàn)初始阻尼的調(diào)節(jié)；也可以通過調(diào)節(jié)輸入電流來改變阻尼通道間隙處磁流變液的剪切屈服強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)減擺器阻尼力的調(diào)節(jié)。

通過對(duì)比，本專利與上述專利結(jié)構(gòu)原理不同，本專利是通過磁流變液流經(jīng)內(nèi)缸筒上的環(huán)形縫隙產(chǎn)生阻尼力的；增加初始阻尼力的方式不同，本專利通過增加阻尼通道的90度拐角來增加初始阻尼力的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙線圈活塞式磁流變液減擺器，在滿足活塞行程的前提下增長(zhǎng)了阻尼通道，可在不加在電流的情況下產(chǎn)生較大的初始阻尼力，同時(shí)在加載電流后產(chǎn)生較大的庫侖力，總體來說使其工作范圍增加，同時(shí)使減擺器阻尼力可調(diào)倍數(shù)增加。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種雙線圈活塞式磁流變液減擺器，其特征在于：包括外缸筒、內(nèi)缸筒、端蓋、活塞軸、導(dǎo)磁環(huán)及隔磁環(huán)，所述外缸筒兩端均固裝端蓋，外缸筒內(nèi)同軸安裝內(nèi)缸筒，內(nèi)缸筒兩端與所述端蓋之間均固定導(dǎo)磁環(huán)，在內(nèi)缸筒的兩端與導(dǎo)磁環(huán)之間均固定隔磁環(huán)，所述活塞軸的兩端同軸穿裝入內(nèi)缸筒并與端蓋及隔磁環(huán)同軸滑動(dòng)安裝，所述活塞軸的活塞部將內(nèi)缸筒與活塞軸之間的空間分隔為兩部分磁流變液存儲(chǔ)腔；所述內(nèi)缸筒在周向上制有若干阻尼通道，所述兩部分磁流變液存儲(chǔ)腔通過阻尼通道連通，在磁流變液存儲(chǔ)腔及阻尼通道內(nèi)充滿磁流變液；所述端蓋的內(nèi)端纏繞線圈，線圈的端部伸出至端蓋外，所述線圈通電且活塞軸運(yùn)行后所述導(dǎo)磁環(huán)、內(nèi)缸筒、端蓋形成閉合磁回路。

而且，所述隔磁環(huán)制有軸向內(nèi)伸的隔磁套，隔磁環(huán)與所述內(nèi)缸筒內(nèi)壁之間通過該隔磁套之間形成軸向阻尼環(huán)，隔磁環(huán)的內(nèi)側(cè)壁制有與內(nèi)缸筒阻尼通道位置對(duì)應(yīng)的徑向阻尼槽，該軸向阻尼環(huán)、徑向阻尼槽連通所述阻尼通道及磁流變液存儲(chǔ)腔。

而且，所述阻尼通道為在內(nèi)缸筒周向上所制的2-8個(gè)截面為弧形的阻尼通道，該阻尼通道的寬度為0.5-2mm。

而且，所述的內(nèi)缸筒兩端部的內(nèi)壁制有均勻間隔的若干限位槽，所述兩個(gè)隔磁隔磁環(huán)的隔磁套的外壁制有均勻間隔的若干限位臺(tái)，所述限位槽的數(shù)量為限位臺(tái)的2-4倍，所述隔磁環(huán)通過限位臺(tái)卡裝于所述內(nèi)缸筒的限位槽內(nèi)。

而且，所述的弧形阻尼通道為4個(gè)，弧形阻尼通道的弧度均為60度，所述對(duì)應(yīng)該阻尼通道的徑向阻尼槽也為4個(gè)，所述隔磁套所制的限位臺(tái)為8個(gè)。

而且，所述端蓋制有向內(nèi)部伸出的軸套，并在該軸套上纏繞所述線圈，所述線圈通電后產(chǎn)生相反磁場(chǎng)。

而且，所述外套筒兩端的端蓋所制軸套與所述活塞軸之間均設(shè)置有密封圈，所述兩端的導(dǎo)磁環(huán)與兩端隔磁環(huán)之間均設(shè)置有密封圈。

而且，所述活塞軸的一端為螺紋端，該螺紋端安裝萬向接頭，該萬向接頭與起落架相配合連接。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：

1、本發(fā)明雙線圈活塞式磁流變液減擺器，活塞軸是導(dǎo)磁材料制作的，在較大振幅的工作條件下，活塞運(yùn)動(dòng)到極點(diǎn)位置時(shí)，比較靠近一端的線圈，其阻尼通道內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)較中立位置有所增強(qiáng)，使得在較大振幅情況下局部磁流變液在較強(qiáng)的磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生更大的阻尼力，與此同時(shí)，另一端的磁場(chǎng)因其磁流線較長(zhǎng)，會(huì)使得穿過腔室的磁力線明顯增加，使得腔室內(nèi)的磁流變液也有所磁化，降低了其流動(dòng)性，這邊阻礙了阻尼通道內(nèi)磁流變液進(jìn)入腔室，使得壓差阻力增大，同樣會(huì)增大減擺器的阻尼力，這樣的多因素疊加，可使得在大振幅情況下有較大的阻尼力，使得起落架發(fā)生大幅度擺陣時(shí)能有效減擺。

2、本發(fā)明雙線圈活塞式磁流變液減擺器，隔磁環(huán)制有軸向內(nèi)伸的隔磁套，隔磁環(huán)與所述內(nèi)缸筒內(nèi)壁之間通過該隔磁套之間形成軸向阻尼環(huán)，隔磁環(huán)的內(nèi)側(cè)壁制有與內(nèi)缸筒阻尼通道位置對(duì)應(yīng)的徑向阻尼槽，該軸向阻尼環(huán)、徑向阻尼槽連通所述阻尼通道及磁流變液存儲(chǔ)腔，軸向阻尼環(huán)、徑向阻尼槽形成90度拐角阻尼通道，從而通過增加的90度拐角來增加初始阻尼力。

3、本發(fā)明雙線圈活塞式磁流變液減擺器，內(nèi)缸筒兩端部的內(nèi)壁制有均勻間隔的若干限位槽，所述兩個(gè)隔磁隔磁環(huán)的隔磁套的外壁制有均勻間隔的若干限位臺(tái)，所述限位槽的數(shù)量為限位臺(tái)的2-4倍，所述隔磁環(huán)通過限位臺(tái)卡裝于所述內(nèi)缸筒的限位槽內(nèi)，通過調(diào)節(jié)隔磁環(huán)與內(nèi)缸筒之間的安裝角度，可調(diào)整徑向阻尼槽的流通面積，隔磁環(huán)與內(nèi)缸筒接觸部位的突緣是可根據(jù)需要選擇合適的安裝角度的，這樣使本發(fā)明具有更廣泛的作用范圍，以適應(yīng)不同需求的阻尼場(chǎng)所，較傳統(tǒng)油液式減擺器，實(shí)現(xiàn)了阻尼力可調(diào)可控，可實(shí)現(xiàn)半主動(dòng)控制，并且有較好的通用型，從而可實(shí)現(xiàn)較大范圍的阻尼力調(diào)節(jié)，僅需要調(diào)整外缸筒的與起落架的配合尺寸即可滿足不同飛機(jī)的使用要求。

4、本發(fā)明雙線圈活塞式磁流變液減擺器，由于磁流變液減擺器阻尼通道間隙較大，不容易出現(xiàn)杜塞的情況，而且在本發(fā)明設(shè)計(jì)的時(shí)候也充分考慮了這一隱患，故將兩端的導(dǎo)磁環(huán)由不導(dǎo)磁的外缸筒分割開來，一方面是為了引導(dǎo)磁力線的走向，另一方面也是為了磁化的磁流變液在阻尼通道中間位置時(shí)經(jīng)過一段無磁場(chǎng)的區(qū)域進(jìn)行退磁，增加其流動(dòng)性。

5、本發(fā)明雙線圈活塞式磁流變液減擺器，較已有的活塞式磁流變液減擺器，本發(fā)明在有效的體積，保證活塞有效行程的前提下，最大限度的使磁化區(qū)域的長(zhǎng)度增加，這有利于增加減擺器的阻尼力，同時(shí)也可適當(dāng)提高減擺器的初始阻尼力。

6、本發(fā)明雙線圈活塞式磁流變液減擺器，在滿足活塞行程的前提下增長(zhǎng)了阻尼通道，可在不加在電流的情況下產(chǎn)生較大的初始阻尼力，同時(shí)在加載電流后產(chǎn)生較大的庫侖力，總體來說使其工作范圍增加，同時(shí)使減擺器阻尼力可調(diào)倍數(shù)增加。

附圖說明

圖1為本發(fā)明主視圖；

圖2為本發(fā)明剖視圖；

圖3為本發(fā)明俯視圖；

圖4為圖3的a-a向剖視圖；

圖5為本發(fā)明的立體圖；

圖6為本發(fā)明的內(nèi)缸筒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖6的左視圖；

圖8為圖6的右視圖；

圖9為本發(fā)明的隔磁環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1-導(dǎo)磁環(huán)、2-外缸筒、3-內(nèi)缸筒、4-隔磁環(huán)、5-線圈、6-端蓋、7-活塞軸、8-磁流變液存儲(chǔ)腔、9-阻尼通道、10-隔磁套、11-軸向阻尼環(huán)、12-徑向阻尼槽、13-軸套、14-螺紋端、15-活塞部、16-限位臺(tái)、17-限位槽。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1、2所示，一種雙線圈活塞式磁流變液減擺器，其包括外缸筒2、內(nèi)缸筒3、端蓋6、活塞軸7、導(dǎo)磁環(huán)1及隔磁環(huán)4，外缸筒兩端均固裝端蓋，外缸筒內(nèi)同軸安裝內(nèi)缸筒，內(nèi)缸筒兩端與端蓋之間均固定導(dǎo)磁環(huán)，在內(nèi)缸筒的兩端與導(dǎo)磁環(huán)之間均固定隔磁環(huán)，活塞軸的兩端同軸穿裝入內(nèi)缸筒并與端蓋及隔磁環(huán)同軸滑動(dòng)安裝?；钊S的活塞部15將內(nèi)缸筒與活塞軸之間的空間分隔為兩部分磁流變液存儲(chǔ)腔8。內(nèi)缸筒在周向上制有若干阻尼通道9，兩部分磁流變液存儲(chǔ)腔通過阻尼通道連通，在磁流變液存儲(chǔ)腔及阻尼通道內(nèi)充滿磁流變液。端蓋的內(nèi)端纏繞線圈5，線圈的端部伸出至端蓋外。導(dǎo)磁環(huán)、內(nèi)缸筒、端蓋采用導(dǎo)磁材料。線圈通電且活塞軸運(yùn)行后所述導(dǎo)磁環(huán)、內(nèi)缸筒、端蓋形成閉合磁回路。

隔磁環(huán)采用非導(dǎo)磁材料。隔磁環(huán)制有軸向內(nèi)伸的隔磁套10，隔磁環(huán)與所述內(nèi)缸筒內(nèi)壁之間通過該隔磁套之間形成軸向阻尼環(huán)11，隔磁環(huán)的內(nèi)側(cè)壁制有與內(nèi)缸筒阻尼通道位置對(duì)應(yīng)的徑向阻尼槽12，該軸向阻尼環(huán)、徑向阻尼槽連通所述阻尼通道及磁流變液存儲(chǔ)腔。

如圖3、4所示，阻尼通道為在內(nèi)缸筒周向上所制的2-8個(gè)截面為弧形的阻尼通道，該阻尼通道的寬度為0.5-2mm。

如圖6中所示，內(nèi)缸筒兩端部的內(nèi)壁制有均勻間隔的若干限位槽17，兩個(gè)隔磁隔磁環(huán)的隔磁套的外壁制有均勻間隔的若干限位臺(tái)16，所述限位槽的數(shù)量為限位臺(tái)的2-4倍，所述隔磁環(huán)通過限位臺(tái)卡裝于所述內(nèi)缸筒的限位槽內(nèi)?；⌒巫枘嵬ǖ罏?個(gè)，弧形阻尼通道的弧度均為60度，所述對(duì)應(yīng)該阻尼通道的徑向阻尼槽也為4個(gè)，所述隔磁套所制的限位臺(tái)為8個(gè)。通過調(diào)節(jié)隔磁環(huán)與內(nèi)缸筒之間的安裝角度，可調(diào)整徑向阻尼槽的流通面積。

端蓋制有向內(nèi)部伸出的軸套13，并在該軸套上纏繞線圈，線圈通電后產(chǎn)生相反磁場(chǎng)。外套筒兩端的端蓋所制軸套與所述活塞軸之間均設(shè)置有密封圈，所述兩端的導(dǎo)磁環(huán)與兩端隔磁環(huán)之間均設(shè)置有密封圈?；钊S的一端為螺紋端14，該螺紋端安裝萬向接頭，該萬向接頭與起落架相配合連接。

減擺器外缸筒厚度約4mm，內(nèi)缸筒厚約6mm，內(nèi)外層之間的環(huán)形縫隙1mm，阻尼通道由4道60度的環(huán)形縫隙構(gòu)成，兩端線圈各400匝。先將導(dǎo)線纏繞在兩端蓋上，并將端蓋、導(dǎo)磁環(huán)、隔磁環(huán)三者通過螺釘連接為一個(gè)整體，通過導(dǎo)磁環(huán)上的外螺紋與外缸筒左側(cè)的內(nèi)螺紋配合擰入缸筒內(nèi)，在將內(nèi)缸筒從減擺器右側(cè)插入并與隔磁環(huán)接觸上，安裝好內(nèi)缸筒后安裝活塞軸，完成后對(duì)減擺器罐裝磁流變液，并來回拉動(dòng)活塞軸上下運(yùn)動(dòng)，將腔室內(nèi)的氣體通過阻尼通道排除，當(dāng)來回運(yùn)動(dòng)無氣泡或吸氣聲響時(shí)，說明下腔的磁流變液已罐裝滿，此時(shí)將上腔體灌滿磁流變液；將纏繞好線圈的導(dǎo)磁體、隔磁環(huán)、導(dǎo)磁環(huán)組合體插入活塞軸并將其擰入外缸筒內(nèi)，多余的磁流變液將通過排氣孔流出導(dǎo)磁體，組合體安裝到位后將排氣螺釘擰緊，這樣便完成了本減擺器的安裝。注意在對(duì)左右端蓋進(jìn)行線圈纏繞時(shí)需注意方向并對(duì)導(dǎo)線接頭做好標(biāo)記，在對(duì)線圈加載電流時(shí)需要注意導(dǎo)線接頭標(biāo)記，最終目的是確保左右線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是相反的。另外，為了防止減擺器因內(nèi)漏導(dǎo)致減擺阻尼力下降，安裝時(shí)因注意活塞上密封圈的完好性。

本雙線圈活塞式磁流變液減擺器的工作原理為：

當(dāng)前起落架發(fā)生擺陣時(shí)，機(jī)輪及輪軸帶動(dòng)下端扭力臂帶動(dòng)前起落架支柱上的旋轉(zhuǎn)筒運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)筒通過萬向接頭與活塞軸相連接，將旋轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為減擺器的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過程中，活塞推動(dòng)腔室內(nèi)的磁流變液在阻尼通道內(nèi)流動(dòng)，在流動(dòng)過程中產(chǎn)生阻尼力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了前起落架的減擺作用。在對(duì)減擺器兩端加載電流后，磁力線將垂直穿過阻尼通道，將通道內(nèi)的磁流變液磁化，在流動(dòng)過程中產(chǎn)生剪切阻尼力，使得阻尼力進(jìn)一步增大。通過改變加載電流的大小可改變磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，其剪切阻尼力也將隨之改變，這便實(shí)現(xiàn)了減擺器阻尼力的控制。

當(dāng)活塞左右來回運(yùn)動(dòng)時(shí)，如活塞相左運(yùn)動(dòng)時(shí)，推動(dòng)左腔室磁流變液通過阻尼孔后進(jìn)入阻尼通道進(jìn)入右腔室，磁流變液在流經(jīng)阻尼通道時(shí)，由原先的向左流動(dòng)換向?yàn)橄蛴伊鲃?dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)右端蓋式，磁流變液流向又改變?yōu)橄蜃螅趦纱瘟飨虻母淖冎挟a(chǎn)生一個(gè)較大的局部阻尼力。另外，由于液體固有的粘性作用產(chǎn)生一個(gè)粘性阻尼力，該阻尼力主要與阻尼通道的長(zhǎng)度有關(guān)，因此通過設(shè)計(jì)隔磁環(huán)結(jié)構(gòu)可適當(dāng)增加該通道的長(zhǎng)度，這個(gè)阻尼力稱為摩擦阻尼力；減擺器的初始阻尼力由局部阻尼力和摩擦阻尼力兩部分組成，該力與電流大小無關(guān)。

當(dāng)減擺器兩端通入直流電流后，在導(dǎo)磁體，導(dǎo)磁環(huán)周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，由于內(nèi)缸筒及活塞軸均采用導(dǎo)磁材料加工而成，磁力線將穿過阻尼通道內(nèi)的磁流變液進(jìn)入內(nèi)缸筒，在經(jīng)過活塞軸形成閉合回路。在磁場(chǎng)的作用下，磁流變液被磁化，其剪切屈服強(qiáng)度迅速增大，在流動(dòng)過程中將產(chǎn)生剪切阻尼力，這邊構(gòu)成了減擺器的另一部分阻尼力——庫侖力。由于磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小與通入電流的大小成正比關(guān)系，因此通過改變加載電流的大小便可實(shí)現(xiàn)減擺器阻尼力的控制，這是傳統(tǒng)油液式減擺器所不具備的優(yōu)點(diǎn)。減擺器最終輸出的阻尼力由初始阻尼力和庫侖力兩部分組成，其中庫侖力是可調(diào)可控的。

盡管為說明目的公開的本發(fā)明的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此本發(fā)明的范圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。