一種液流通道設(shè)有凹槽的磁流變阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種磁流變阻尼器，尤其涉及一種液流通道設(shè)有凹槽的磁流變阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變阻尼器所具有的毫秒級(jí)響應(yīng)速度、大控制范圍和大阻尼力輸出的特點(diǎn)，使得它成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)秀的半主動(dòng)執(zhí)行器件。目前，磁流變阻尼器已廣泛應(yīng)用在建筑物及橋梁的減振抗震系統(tǒng)、鐵路機(jī)車車輛及汽車懸架系統(tǒng)的減振等方面。
[0003]磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)使磁流變液在磁流變阻尼器的有效阻尼間隙內(nèi)的流動(dòng)方向與磁場方向相互垂直；其次，在一定大小的供應(yīng)電流條件下應(yīng)使有效液流阻尼通道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度盡可能大。目前所設(shè)計(jì)的磁流變阻尼器有效工作阻尼間隙大多采用的是無凹槽的圓環(huán)形液流阻尼通道，并且是通過以下兩種方法來提高磁流變阻尼器阻尼力的可調(diào)范圍。一是在相同輸入電流下，盡可能在磁流變液飽和范圍內(nèi)提高有效阻尼間隙內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。常用的方法是減小磁流變阻尼器的阻尼間隙寬度，但由于磁流變液久置未用再次啟用時(shí)，容易出現(xiàn)顆粒沉淀從而堵塞阻尼間隙，導(dǎo)致磁流變阻尼器失效。第二就是有效阻尼間隙的寬度保持不變，增加勵(lì)磁電流的大小，提高有效阻尼間隙處的磁流變液的剪切應(yīng)力，但是由于供電電流增加會(huì)使阻尼器的能耗也會(huì)有所增加。
[0004]基于此，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，想要同時(shí)增加有效阻尼間隙內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和提高有效阻尼間隙處的剪切應(yīng)力比較困難。因此，設(shè)計(jì)一種性能穩(wěn)定且結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊的磁流變阻尼器，使磁流變阻尼器輸出的阻尼力更大、阻尼力控制范圍更寬，是進(jìn)一步拓寬磁流變阻尼器工業(yè)應(yīng)用的前提。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服【背景技術(shù)】中存在的問題及滿足磁流變阻尼器實(shí)際使用要求，本實(shí)用新型提出一種液流通道設(shè)有凹槽的磁流變阻尼器。通過在活塞頭左端面和右端面上分別加工3個(gè)矩形凹槽，使得活塞頭和活塞套筒之間的阻尼間隙形成帶凹槽的液流通道。在勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場作用下，活塞頭右端外表面和活塞套筒右端內(nèi)表面間的液流通道構(gòu)成第I段軸向流動(dòng)式帶凹槽的阻尼間隙；活塞頭左端外表面和活塞頭套筒左端內(nèi)表面間的液流通道構(gòu)成第II段軸向流動(dòng)式帶凹槽的阻尼間隙。當(dāng)給勵(lì)磁線圈通電時(shí)，兩段帶凹槽的有效阻尼間隙內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較無凹槽有效阻尼間隙大的磁場，流經(jīng)兩段有效阻尼間隙的磁流變液屈服應(yīng)力增強(qiáng)，從而在阻尼器封閉容腔I和封閉容腔II之間形成較大的壓力差。通過控制施加電流大小可實(shí)現(xiàn)輸出阻尼力的有效控制。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分利用了磁力線的走向，在不減小阻尼間隙寬度的前提下，通過設(shè)置矩形凹槽有效增大了阻尼間隙處的磁感應(yīng)強(qiáng)度和屈服應(yīng)力，保證了阻尼器能夠輸出足夠大的阻尼力，同時(shí)不會(huì)因阻尼間隙太窄而造成堵塞；使得磁流變阻尼器的性能更穩(wěn)定、阻尼力動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)范圍更大，特別適用于鐵路、交通等行業(yè)減振系統(tǒng)。
[0006] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括:活塞桿(1)、密封圈I (2)、螺釘I (3)、活塞端蓋(4)、密封圈II (5)、活塞頭(6)、浮動(dòng)活塞(7)、密封圈III (8)、右吊耳
(9)、阻尼器右端蓋(10)、螺釘II (11)、密封圈IV (12)、阻尼器缸體(13)、勵(lì)磁線圈(14)、活塞套筒(15)、螺釘III (16)、螺釘IV (17)、密封圈V (18)、阻尼器左端蓋(19)以及左吊耳
(20);活塞桿(1)左端與左吊耳(20)通過螺紋緊固連接；阻尼器左端蓋(19)中間加工有圓形通孔，活塞桿(1)與阻尼器左端蓋(19)圓形通孔內(nèi)表面間隙配合；活塞桿(1)與阻尼器左端蓋(19)圓形通孔內(nèi)表面通過密封圈I (2)進(jìn)行密封；阻尼器左端蓋(19)與阻尼器缸體(13)左端面間隙配合，阻尼器左端蓋(19)與阻尼器缸體(13)通過螺釘I (3)固定連接；阻尼器左端蓋(19)與阻尼器缸體(13)之間通過密封圈V (18)進(jìn)行密封；活塞桿(1)右端加工有外螺紋；活塞頭(6)左端中心加工有內(nèi)螺紋孔；活塞桿(1)與活塞頭(6)通過螺紋緊固連接；活塞頭(6)右端外表面加工有外螺紋；活塞套筒(15)右端內(nèi)表面加工有內(nèi)螺紋；活塞套筒(15)與活塞頭(6)通過螺紋緊固連接；活塞端蓋⑷加工有4個(gè)通孔，活塞頭
[6]左端加工有4個(gè)內(nèi)螺紋孔，活塞端蓋(4)和活塞頭(6)通過螺釘IV(17)固定連接；活塞端蓋(4)和活塞套筒(15)通過螺釘III (16)固定連接；活塞套筒(15)和阻尼器缸體(13)通過密封圈II (5)進(jìn)行密封；活塞端蓋(4)加工有4個(gè)周向均勻布置的腰形通孔E、F、G和H，形成磁流變液進(jìn)出通道；活塞頭(6)右端面加工有4個(gè)周向均勻布置的腰形通孔A、B、C和D，形成磁流變液進(jìn)出通道；活塞頭(6)徑向圓周外表面和活塞套筒(15)徑向圓周內(nèi)表面之間設(shè)有供磁流變液通過的徑向間隙，徑向間隙厚度為1.0mm;活塞頭(6)左端和右端圓周外表面分別加工有3個(gè)矩形凹槽；浮動(dòng)活塞(7)外表面與阻尼器缸體(13)內(nèi)表面間隙配合，浮動(dòng)活塞(7)與阻尼器缸體(13)通過密封圈IV (12)密封；阻尼器右端蓋(10)與阻尼器缸體(13)右端面間隙配合，阻尼器右端蓋(10)與阻尼器缸體(13)通過螺釘II (11)固定連接；阻尼器右端蓋(10)與阻尼器缸體(13)通過密封圈III (8)進(jìn)行密封；阻尼器右端蓋(10)右端與右吊耳(9)通過螺紋固定連接；勵(lì)磁線圈(14)纏繞在活塞頭(6)的凹槽內(nèi)；勵(lì)磁線圈(14)的兩根引線由活塞頭(6)中的引線孔及活塞端蓋⑷相對(duì)應(yīng)的引線孔I孔中引出，并經(jīng)過活塞桿(1)中的引線孔引出。阻尼器左端蓋(19)、活塞端蓋(4)以及阻尼器缸體(13)之間圍成封閉容腔I ;活塞頭(6)、阻尼器缸體(13)以及浮動(dòng)活塞(7)之間圍成封閉容腔II ;浮動(dòng)活塞(7)、阻尼器缸體(13)以及阻尼器右端蓋(10)之間圍成封閉容腔III ;封閉容腔I和封閉容腔II內(nèi)填充磁流變液；封閉容腔III內(nèi)填充壓縮氣體；當(dāng)活塞桿(1)沿軸向方向受拉伸時(shí)，封閉容腔I內(nèi)的磁流變液經(jīng)過活塞端蓋(4)的腰形通孔E、F、G和H，進(jìn)入活塞頭(6)和活塞套筒(15)之間形成的帶矩形凹槽的液流通道，經(jīng)過活塞頭￠)的腰形通孔A、B、C和D進(jìn)入封閉容腔II ;當(dāng)活塞桿(1)沿軸向方向受壓縮時(shí)，封閉容腔II內(nèi)的磁流變液經(jīng)過活塞頭(6)的腰形通孔A、B、C和D進(jìn)入活塞頭(6)和活塞套筒(15)之間形成的帶矩形凹槽的液流通道，經(jīng)過活塞端蓋(4)的腰形通孔E、F、G和Η進(jìn)入容腔I ;活塞桿(1)沿軸向方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，封閉容腔I和封閉容腔II的體積會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，此時(shí)浮動(dòng)活塞(7)會(huì)通過軸向方向的左右浮動(dòng)來實(shí)現(xiàn)體積補(bǔ)償。活塞端蓋(4)、活塞頭(6)以及活塞套筒(15)由低碳鋼導(dǎo)磁材料制成；其余零件均由不導(dǎo)磁材料制成。
[0007]本實(shí)用新型與【背景技術(shù)】相比，具有的有益效果是:
[0008](1)本實(shí)用新型磁流變阻尼器通過在活塞頭左端面和右端面上分別加工3個(gè)矩形凹槽，使得活塞頭和活塞套筒之間的阻尼間隙形成帶凹槽的液流通道。在勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場作用下，由活塞頭與活塞套筒之間的有效液流阻尼通道構(gòu)成第I段軸向流動(dòng)式阻尼間隙和第II段軸向流動(dòng)式阻尼間隙；當(dāng)給勵(lì)磁線圈通入電流時(shí)，設(shè)有矩形凹槽的兩段有效阻尼間隙內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生較大的磁場強(qiáng)度，使流經(jīng)兩段阻尼間隙的磁流變液屈服應(yīng)力增強(qiáng)，從而在阻尼器封閉容腔I和封閉容腔II之間形成壓力差。通過控制施加電流大小可實(shí)現(xiàn)輸出阻尼力的有效控制。在不增加勵(lì)磁電流的前提下，有效增大了液流阻尼間隙處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，保證了阻尼器能夠輸出足夠大的阻尼力。
[0009](2)與傳統(tǒng)未設(shè)有凹槽液流通道的磁流變阻尼器相比，本實(shí)用新型阻尼器采用設(shè)有凹槽的液流通道，在不增加磁流變阻尼器外部尺寸的前提下，在較小的勵(lì)磁電流作用下具有較大的可控阻尼力，同時(shí)阻尼力動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)范圍更寬，特別適用于鐵路、交通等行業(yè)減振系統(tǒng)。
[0010](3)本實(shí)用新型磁流變阻尼器所用零件除了活塞端蓋(4)、活塞套筒(15)以及活塞頭出)由低碳鋼導(dǎo)磁材料制成外，其余零件均由不導(dǎo)磁材料制成