專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛及設(shè)備等的油氣懸掛系統(tǒng)，尤其是電磁流變流體主動(dòng)油氣懸掛系統(tǒng)，特別是涉及電磁流變流體主動(dòng)油氣懸掛系統(tǒng)的主動(dòng)阻尼比控制、主動(dòng)變剛度控制、主動(dòng)高度調(diào)節(jié)尤其是高度同步控制。
背景技術(shù)：
對(duì)于傳統(tǒng)的油氣懸掛系統(tǒng)而言，連通的形式多樣。目前能夠通過(guò)液壓伺服控制閥、液壓比例控制閥以及高速開(kāi)關(guān)閥等液壓元器件、傳感器器與控制器實(shí)現(xiàn)油氣系統(tǒng)的諸多功能，如高度調(diào)節(jié)功能、主動(dòng)力控制功能、主動(dòng)減振等功能。但是由于系統(tǒng)連接管路多，傳感器多，比例控制元器件多，需要中大功率液壓系統(tǒng)，從而使其能耗高，一次性投資成本高，元器件的可靠性能差，從而使使用和維護(hù)成本高，僅僅應(yīng)用于諸如洲際導(dǎo)彈車(chē)、常規(guī)導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)等高成本車(chē)輛和設(shè)備。雖然全路面起重機(jī)采用了二戰(zhàn)炮車(chē)的油氣懸掛技術(shù)而進(jìn)入起重設(shè)備行業(yè)，其廣泛地推廣仍是個(gè)問(wèn)題。
近年來(lái)，電磁流變技術(shù)的發(fā)展對(duì)于油氣懸架技術(shù)的推廣奠定了基礎(chǔ)，其突出的特點(diǎn)是通過(guò)抗污染能力十分強(qiáng)的無(wú)閥芯型電磁流變控制閥，對(duì)于電磁流變流體的流量、壓差實(shí)施連續(xù)而快速(可達(dá)1000Hz)的比例控制，其性能和價(jià)格比顯著超過(guò)液壓比例控制閥類(lèi)；將該閥與液壓執(zhí)行油缸集成一體后，配合補(bǔ)償由于活塞桿的伸縮運(yùn)動(dòng)引起的油缸內(nèi)油液體積的變化，就可以組成可以實(shí)施對(duì)于阻尼比的連續(xù)、快速、可逆控制的電磁流變流體主動(dòng)油氣彈簧，如柳工集團(tuán)CLG858高速工程車(chē)用電磁流變流體智能主動(dòng)油氣彈簧。但是，電磁流變技術(shù)的應(yīng)用，也使得傳統(tǒng)油氣彈簧的連通(如US2004113377 Hydro-pneumatic Suspension System油氣懸掛系統(tǒng)；US20050067239 Hydro-pneumatic Suspension System油氣懸掛系統(tǒng))相對(duì)困難，除非整個(gè)系統(tǒng)全部采用電磁流變流體。
雖然中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)(CN200510057020.3具有車(chē)高調(diào)節(jié)功能的可控汽車(chē)磁流變減振器)是整個(gè)系統(tǒng)采用電磁流變流體的實(shí)例，其中采用了公知電磁流變橋路技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述汽車(chē)磁流變減振器的高度控制，但是對(duì)于四輪車(chē)輛而言，至少16個(gè)電磁流變閥無(wú)疑增加了汽車(chē)懸掛系統(tǒng)成本和降低了整套系統(tǒng)的可靠性能，使實(shí)際應(yīng)用顯得困難。
能否將電磁流變流體智能主動(dòng)油氣彈簧與傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)有效地結(jié)合，在充分發(fā)揮電磁流變流體智能主動(dòng)油氣彈簧在主動(dòng)變阻尼比方面的優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也能夠通過(guò)采用性能可靠的液壓控制閥類(lèi)實(shí)現(xiàn)電磁流變流體智能主動(dòng)油氣彈簧的主動(dòng)變剛度和主動(dòng)高度控制尤其是高度的同步調(diào)控，以便于揚(yáng)長(zhǎng)避短？同時(shí)，在保證輪式車(chē)輛主機(jī)廠(chǎng)要求的前提下，提高系統(tǒng)的可靠性能的同時(shí)，降低系統(tǒng)的一次投資成本和使用成本，提高輪式車(chē)輛主機(jī)廠(chǎng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力？困難是如將兩種工作介質(zhì)和工作原理不同的系統(tǒng)集成成一個(gè)系統(tǒng)，使其如何協(xié)同工作？這正是本發(fā)明所要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)將電磁流變流體油氣減振器內(nèi)由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體與分流集流閥的分支油路連通的方式，利用浮動(dòng)活塞，將電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)中的電磁流變流體與輔助液壓同步支系統(tǒng)中的傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體隔開(kāi)，并且使電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)與輔助液壓同步支系統(tǒng)偶合；從而可以采用電磁流變流體油氣減振器以及電磁流變流體和傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體兩種完全不同的傳動(dòng)介質(zhì)，同時(shí)或分別實(shí)現(xiàn)對(duì)于受控對(duì)象的主動(dòng)變阻尼比控制、主動(dòng)變剛度控制、主動(dòng)調(diào)高同步控制。
技術(shù)方案本發(fā)明的解決方案是一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，是由電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)和輔助液壓同步支系統(tǒng)組成；所述電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)是由電磁流變流體油氣減振器(10)、位于受控對(duì)象上的傳感器(80)和用于為電磁流變流體油氣減振器(10)提供執(zhí)行信號(hào)的控制器(600)組成；所述的輔助液壓同步支系統(tǒng)分別由分流集流閥(200)、方向控制閥(300)和液壓油源(400)組成；其特征在于將所述電磁流變流體油氣減振器(10)內(nèi)由浮動(dòng)活塞(50)形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與所述分流集流閥(200)的分支油路連通；所述電磁流變流體油氣減振器(10)內(nèi)的浮動(dòng)活塞(50)分別將電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)中的電磁流變流體與輔助液壓同步支系統(tǒng)中的傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體隔開(kāi)；通過(guò)所述浮動(dòng)活塞(50)實(shí)現(xiàn)了所述電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)間的偶合；可以采用電磁流變流體油氣減振器(10)以及電磁流變流體和傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體兩種完全不同的傳動(dòng)介質(zhì)，同時(shí)或分別實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述受控對(duì)象的主動(dòng)變阻尼比控制、主動(dòng)變剛度控制、主動(dòng)調(diào)高同步控制。
所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，可以將所述浮動(dòng)活塞(50)設(shè)置在所述電磁流變流體油氣減振器(10)的無(wú)桿腔，此時(shí)用于控制所述電磁流變流體油氣減振器(10)流量、壓差的電磁流變閥(35)位于與活塞桿(5)緊固連接的活塞(30)上；同時(shí)，由浮動(dòng)活塞(50)形成的體積補(bǔ)償腔體(60)位于所述電磁流變流體油氣減振器(10)無(wú)桿腔缸筒底部并且通過(guò)孔口(A)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)連通；將所述電磁流變流體油氣減振器(10)的有桿腔(20)或由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與外設(shè)液壓蓄能器(100)連通；當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述電磁流變流體油氣減振器(10)的有桿腔(20)連通時(shí)，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用；當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)連通時(shí)，所述由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)、外設(shè)液壓蓄能器(100)分別與所述分流集流閥(200)的分支油路連通，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)通過(guò)傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體和所述浮動(dòng)活塞(50)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮所引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用。
所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，所述電磁流變流體油氣減振器(10)中，可以將所述浮動(dòng)活塞(50)設(shè)置在所述電磁流變流體油氣減振器(10)活塞桿(5)的內(nèi)腔體中，此時(shí)用于控制所述電磁流變流體油氣減振器(10)流量、壓差的電磁流變閥(35)可以設(shè)置在與活塞桿(5)緊固連接的活塞(30)上，也可以設(shè)置在所述電磁流變流體油氣減振器(10)無(wú)桿腔缸筒底部并且與所述缸筒緊固連接定位；同時(shí)，由浮動(dòng)活塞(50)形成的體積補(bǔ)償腔體(60)位于所述電磁流變流體油氣減振器(10)活塞桿腔體頂部并且通過(guò)孔口(A)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)連通；在所述電磁流變閥(35)與無(wú)桿腔缸筒底部設(shè)置選用孔口(B)；將所述選用孔口(B)或由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與外設(shè)液壓蓄能器(100)連通；當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述選用孔口(B)連通時(shí)，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用；當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)連通時(shí)，所述由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)、外設(shè)液壓蓄能器(100)分別與所述分流集流閥(200)的分支油路連通，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)通過(guò)傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體和所述浮動(dòng)活塞(50)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮所引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用。
所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，通過(guò)電磁流變流體油氣減振系統(tǒng)，對(duì)于受控對(duì)象的振動(dòng)實(shí)施主動(dòng)變阻尼比控制，所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮所引起的體積變化依靠所述外設(shè)液壓蓄能器(100)補(bǔ)償；啟動(dòng)輔助液壓同步系統(tǒng)后，所述電磁流變流體油氣減振器(10)本身能夠作為液壓執(zhí)行油缸，并且受控于所述分流集流閥(200)和所述方向控制閥(300)而同步伸縮，從而對(duì)于受控對(duì)象實(shí)施主動(dòng)變剛度控制、主動(dòng)調(diào)高控制。
所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)和所述外設(shè)液壓蓄能器(100)分別與所述分流集流閥(200)的分支油路連通時(shí)，可以在所述外設(shè)液壓蓄能器(100)、由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與所述分流集流閥(200)間設(shè)置液控單向閥或液壓鎖(120)；當(dāng)所述輔助液壓同步系統(tǒng)失壓時(shí)，所述的液控單向閥或液壓鎖(120)將所述電磁流變流體油氣減振器(10)和所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述液壓同步系統(tǒng)斷開(kāi)，使所述電磁流變流體油氣減振器(10)通過(guò)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)，對(duì)于受控對(duì)象的振動(dòng)實(shí)施主動(dòng)阻尼比控制功能；一旦所述輔助液壓同步系統(tǒng)獲壓，便可以在所述方向控制閥(300)的協(xié)同作用下，打開(kāi)所述液控單向閥或液壓鎖(120)，將所述電磁流變流體油氣減振器(10)和所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述液壓同步系統(tǒng)連通，從而實(shí)現(xiàn)所述電磁流變流體油氣減振器(10)的同步伸縮功能，對(duì)于受控對(duì)象的高度實(shí)施同步控制。
所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，僅有由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)和所述分流集流閥(200)的分支油路連通時(shí)，便可以在由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)和所述分流集流閥(200)的分支油路間設(shè)置液控單向閥或液壓鎖(120)；當(dāng)所述輔助液壓同步系統(tǒng)失壓時(shí)，所述的液控單向閥或液壓鎖(120)將所述電磁流變流體油氣減振器(10)和所述液壓同步系統(tǒng)斷開(kāi)，使所述電磁流變流體油氣減振器(10)通過(guò)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)，對(duì)于受控對(duì)象的振動(dòng)實(shí)施主動(dòng)阻尼比控制功能；一旦所述輔助液壓同步系統(tǒng)獲壓，便可以在所述方向控制閥(300)的協(xié)同作用下，打開(kāi)所述液控單向閥或液壓鎖(120)，將所述電磁流變流體油氣減振器(10)與所述液壓同步系統(tǒng)連通，從而實(shí)現(xiàn)所述電磁流變流體油氣減振器(10)的同步伸縮，對(duì)于受控對(duì)象的高度實(shí)施同步控制。
所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，所述輔助液壓同步系統(tǒng)中的分流集流閥(200)可以是多個(gè)，適當(dāng)組合后實(shí)現(xiàn)多組電磁流變流體油氣減振器(10)的同步控制，如輪式車(chē)輛的電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)。
所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，所述輔助液壓同步系統(tǒng)中的分流集流閥(200)可以是固定式分流集流閥、固定比例式分流集流閥、自調(diào)式分流集流閥、自調(diào)比例式分流集流閥、可調(diào)式分流集流閥、組合可調(diào)式分流集流閥或補(bǔ)償式分流集流閥；采用多個(gè)分流集流閥(200)時(shí)，可以是上述種類(lèi)分流集流閥(200)的組合。
所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，在所述輔助液壓同步系統(tǒng)中分流集流閥(200)的出口間可以連接開(kāi)關(guān)閥(110)，用于在所述電磁流變流體油氣減振器(10)的行程終端對(duì)于同步誤差進(jìn)行修正。
有益效果本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將電磁流變流體智能主動(dòng)油氣彈簧與傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)有效結(jié)合，在充分發(fā)揮電磁流變流體智能主動(dòng)油氣彈簧在主動(dòng)變阻尼比方面的優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也能夠通過(guò)采用性能可靠的液壓控制閥類(lèi)實(shí)現(xiàn)電磁流變流體智能主動(dòng)油氣彈簧的主動(dòng)變剛度和主動(dòng)高度控制尤其是高度的同步調(diào)控，揚(yáng)長(zhǎng)避短，在保證輪式車(chē)輛主機(jī)廠(chǎng)要求的前提下，提高系統(tǒng)的可靠性能的同時(shí)，降低系統(tǒng)的一次投資成本和使用成本，提高輪式車(chē)輛主機(jī)廠(chǎng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。


說(shuō)明書(shū)附圖如下圖1是本發(fā)明由兩支電磁流變流體油氣減振器組成的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)I的示意圖；圖2是本發(fā)明由兩支電磁流變流體油氣減振器組成的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)II的示意圖；圖3是本發(fā)明由兩支電磁流變流體油氣減振器組成的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)III的示意圖；圖4是本發(fā)明由兩支電磁流變流體油氣減振器組成的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)IV的示意圖；圖5是本發(fā)明由兩支電磁流變流體油氣減振器組成的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)V的示意圖；圖6是本發(fā)明由兩支電磁流變流體油氣減振器組成的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)VI的示意圖；圖7是本發(fā)明由兩支電磁流變流體油氣減振器組成的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)VII的示意圖；圖8是本發(fā)明由四支電磁流變流體油氣減振器組成的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)I的示意圖；圖9是本發(fā)明由四支電磁流變流體油氣減振器組成的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)II的示意圖；圖10是本發(fā)明中采用的固定式分流集流閥或固定比例式分流集流閥原理圖；圖11是本發(fā)明中采用的自調(diào)式分流集流閥或自調(diào)比例式分流集流閥原理圖；圖12是本發(fā)明中采用的可調(diào)式分流集流閥原理圖；圖13是本發(fā)明中采用的組合可調(diào)式分流集流閥原理圖；圖14是本發(fā)明中采用的補(bǔ)償式分流集流閥原理圖；圖15是本發(fā)明中采用的電磁流變流體油氣減振器結(jié)構(gòu)示意圖I；圖16是本發(fā)明中采用的電磁流變流體油氣減振器結(jié)構(gòu)示意圖II；
圖17是本發(fā)明中采用的電磁流變流體油氣減振器結(jié)構(gòu)示意圖III；具體實(shí)施方式
下面參照?qǐng)D1-圖17詳述本發(fā)明一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)的組成及其原理參考圖1至圖9所示，一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，是由電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)和輔助液壓同步支系統(tǒng)組成；所述電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)是由電磁流變流體油氣減振器(10)、位于受控對(duì)象上的傳感器(80)和用于為電磁流變流體油氣減振器(10)提供執(zhí)行信號(hào)的控制器(600)組成；所述的輔助液壓同步支系統(tǒng)分別由分流集流閥(200)、方向控制閥(300)和液壓油源(400)組成；其特征在于將所述電磁流變流體油氣減振器(10)內(nèi)由浮動(dòng)活塞(50)形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與所述分流集流閥(200)的分支油路連通；所述電磁流變流體油氣減振器(10)內(nèi)的浮動(dòng)活塞(50)分別將電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)中的電磁流變流體與輔助液壓同步支系統(tǒng)中的傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體隔開(kāi)；通過(guò)所述浮動(dòng)活塞(50)實(shí)現(xiàn)了所述電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)間的偶合；可以采用電磁流變流體油氣減振器(10)以及電磁流變流體和傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體兩種完全不同的傳動(dòng)介質(zhì)，同時(shí)或分別實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述受控對(duì)象的主動(dòng)變阻尼比控制、主動(dòng)變剛度控制、主動(dòng)調(diào)高同步控制。
參考圖1至圖4、圖8、圖9和圖15所示，所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，將所述浮動(dòng)活塞(50)設(shè)置在所述電磁流變流體油氣減振器(10)的無(wú)桿腔，此時(shí)用于控制所述電磁流變流體油氣減振器(10)流量、壓差的電磁流變閥(35)位于與活塞桿(5)緊固連接的活塞(30)上；同時(shí)，由浮動(dòng)活塞(50)形成的體積補(bǔ)償腔體(60)位于所述電磁流變流體油氣減振器(10)無(wú)桿腔缸筒底部并且通過(guò)孔口(A)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)連通；如圖2和圖3所示，將所述電磁流變流體油氣減振器(10)的有桿腔(20)或如圖1、圖4、圖8和圖9，將由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與外設(shè)液壓蓄能器(100)連通；如圖2和圖3所示，當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述電磁流變流體油氣減振器(10)的有桿腔(20)連通時(shí)，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用；如圖1、圖4、圖8和圖9所示，當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)連通時(shí)，所述由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)、外設(shè)液壓蓄能器(100)分別與所述分流集流閥(200)的分支油路連通，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)通過(guò)傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體和所述浮動(dòng)活塞(50)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮所引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用。
參考圖5、圖6、圖7和圖16、圖17所示，所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，所述電磁流變流體油氣減振器(10)中，可以將所述浮動(dòng)活塞(50)設(shè)置在所述電磁流變流體油氣減振器(10)活塞桿(5)的內(nèi)腔體中，此時(shí)，如圖16、圖5和圖6，用于控制所述電磁流變流體油氣減振器(10)流量、壓差的電磁流變閥(35)可以設(shè)置在與活塞桿(5)緊固連接的活塞(30)上，也可以如圖17和圖7，設(shè)置在所述電磁流變流體油氣減振器(10)無(wú)桿腔缸筒底部并且與所述缸筒緊固連接定位；同時(shí)，由浮動(dòng)活塞(50)形成的體積補(bǔ)償腔體(60)位于所述電磁流變流體油氣減振器(10)活塞桿腔體頂部并且通過(guò)孔口(A)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)連通；在所述電磁流變閥(35)與無(wú)桿腔缸筒底部設(shè)置選用孔口(B)；將所述選用孔口(B)或由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與外設(shè)液壓蓄能器(100)連通；如圖6和圖7所示，當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述選用孔口(B)連通時(shí)，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用；如圖5所示，當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)連通時(shí)，所述由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)、外設(shè)液壓蓄能器(100)分別與所述分流集流閥(200)的分支油路連通，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)通過(guò)傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體和所述浮動(dòng)活塞(50)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮所引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用。
如圖1至圖9所示，所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，通過(guò)電磁流變流體油氣減振系統(tǒng)，對(duì)于受控對(duì)象的振動(dòng)實(shí)施主動(dòng)變阻尼比控制，所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮所引起的體積變化依靠所述外設(shè)液壓蓄能器(100)補(bǔ)償；啟動(dòng)輔助液壓同步系統(tǒng)后，所述電磁流變流體油氣減振器(10)本身能夠作為液壓執(zhí)行油缸，并且受控于所述分流集流閥(200)和所述方向控制閥(300)而同步伸縮，從而對(duì)于受控對(duì)象實(shí)施主動(dòng)變剛度控制、主動(dòng)調(diào)高控制。
如圖1、圖4、圖5、圖8和圖9所示，所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)和所述外設(shè)液壓蓄能器(100)分別與所述分流集流閥(200)的分支油路連通時(shí)，可以在所述外設(shè)液壓蓄能器(100)、由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與所述分流集流閥(200)間設(shè)置液控單向閥或液壓鎖(120)；當(dāng)所述輔助液壓同步系統(tǒng)失壓時(shí)，所述的液控單向閥或液壓鎖(120)將所述電磁流變流體油氣減振器(10)和所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述液壓同步系統(tǒng)斷開(kāi)，使所述電磁流變流體油氣減振器(10)通過(guò)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)，對(duì)于受控對(duì)象的振動(dòng)實(shí)施主動(dòng)阻尼比控制功能；一旦所述輔助液壓同步系統(tǒng)獲壓，便可以在所述方向控制閥(300)的協(xié)同作用下，打開(kāi)所述液控單向閥或液壓鎖(120)，將所述電磁流變流體油氣減振器(10)和所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述液壓同步系統(tǒng)連通，從而實(shí)現(xiàn)所述電磁流變流體油氣減振器(10)的同步伸縮功能，對(duì)于受控對(duì)象的高度實(shí)施同步控制。
如圖2、圖3、圖6和圖7所示，所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，僅有由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)和所述分流集流閥(200)的分支油路連通時(shí)，便可以在由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)和所述分流集流閥(200)的分支油路間設(shè)置液控單向閥或液壓鎖(120)；當(dāng)所述輔助液壓同步系統(tǒng)失壓時(shí)，所述的液控單向閥或液壓鎖(120)將所述電磁流變流體油氣減振器(10)和所述液壓同步系統(tǒng)斷開(kāi)，使所述電磁流變流體油氣減振器(10)通過(guò)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)，對(duì)于受控對(duì)象的振動(dòng)實(shí)施主動(dòng)阻尼比控制功能；一旦所述輔助液壓同步系統(tǒng)獲壓，便可以在所述方向控制閥(300)的協(xié)同作用下，打開(kāi)所述液控單向閥或液壓鎖(120)，將所述電磁流變流體油氣減振器(10)與所述液壓同步系統(tǒng)連通，從而實(shí)現(xiàn)所述電磁流變流體油氣減振器(10)的同步伸縮，對(duì)于受控對(duì)象的高度實(shí)施同步控制。
如圖8和圖9所示，所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，所述輔助液壓同步系統(tǒng)中的分流集流閥(200)可以是多個(gè)，適當(dāng)組合后實(shí)現(xiàn)多組電磁流變流體油氣減振器(10)的同步控制，如輪式車(chē)輛的電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)；圖8是兩組電磁流變流體油氣減振器(10)并聯(lián)連接組成的電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，每組中包含一塊同步閥和分別與其兩支電磁流變流體油氣減振器(10)聯(lián)通的同步變剛度和同步高度控制的電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)；圖9是兩組電磁流變流體油氣減振器(10)并聯(lián)連接組成的電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，每組中包含一塊同步閥和分別與其兩支電磁流變流體油氣減振器(10)聯(lián)通的同步變剛度和同步高度控制的電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)；以上兩電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)通過(guò)第三塊同步閥使其并聯(lián)連通，從而實(shí)現(xiàn)了四支電磁流變流體油氣減振器(10)的同步變剛度和同步高度控制；如圖10至圖14所示，所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，所述輔助液壓同步系統(tǒng)中的分流集流閥(200)可以是固定式分流集流閥、固定比例式分流集流閥、自調(diào)式分流集流閥、自調(diào)比例式分流集流閥、可調(diào)式分流集流閥、組合可調(diào)式分流集流閥或補(bǔ)償式分流集流閥；采用多個(gè)分流集流閥(200)時(shí)，可以是上述種類(lèi)分流集流閥(200)的組合。
如圖4和圖5所示，所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，在所述輔助液壓同步系統(tǒng)中分流集流閥(200)的出口間可以連接開(kāi)關(guān)閥(110)，用于在所述電磁流變流體油氣減振器(10)的行程終端對(duì)于同步誤差進(jìn)行修正。
如圖15至圖17所示，所述的電磁流變閥(35)通過(guò)連線(xiàn)(C)與為所述電磁流變流體油氣減振器(10)提供執(zhí)行信號(hào)的控制器(600)連接；如圖1至圖9所示，油箱(500)是液壓油源的一部分，當(dāng)然也也包括下列液壓附件如安全閥、溢流閥、緩沖閥、單向節(jié)流閥、精濾器、粗濾器等液壓技術(shù)人員們熟知的元器件和附件，或其中的部分元器件。顯然，對(duì)于同行技術(shù)人員們而言，該發(fā)明不僅僅限制于以上實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，是由電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)和輔助液壓同步支系統(tǒng)組成；所述電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)是由電磁流變流體油氣減振器(10)、位于受控對(duì)象上的傳感器(80)和用于為電磁流變流體油氣減振器(10)提供執(zhí)行信號(hào)的控制器(600)組成；所述的輔助液壓同步支系統(tǒng)分別由分流集流閥(200)、方向控制閥(300)和液壓油源(400)組成；其特征在于將所述電磁流變流體油氣減振器(10)內(nèi)由浮動(dòng)活塞(50)形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與所述分流集流閥(200)的分支油路連通；所述電磁流變流體油氣減振器(10)內(nèi)的浮動(dòng)活塞(50)分別將電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)中的電磁流變流體與輔助液壓同步支系統(tǒng)中的傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體隔開(kāi)；通過(guò)所述浮動(dòng)活塞(50)實(shí)現(xiàn)了所述電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)間的偶合；可以采用電磁流變流體油氣減振器(10)以及電磁流變流體和傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體兩種完全不同的傳動(dòng)介質(zhì)，同時(shí)或分別實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述受控對(duì)象的主動(dòng)變阻尼比控制、主動(dòng)變剛度控制、主動(dòng)調(diào)高同步控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，可以將所述浮動(dòng)活塞(50)設(shè)置在所述電磁流變流體油氣減振器(10)的無(wú)桿腔，此時(shí)用于控制所述電磁流變流體油氣減振器(10)流量、壓差的電磁流變閥(35)位于與活塞桿(5)緊固連接的活塞(30)上；同時(shí)，由浮動(dòng)活塞(50)形成的體積補(bǔ)償腔體(60)位于所述電磁流變流體油氣減振器(10)無(wú)桿腔缸筒底部并且通過(guò)孔口(A)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)連通；將所述電磁流變流體油氣減振器(10)的有桿腔(20)或由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與外設(shè)液壓蓄能器(100)連通；當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述電磁流變流體油氣減振器(10)的有桿腔(20)連通時(shí)，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用；當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)連通時(shí)，所述由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)、外設(shè)液壓蓄能器(100)分別與所述分流集流閥(200)的分支油路連通，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)通過(guò)傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體和所述浮動(dòng)活塞(50)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮所引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，所述電磁流變流體油氣減振器(10)中，可以將所述浮動(dòng)活塞(50)設(shè)置在所述電磁流變流體油氣減振器(10)活塞桿(5)的內(nèi)腔體中，此時(shí)用于控制所述電磁流變流體油氣減振器(10)流量、壓差的電磁流變閥(35)可以設(shè)置在與活塞桿(5)緊固連接的活塞(30)上，也可以設(shè)置在所述電磁流變流體油氣減振器(10)無(wú)桿腔缸筒底部并且與所述缸筒緊固連接定位；同時(shí)，由浮動(dòng)活塞(50)形成的體積補(bǔ)償腔體(60)位于所述電磁流變流體油氣減振器(10)活塞桿腔體頂部并且通過(guò)孔口(A)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)連通；在所述電磁流變閥(35)與無(wú)桿腔缸筒底部設(shè)置選用孔口(B)；將所述選用孔口(B)或由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與外設(shè)液壓蓄能器(100)連通；當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述選用孔口(B)連通時(shí)，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用；當(dāng)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)連通時(shí)，所述由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)、外設(shè)液壓蓄能器(100)分別與所述分流集流閥(200)的分支油路連通，所述外設(shè)液壓蓄能器(100)通過(guò)傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體和所述浮動(dòng)活塞(50)對(duì)于所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮所引起的體積變化起到體積補(bǔ)償作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，通過(guò)電磁流變流體油氣減振系統(tǒng)，對(duì)于受控對(duì)象的振動(dòng)實(shí)施主動(dòng)變阻尼比控制，所述電磁流變流體油氣減振器(10)中由于活塞桿的伸縮所引起的體積變化依靠所述外設(shè)液壓蓄能器(100)補(bǔ)償；啟動(dòng)輔助液壓同步系統(tǒng)后，所述電磁流變流體油氣減振器(10)本身能夠作為液壓執(zhí)行油缸，并且受控于所述分流集流閥(200)和所述方向控制閥(300)而同步伸縮，從而對(duì)于受控對(duì)象實(shí)施主動(dòng)變剛度控制、主動(dòng)調(diào)高控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)和所述外設(shè)液壓蓄能器(100)分別與所述分流集流閥(200)的分支油路連通時(shí)，可以在所述外設(shè)液壓蓄能器(100)、由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)與所述分流集流閥(200)間設(shè)置液控單向閥或液壓鎖(120)；當(dāng)所述輔助液壓同步系統(tǒng)失壓時(shí)，所述的液控單向閥或液壓鎖(120)將所述電磁流變流體油氣減振器(10)和所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述液壓同步系統(tǒng)斷開(kāi)，使所述電磁流變流體油氣減振器(10)通過(guò)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)，對(duì)于受控對(duì)象的振動(dòng)實(shí)施主動(dòng)阻尼比控制功能；一旦所述輔助液壓同步系統(tǒng)獲壓，便可以在所述方向控制閥(300)的協(xié)同作用下，打開(kāi)所述液控單向閥或液壓鎖(120)，將所述電磁流變流體油氣減振器(10)和所述外設(shè)液壓蓄能器(100)與所述液壓同步系統(tǒng)連通，從而實(shí)現(xiàn)所述電磁流變流體油氣減振器(10)的同步伸縮功能，對(duì)于受控對(duì)象的高度實(shí)施同步控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，僅有由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)和所述分流集流閥(200)的分支油路連通時(shí)，便可以在由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體(60)和所述分流集流閥(200)的分支油路間設(shè)置液控單向閥或液壓鎖(120)；當(dāng)所述輔助液壓同步系統(tǒng)失壓時(shí)，所述的液控單向閥或液壓鎖(120)將所述電磁流變流體油氣減振器(10)和所述液壓同步系統(tǒng)斷開(kāi)，使所述電磁流變流體油氣減振器(10)通過(guò)所述外設(shè)液壓蓄能器(100)，對(duì)于受控對(duì)象的振動(dòng)實(shí)施主動(dòng)阻尼比控制功能；一旦所述輔助液壓同步系統(tǒng)獲壓，便可以在所述方向控制閥(300)的協(xié)同作用下，打開(kāi)所述液控單向閥或液壓鎖(120)，將所述電磁流變流體油氣減振器(10)與所述液壓同步系統(tǒng)連通，從而實(shí)現(xiàn)所述電磁流變流體油氣減振器(10)的同步伸縮，對(duì)于受控對(duì)象的高度實(shí)施同步控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，所述輔助液壓同步系統(tǒng)中的分流集流閥(200)可以是多個(gè)，適當(dāng)組合后實(shí)現(xiàn)多組電磁流變流體油氣減振器(10)的同步控制，如輪式車(chē)輛的電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，所述輔助液壓同步系統(tǒng)中的分流集流閥(200)可以是固定式分流集流閥、固定比例式分流集流閥、自調(diào)式分流集流閥、自調(diào)比例式分流集流閥、可調(diào)式分流集流閥、組合可調(diào)式分流集流閥或補(bǔ)償式分流集流閥；采用多個(gè)分流集流閥(200)時(shí)，可以是上述種類(lèi)分流集流閥(200)的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，其特征是，在所述輔助液壓同步系統(tǒng)中分流集流閥(200)的出口間可以連接開(kāi)關(guān)閥(110)，用于在所述電磁流變流體油氣減振器(10)的行程終端對(duì)于同步誤差進(jìn)行修正。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁流變流體油氣懸掛系統(tǒng)，通過(guò)將電磁流變流體油氣減振器內(nèi)由浮動(dòng)活塞形成的體積補(bǔ)償腔體與所述分流集流閥的分支油路連通的方式，利用所述浮動(dòng)活塞，將電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)中的電磁流變流體與輔助液壓同步支系統(tǒng)中的傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體隔開(kāi)，并且使所述電磁流變流體油氣減振支系統(tǒng)與所述輔助液壓同步支系統(tǒng)偶合；從而可以采用電磁流變流體油氣減振器以及電磁流變流體和傳統(tǒng)液壓傳動(dòng)液體兩種完全不同的傳動(dòng)介質(zhì)，同時(shí)或分別實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述受控對(duì)象的主動(dòng)變阻尼比控制、主動(dòng)變剛度控制、主動(dòng)調(diào)高同步控制。
文檔編號(hào)B60G17/06GK1971080SQ20051001988
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者呂崇耀 申請(qǐng)人:呂崇耀