一種雙活塞電流變減振器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種減振器，具體涉及一種雙活塞電流變減振器，主要用于輪式車輛的半主動控制，也用于其他減振系統。
【背景技術】
[0002]傳統的汽車懸架系統是一種被動的減振系統，這種系統的彈性元件和減振器的性能是不可調節的，特別是減振器的阻尼是不可調節的。它的主要缺點是減振器所提供的阻尼只對某一工作條件是理想的，對于遠離規定工作條件的工況，達不到理想的阻尼和減振效果。顯然，最理想是所謂的主動或半主動懸架系統，此時它的彈性元件和阻尼元件的性能均可進行調節和控制，即它可以根據不同的路面條件，變換彈性元件和阻尼元件的參數，使車輛的平順性和安全性協調一致，達到最佳狀態。
[0003]與傳統的減振器相比，電流變減振器的特點是其阻尼力不只取決于活塞運動速度，而主要通過控制所施加的電壓來控制阻尼力的大小，電流變減振器是半主動懸架的理想阻尼元件，它利用電流變液的屈服后性質，即屈服應力的可控性，可以實時調整阻尼參數，在電流變減振器中不設置節流面積可變的節流閥，以及控制節流孔開度的裝置，其結構簡單，在一定的工作溫度范圍內只需電壓信號即可控制阻尼，動態響應快、能耗低，是替代傳統減振器的最好選擇。
[0004]目前已有關于電流變減振器的結構設計，但普遍結構復雜，散熱性不好，而且多數是將電壓加載到活塞桿上，加電方式存在不穩定、不可靠等問題，而且存在的電流變液沉淀問題更是沒有解決。

【發明內容】

[0005]本發明針對現有電流變減振器存在的不足，提供一種結構簡單、加電方式穩定可靠、可解決電流變液沉淀，且散熱性好、經濟性高的雙活塞電流變減振器，它通過調整不同的電場強度大小，實現減振器阻尼力的適時調節。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]一種雙活塞電流變減振器，包括內筒、外筒、下底座、上端蓋、正極板、活塞和活塞桿，外筒與內筒套裝后通過定位絕緣元件定位，內筒下端與正極板固連，上端與定位絕緣元件連接，外筒下端與下底座螺紋連接，外筒上端與上端蓋也用螺紋連接，活塞桿有外部垂直伸入內筒中連接活塞；內筒由活塞分割成上工作腔和下工作腔，上工作腔內填充普通液壓油，上工作腔頂端內筒壁上設有普通閥，下工作腔內填充電流變液，下工作腔底部設有正極板，正極板和下底座之間留有錐形間隙；內、外筒間形成有環形腔，環形腔內設有環形活塞將環形腔分隔為上下兩個區域，下部區域通過錐形間隙與內筒的下工作腔連通；上部區域以固定在內外筒壁上的限位環為界，分為環形活塞運動區域和浮動活塞運動區域；浮動活塞運動區域包含位于限位環上方的浮動活塞，浮動活塞上方為充氣室，環形活塞上方的環形活塞運動區域通過普通閥與內筒的上工作腔連通。
[0008]所述的一種雙活塞電流變減振器，正極板通過內筒壁、上充油油門組合接電源正極，下底座接電源負極。
[0009]所述的一種雙活塞電流變減振器，充氣室置于減振器頂端，并安裝有充氣氣門組合，充氣氣門組合內端穿過上端蓋和定位絕緣元件通入充氣室，充氣氣門組合外端的氣口上安裝鎖緊螺母。
[0010]本發明提供的雙活塞電流變減振器，通過設置的環形活塞將內外筒之間的環形腔分為上下兩部分，其功能是完全分離普通液壓油和電流變液；在內筒上部設置普通閥，由普通液壓油通過普通閥產生基礎阻尼力；在內筒底端正極板與下底座之間形成錐形間隙流道，通過控制錐形間隙兩端的電壓，由電流變液在通過錐形間隙時產生可控阻尼力；正極板通過內筒壁、上充油油門組合接電源正極，下端蓋接電源負極，電源工作安全穩定可靠；內外筒間距較大，散熱性好。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1為雙活塞電流變減振器結構示意圖；
[0012]圖2為雙活塞電流變減振器正極板與下底座之間的支撐條軸測示意圖；
[0013]圖3為雙活塞電流變減振器的普通閥的結構示意圖，其中(a)為左視圖，(b)為俯視圖。
[0014]圖中:
[0015]1-連接環，2-下底座，3-正極板，4-內筒，5-外筒，6_活塞，7_環形活塞，8_活塞桿，9-普通閥，10-浮動活塞，11-定位絕緣兀件，12-上端蓋，13-密封蓋，14-上充油油門組合，15-鎖緊螺母，16-充氣氣門組合，17-充氣室，18-限位環，19-環形腔，20-液壓油，21-電流變液，22-防塵罩，23-下充油油門組合，24-錐形間隙
【具體實施方式】
[0016]參見圖1至圖3，雙活塞電流變減振器，包括內筒4、外筒5、環形活塞7、正極板3、下底座2、上端蓋12、防塵罩22、定位絕緣元件11、活塞6和活塞桿8。內筒4和外筒5套裝后通過定位絕緣元件11定位，防塵罩22罩在外筒5外部，并與活塞桿上端固連。內筒4下端與正極板3固連，上端與定位絕緣元件11連接，外筒5下端與下底座2通過螺紋連接，可以調整錐形間隙的大小以適合不同車型對減振器的要求。外筒5上端和上端蓋12也用螺紋連接。
[0017]活塞桿8由外部垂直伸進內筒4中連接活塞6，內筒4被活塞6分成上、下兩工作腔。活塞6下部填充電流變液21，稱為下工作腔，該區域的底端設有正極板3，正極板3和下底座2之間均勻分布支撐條，以支撐正極板3和內筒4。在正極板3和下底座2之間留有一定錐形間隙24，電流變液21從錐形間隙24流過。活塞6上部充滿普通液壓油20，稱為上工作腔，該區域的頂端內筒4壁上設有普通閥9。
[0018]內、外筒間形成適當的環形腔19，環形腔19內設有環形活塞7，將環形腔19分隔為上下兩個區域，下部區域通過錐形間隙24與內筒4的下工作腔連通。又以內外筒5壁上安裝的限位環18為界，將環形腔19的上部區域分成下方的環形活塞7運動區域和上方的浮動活塞10運動區域，環形活塞7運動區域內包括環形活塞7，浮動活塞10運動區域內安裝有浮動活塞10，浮動活塞10位于限位環18上方。環形活塞7運動區域上部通過普通閥9與內筒的上工作腔連通。浮動活塞10運動區域中，浮動活塞10上方設為充氣室17，充氣室17頂端安裝充氣氣門組合16 ;充氣氣門組合16內端穿過上端蓋12和定位絕緣元件11通入充氣室17，外端的氣口上安裝鎖緊螺母15。
[0019]本雙活塞電流變減振器通過環形活塞7將內外筒5之間的環形腔19分為上下兩個區域，其功能是完全隔離普通液壓油20和電流變液21 ;在內筒4上部設置普通閥9，由普通液壓油20通過普通閥9產生基礎阻尼力；在內筒4底端正極板3與下底座2之間形成錐形間隙24流道，通過控制錐形間隙24兩端的電壓，由電流變液21在通過錐形間隙24產生可控阻尼力；正極板3通過內筒4壁、上充油油門組合23接電源正極，下底座2接電源負極，電源工作安全穩定可靠；內外筒5間距較大，散熱性好。
[0020]本雙活塞電流變減振器的工作原理:
[0021]在正極板3和下底座2之間留有一定錐形間隙24，電流變液21從錐形間隙24流過，錐形間隙24兩端的正極板3和下底座2與高壓電源的兩極接通，使錐形間隙24處形成電場，通過控制電場強度改變電流變液體21的表觀粘度和抗剪屈服應力，從而在錐形間隙24兩端產生可控壓差。浮動活塞10上方的充氣室17內充入一定壓力的氣體，使浮動活塞10隨活塞6上下運動，其主要目的是補償活塞桿8運動造成的上下工作腔油液體積的變化。當減振器的活塞6上下運動時，電流變液21通過錐形間隙24，在下工作腔和環形腔19之間流動，錐形間隙24兩端產生可控壓差，從而使減振器產生阻尼力，作為可控阻尼力，通過控制施加在錐形間隙24的電場強度來改變通過錐形間隙的電流變液21表觀粘度和抗剪屈服應力，從而控制錐形間隙24兩端的壓力差，進而得到懸架最佳阻尼力。普通液壓油20通過普通閥9，在內筒4和環形腔19之間流動，普通閥9的兩端產生壓差，從而使減振器產生阻尼力，作為基本阻尼力。活塞在伸張和壓縮行程中受到的阻尼力都是基本阻尼力和可控阻尼力的疊加。當活塞6向下運動時，電流變液21通過錐形間隙24由內筒4流入環形腔19，普通液壓油20通過普通閥9由環形腔19流入內筒4，由于兩部分壓差的存在，這樣活塞6底部壓力大于頂部壓力，使活塞6向下運動受阻；在活塞6向上運動中，電流變液21通過錐形間隙24由環形腔19流入內筒4，普通液壓油20通過普通閥9由內筒4流入環形腔19，同樣由于兩部分壓差的存在使活塞6頂部壓力大于底部壓力，使活塞6向上運動受阻。因此，活塞6上下運動都將消耗車輪和車架的振動能量，使振動消失，并且減振器耗散振動能量的能力可以通過對外加電場強度的控制而變化。
【主權項】
1.一種雙活塞電流變減振器，包括內筒、外筒、下底座、上端蓋、正極板、活塞和活塞桿，外筒與內筒套裝后通過定位絕緣元件定位，內筒下端與正極板固連，上端與定位絕緣元件連接，外筒下端與下底座螺紋連接，外筒上端與上端蓋也用螺紋連接，活塞桿由外部垂直伸入內筒中連接活塞；其特征在于，內筒由活塞分割成上工作腔和下工作腔，上工作腔內填充普通液壓油，上工作腔頂端內筒壁上設有普通閥，下工作腔內填充電流變液，下工作腔底部設有正極板，正極板和下底座之間留有錐形間隙；內、外筒間形成有環形腔，環形腔內設有環形活塞將環形腔分隔為上下兩個區域，下部區域通過錐形間隙與內筒的下工作腔連通；上部區域以固定在內外筒壁上的限位環為界，分為環形活塞運動區域和浮動活塞運動區域；浮動活塞運動區域包含位于限位環上方的浮動活塞，浮動活塞上方為充氣室，環形活塞上方的環形活塞運動區域通過普通閥與內筒的上工作腔連通。
2.按照權利要求1所述的一種雙活塞電流變減振器，其特征在于，所述正極板通過內筒壁、上充油油門組合接電源正極，下底座接電源負極。
3.按照權利要求1所述的一種雙活塞電流變減振器，其特征在于，所述充氣室頂端安裝有充氣氣門組合，充氣氣門組合內端穿過上端蓋和定位絕緣元件通入充氣室，充氣氣門組合外端的氣口上安裝鎖緊螺母。
【專利摘要】本發明公開了一種雙活塞電流變減振器，具有阻尼連續可調的功能，主要用于車輛懸架系統的半主動控制。該減振器主要包括活塞、環形活塞、內外筒、普通閥、錐形間隙、充氣室、正極板，活塞把內筒完全分為上下工作腔，上工作腔內填充普通液壓油，液壓油通過普通閥在內筒和環形腔之間流動，下工作腔內充滿電流變液，電流變液通過錐形間隙在內筒和環形腔之間流動，減振器所需的最佳阻尼力由錐形間隙和普通閥產生。減振器設置浮動活塞，在減振器工作過程中，以補償活塞桿在運動過程中造成的上工作腔內油液體積的變化,在減振器底部設置錐形間隙，在提供可控阻尼力的同時，也可使電流變液在工作過程中容易快速消除沉淀。
【IPC分類】F16F9-53, F16F9-06, F16F9-43
【公開號】CN104613124
【申請號】CN201510058175
【發明人】王云成, 孫民, 王建華, 謝飛, 王猛, 周建鵬
【申請人】吉林大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年2月4日