采用環形永磁體和勵磁線圈進行復合控制的磁流變阻尼器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種磁流變阻尼器，尤其涉及一種采用環形永磁體和勵磁線圈進行復合控制的磁流變阻尼器。
【背景技術】
[0002]磁流變阻尼器所具有的毫秒級響應速度、大控制范圍和大阻尼力輸出的特點，使得它成為工業應用領域優秀的半主動執行器件。目前，磁流變阻尼器已廣泛應用在汽車懸架系統及鐵路機車車輛、建筑物及橋梁的減振抗震等方面。
[0003]目前所使用的磁流變阻尼器都只是對勵磁線圈通電，產生作用于磁流變液的磁場，進而產生可控的阻尼力。工作時一旦出現故障，造成勵磁線圈失電，就沒有磁場作用于阻尼間隙內的磁流變液，使得阻尼力急劇下降，容易導致危險情況發生。例如，在汽車懸架上造成減振性能急劇下降，不具有失效安全性。另外，磁流變阻尼器經常處于小阻尼工作狀態，需要對勵磁線圈通以一定電流維持其小阻尼工作狀態，一定程度上增加了系統耗能。
[0004]因此，設計一種具有失效安全性、能耗小、輸出阻尼力大以及結構相對緊湊的磁流變阻尼器，是進一步拓寬磁流變阻尼器應用場合的前提。

【發明內容】

[0005]為了克服【背景技術】中存在的問題及滿足磁流變阻尼器實際使用要求，本實用新型提出一種采用環形永磁體和勵磁線圈進行復合控制的磁流變阻尼器。在常規阻尼器活塞頭凹槽內增設一個環形永磁體，對阻尼間隙處的磁流變液提供固定磁場；同時在環形永磁體上纏繞勵磁線圈，對阻尼間隙處的磁流變液提供可變磁場。這種結構設計充分利用了環形永磁體在磁流變液通道中產生的固定磁場，從而在勵磁線圈失電情況下也可以提供一定的阻尼力來保證故障情況下阻尼器的減振能力，防止危險情況發生，即具有失效安全性;同時該設計一定程度上也減少了阻尼器系統能耗。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案包括:活塞桿(I)、活塞頭左端蓋
(2)、活塞頭(3)、活塞頭右端蓋(4)、浮動活塞(5)、右吊耳(6)、阻尼器右端蓋(7)、阻尼器缸體(8)、螺母(9)、勵磁線圈(10)、活塞套筒(11)、環形永磁體(12)、阻尼器左端蓋(13)以及左吊耳(14);活塞桿(I)左端加工有外螺紋;左吊耳(14)右端面中心加工有內螺紋孔;活塞桿
(1)與左吊耳(14)通過螺紋緊固連接;阻尼器左端蓋(13)中間加工有圓形通孔，活塞桿(I)與阻尼器左端蓋(13)圓形通孔內表面間隙配合;活塞桿(I)與阻尼器左端蓋(13)圓形通孔內表面通過密封圈進行密封;阻尼器左端蓋(13)與阻尼器缸體(8)左端面間隙配合，阻尼器左端蓋(13)與阻尼器缸體(8)通過螺釘固定連接;阻尼器左端蓋(13)與阻尼器缸體(8)之間通過密封圈進行密封;活塞頭左端蓋(2)與活塞套筒(11)通過螺釘固定連接;活塞頭左端蓋
(2)與活塞頭(3)通過螺釘固定連接;活塞頭右端蓋(4)與活塞套筒(11)通過螺釘固定連接；活塞桿(I)右端加工有外螺紋;活塞頭左端蓋(2)中心加工有圓形通孔;活塞頭(3)左端面中心加工有內螺紋孔;活塞桿(I)與活塞頭左端蓋(2)過盈配合;活塞桿(I)與活塞頭(3)通過螺紋緊固連接;活塞頭右端蓋(4)中間加工有圓形通孔，活塞頭(3)右端與活塞頭右端蓋(4)圓形通孔內表面過盈配合;活塞頭(3)右端外表面加工有外螺紋;活塞頭(3)與活塞頭右端蓋(4)通過螺母(9)進行緊固連接;活塞套筒(11)與阻尼器缸體(8)通過密封圈進行密封;活塞頭(3)外表面和活塞套筒(11)內表面之間設有供磁流變液通過的徑向厚度為1.0mm的圓環形液流通道;活塞頭左端蓋(2)加工有4個周向均勻布置的腰形通孔A，活塞頭右端蓋(4)加工有4個周向均勻布置的腰形通孔B;腰形通孔A、圓環形液流通道和腰形通孔B共同組成磁流變液流經的液流通道;活塞頭(3)中部加工有凹槽;環形永磁體(12)安裝在活塞頭(3)的凹槽內；勵磁線圈(10)纏繞在活塞頭(3)凹槽內的環形永磁體(12)上；活塞頭(3)外表面加工有引線槽，活塞桿(I)中心加工有引線孔;勵磁線圈(10)的兩根引線通過活塞頭(3)夕卜表面的引線槽，經過活塞桿(I)的引線孔，再通過活塞桿(I)的引線孔中引出；浮動活塞(5)外表面與阻尼器缸體(8)的內表面間隙配合;浮動活塞(5)與阻尼器缸體(8)通過密封圈進行密封;阻尼器右端蓋(7)與阻尼器缸體(8)右端面間隙配合，阻尼器右端蓋(7)與阻尼器缸體(8)通過螺釘固定連接;阻尼器右端蓋(7)與阻尼器缸體(8)通過密封圈進行密封;阻尼器右端蓋(7)右端加工有外螺紋;右吊耳(6)左端面中心加工有內螺紋孔;阻尼器右端蓋(7)右端與右吊耳(6)通過螺紋固定連接。阻尼器左端蓋(13)、活塞頭左端蓋(2)以及阻尼器缸體(8)之間圍成封閉容腔I;活塞頭右端蓋(4)、阻尼器缸體(8)以及浮動活塞(5)之間圍成封閉容腔Π;浮動活塞(5)、阻尼器缸體(8)以及阻尼器右端蓋(7)之間圍成封閉容腔m;封閉容腔I和封閉容腔Π內填充磁流變液;封閉容腔m內填充壓縮氣體；當活塞桿(I)沿軸向方向受拉伸時，封閉容腔I內的磁流變液經過液流通道進入封閉容腔Π ;當活塞桿(I)沿軸向方向受壓縮時，封閉容腔Π內的磁流變液經過液流通道進入封閉容腔I;活塞桿(I)沿軸向方向運動時，封閉容腔I和封閉容腔Π的體積會發生相應變化，此時浮動活塞(5)會通過軸向方向的左右浮動來實現體積補償。活塞頭左端蓋(2)、活塞頭(3)、活塞套筒(11)以及活塞頭右端蓋(7)分別由低碳鋼導磁材料制成;環形永磁體(12)采用剩磁強度較高的強磁材料制成;其余零件均由不導磁材料制成。
[0007]本實用新型與【背景技術】相比，具有的有益效果是:
[0008](I)與普通阻尼器相比，本實用新型磁流變阻尼器通過在活塞中增設一個環形永磁體，給阻尼間隙處的磁流變液提供固定磁場。故障情況下勵磁線圈失電時，由于環形永磁體的存在，磁流變液通道內依然存在磁場，即在失電時阻尼器也能產生一定的阻尼力用于減振，預防了危險情況的發生，即具有失效安全性，特別適用于汽車懸架與鐵路機車的減振系統。
[0009](2)本實用新型磁流變阻尼器在不通電的情況下，由于永磁體固定磁場的存在，也能產生一定的阻尼力，非常適合阻尼器工作在小阻尼工作狀態。避免了常規阻尼器小阻尼工作狀態時勵磁線圈始終供電的情況，減少了系統能耗。
[0010](3)當給勵磁線圈通以適當的電流方向，勵磁線圈產生磁場，且產生的磁場方向在磁流變液通道一側與永磁體產生的磁場方向相同，進而在磁流變液通道中產生作用于磁流變液的疊加磁場，流經2段阻尼間隙的磁流變液剪切應力由于磁感性強度的增加而阻尼力得到大幅度的增大，從而在阻尼器封閉容腔I和封閉容腔Π之間形成較大壓力差，在不增加勵磁電流的前提下，保證了阻尼器能夠輸出足夠大的阻尼力。
[0011](4)本實用新型磁流變阻尼器所用零件除了活塞頭左端蓋、活塞頭、活塞套筒以及活塞頭右端蓋分別由低碳鋼導磁材料制成外，其余零件均由不導磁材料制成。這種設計可有效保證磁力線盡可能集中分布在2段有效阻尼間隙內，充分發揮垂直磁場對磁流變液的作用，有效提高磁流變阻尼器的工作效率。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型結構不意圖。
[0013]圖2是本實用新型勵磁線圈不通電時磁力線分布及有效阻尼間隙示意圖。
[0014]圖3是本實用新型勵磁線圈通電且工作在大阻尼狀態時磁力線分布及有效阻尼間隙示意圖。
[0015]圖4是本實用新型勵磁線圈通電且工作在小阻尼狀態時磁力線分布及有效阻尼間隙示意圖。
[0016]圖5是本實用新型活塞頭右端蓋右視圖。
[0017]圖6