一種具有兩級阻尼力輸出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，尤其涉及一種具有兩級阻尼力輸出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建筑物及橋梁的減振抗震系統、鐵路機車車輛及汽車懸架系統的減振等方面。
[0003]磁流變阻尼器工作時，常將磁流變液的流道設置于可控磁場的閉合回路上，當阻尼器活塞與缸體發生相對運動時，磁流變液在流道內流動，通過控制作用在磁通回路上的勵磁磁場就可以改變磁流變液的剪切應力，實現阻尼器輸出阻尼力的無級調節。
[0004]傳統的磁流變阻尼器，通常是在活塞頭上設置一個圓環形的磁流變液流道進行阻尼力控制，這對于低速的場合，比如轎車或者火車的懸架系統，在可控阻尼力、可控阻尼比和可控制速度范圍等方面能夠滿足要求。但是，隨著激勵的速度(活塞的運動速度)的增加，傳統的磁流變阻尼器的粘滯阻尼力呈二次方比例上升。活塞速度的增加將大幅度的降低磁流變阻尼器的可控阻尼比和可控速度范圍，對于高速(活塞速度>lm/s)應用場合，比如裝甲車駕駛員座椅懸架、越野車沖擊能量吸收系統以及其他交通車輛，以及直升飛機的防撞系統和飛行器著陸系統等，粘滯阻尼力將非常大，這會導致磁流變阻尼器的可控阻尼比約等于I，因為此時粘滯阻尼力約等于磁流變阻尼器的總輸出力，那么為了滿足高速應用場合的應用要求，一般通過犧牲磁流變阻尼器的可控阻尼力和磁通回路的工作效率來實現，這是因為傳統的磁流變阻尼器的粘滯阻尼力可以通過降低磁流變阻尼器總輸出力和磁場回路的效率來實現降低。
[0005]因此，需要設計一種新型磁流變阻尼器，既適用于高速場合又能控制低速振動，從而提高磁流變阻尼器的性能。

【發明內容】

[0006]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具有兩級阻尼力輸出控制的磁流變阻尼器。在常規的阻尼器活塞頭中安裝了活塞頭右端蓋，在活塞頭的右端面銑出一個圓環形槽，用于安放第二勵磁線圈;在活塞頭右端蓋上銑出三個與磁流變液通道相連通的沉孔槽，供磁流變液流通;在活塞頭右端蓋槽口靠近活塞頭方向安有彈簧以及彈簧活動塊。在第一勵磁線圈正常通電且通電電流不變的情況下，當第二勵磁線圈通電時，彈簧收縮，將彈簧活動塊向活塞頭方向拉并緊靠第二勵磁線圈，此時，液流通道是全通的，不受任何阻礙，當活塞桿拉伸時磁流變液可以從封閉容腔I流向封閉容腔Π，封閉容腔I與封閉容腔Π的壓力差不會很大，故輸出阻尼力也不大;這時輸出的阻尼力適用于控制低速振動場合。當第二勵磁線圈斷電時，彈簧將不再收縮，會將彈簧活動塊推向活塞頭右端蓋方向，將液流通道部分堵住。當活塞桿拉伸時磁流變液將受限制的從封閉容腔I流向封閉容腔π，封閉容腔I與封閉容腔Π的壓力差較之前增大了許多，故可以輸出很大的阻尼力，這時輸出的阻尼力適用于減緩高速引起的振動沖擊場合。這種結構設計通過限制磁流變液的流通通道來提供兩級阻尼力的輸出。在不增加阻尼間隙長度和電流的前提下，可提供較大的輸出阻尼力，特別適用于汽車、建筑等行業減振系統。
[0007]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(1)、密封圈1(2)、螺釘1(3)、活塞頭左端蓋(4)、密封圈Π (5)、活塞頭(6)、第二勵磁線圈(7)、彈簧(8)、彈簧活動塊(9)、浮動活塞(10)、密封圈ΠΚ11)、密封圈IV(12)、右吊耳(13)、阻尼器右端蓋(14)、螺釘Π (15)、阻尼器缸體(16)、活塞頭右端蓋(17)、螺釘ΙΠ(18)、第一勵磁線圈(19)、活塞套筒
(20)、螺釘IV(21)、螺釘V(22)、密封圈V (23)、阻尼器左端蓋(24)及左吊耳(25);活塞桿(I)與左吊耳(25)通過螺紋緊固連接;阻尼器左端蓋(24)中間加工有圓形通孔，活塞桿(I)與阻尼器左端蓋(24)圓形通孔內表面間隙配合;活塞桿(I)與阻尼器左端蓋(24)圓形通孔內表面通過密封圈1(2)進行密封;阻尼器左端蓋(24)與阻尼器缸體(16)左端面間隙配合，阻尼器左端蓋(24)與阻尼器缸體(16)通過螺釘1(3)固定連接;阻尼器左端蓋(24)與阻尼器缸體(16)之間通過密封圈V (23)進行密封;活塞頭左端蓋(4)與活塞套筒(20)通過螺釘IV
(21)固定連接；活塞頭左端蓋(4)與活塞頭(6)通過螺釘V(22)固定連接；活塞頭右端蓋
(17)與活塞套筒(20)通過螺釘ΙΠ(18)固定連接;活塞桿(I)右端加工有外螺紋;活塞頭左端蓋(4)中心加工有通孔;活塞頭(6)左端面中心加工有內螺紋孔;活塞桿(I)與活塞頭左端蓋
(4)過盈配合;活塞桿(I)與活塞頭(6)通過螺紋緊固連接;活塞套筒(20)與阻尼器缸體(16)通過密封圈Π (5)進行密封;活塞頭(6)外表面和活塞套筒(20)內表面之間設有供磁流變液通過的圓環形液流通道;第一勵磁線圈(19)纏繞在活塞頭(6)外表面的凹槽內；第一勵磁線圈(19)的兩根引線通過活塞頭(6)外表面的引線槽及活塞桿(I)的引線孔引出；第二勵磁線圈(7)纏繞在活塞頭(6)右端面的凹槽內，與第一勵磁線圈(19)的纏繞方式相互垂直;第二勵磁線圈(7)的引線通過活塞頭(6)中間的引線孔及活塞桿(I)的引線孔引出；活塞頭右端蓋(17)設有三個軸向均勻布置的沉孔槽，彈簧活動塊(9)放置在活塞頭右端蓋(17)沉孔槽內；彈簧(8)放置在彈簧活動塊(9)沉孔槽內；浮動活塞(10)外表面與阻尼器缸體(16)內表面間隙配合;浮動活塞(10)與阻尼器缸體(16)通過密封圈m(ii)進行密封;阻尼器右端蓋
(14)與阻尼器缸體(16)右端面間隙配合，阻尼器右端蓋(14)與阻尼器缸體(16)通過螺釘Π
(15)固定連接;阻尼器右端蓋(14)與阻尼器缸體(16)通過密封圈IV(12)進行密封;阻尼器右端蓋(14)右端與右吊耳(13)通過螺紋固定連接。阻尼器左端蓋(24)、活塞頭左端蓋(4)以及阻尼器缸體(16)之間圍成封閉容腔I;活塞頭右端蓋(17)、阻尼器缸體(16)以及浮動活塞
(10)之間圍成封閉容腔Π;浮動活塞(10)、阻尼器缸體(16)以及阻尼器右端蓋(14)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(1)會通過軸向方向的左右浮動來實現體積補償。
[0008]本實用新型與【背景技術】相比，具有的有益效果是:
[0009](I)、本實用新型磁流變阻尼器在第一勵磁線圈正常通電且通電電流不變的情況下，當第二勵磁線圈通電時，彈簧收縮，將彈簧活動塊向活塞頭方向拉并緊靠第二勵磁線圈，此時，液流通道不受任何阻礙，活塞桿拉伸時磁流變液可以毫無阻礙的從封閉容腔I流向封閉容腔Π，封閉容腔I與封閉容腔Π的壓力差不大，故輸出阻尼力也大，此時輸出的阻尼力可以控制低速振動。當第二勵磁線圈斷電時，彈簧將不再收縮，會將彈簧活動塊推向活塞頭右端蓋方向，將液流通道部分堵住。此時，活塞桿拉伸時磁流變液受限制的從封閉容腔I流向封閉容腔Π，封閉容腔I與封閉容腔Π的壓差增大了許多，故可輸出較大的阻尼力，此時輸出阻尼力適用于減緩高速引起的振動沖擊場合。這種結構設計通過限制磁流變液的流通可有效提供兩級阻尼力的輸出。
[0010](2)、與傳統的磁流變阻尼器相比，本實用新型阻尼器采用在活塞頭右端面及活塞頭右端蓋安裝一個第二勵磁線圈，可以在第一勵磁線圈電流不變的情況下控制輸出兩級阻尼力。在不增加阻尼間隙長度和電流的前提下，可提供一個較大的輸出阻尼力，特別適用于汽車、建筑等行業減振系統。
[0011](3)、本實用新型磁流變阻尼器所用零件活塞頭左端蓋(4)、活塞頭(6)、彈簧活動塊(9)、活塞套筒(20)以及活塞頭右端蓋(17)分別由低碳鋼導磁材料制成;其余零件均由不導磁材料制成。這種設計充分發揮垂直磁場對磁流變液的作用，也可讓第二勵磁線圈輕易地使彈簧收縮，將彈簧活動塊(9)吸往第二勵磁線圈方向，使阻尼器能夠精確的輸出兩級阻尼力。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型結構不意圖。
[0013]圖2是本實用新型磁力線分布及有效阻尼間隙示意圖。
[0014]圖3是本實用新型第一種工作狀態。
[0015]圖4是本實用新