一種具有混合流動(dòng)式液流通道的磁流變阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁流變阻尼器，尤其涉及一種具有混合流動(dòng)式液流通道的磁流變阻尼器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變阻尼器是一種廣泛應(yīng)用于半主動(dòng)控制系統(tǒng)中的新型智能阻尼器件。它主要是通過給阻尼器活塞繞線槽內(nèi)的激勵(lì)線圈施加一定大小的電流，產(chǎn)生磁場使得流經(jīng)液流通道內(nèi)的磁流變液的屈服強(qiáng)度發(fā)生變化，從而動(dòng)態(tài)改變輸出阻尼力。
[0003]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)的減振等方面取得廣泛應(yīng)用。
[0004]在振動(dòng)控制系統(tǒng)中，磁流變阻尼器主要用來控制系統(tǒng)器件產(chǎn)生的振動(dòng)，滿足各類機(jī)械設(shè)備對(duì)各種工況的要求。因此磁流變阻尼器的性能直接影響到各種系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)特性及工作可靠性，是減振系統(tǒng)中的核心單元。隨著高新技術(shù)的發(fā)展，減振系統(tǒng)的工程應(yīng)用對(duì)減振元件的要求越來越高，現(xiàn)有磁流變阻尼器大多數(shù)都是單一通道的剪切式阻尼器，磁流變液的液流阻力通道主要設(shè)置在線圈內(nèi)部和線圈與套筒之間，需要保證磁場方向與磁流變液的流向相垂直，否則就不能達(dá)到最佳效果；在這個(gè)前提下，還要使液流阻力通道的面積盡可能大，以獲得足夠的阻尼力，因此其體積一般比較大，且阻尼力可調(diào)范圍比較窄。
[0005]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；其次是盡可能使磁流變液在磁流變阻尼器內(nèi)部的液流通道加長。目前所設(shè)計(jì)的磁流變阻尼器大多采用的是單一的圓環(huán)式液流阻尼通道，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。第二就是提高有效阻尼間隙長度，但這樣會(huì)顯著增加磁流變阻尼器的體積，占用更多的安裝及使用空間，制造成本也相應(yīng)增加。
[0006]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的長度比較困難。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，是本行業(yè)亟需解決的問題，也是進(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】

[0007]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，本發(fā)明提出一種具有混合流動(dòng)式液流通道的磁流變阻尼器。該磁流變阻尼器的液流通道由組合活塞內(nèi)的混合流動(dòng)式液流通道組成，在勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場作用下，左導(dǎo)磁圓盤、閥套以及閥芯之間的液流通道構(gòu)成第I段軸向流動(dòng)式阻尼間隙和第II段徑向流動(dòng)式阻尼間隙；右導(dǎo)磁圓盤和閥芯之間的液流通道構(gòu)成第III段徑向流動(dòng)式阻尼間隙和第IV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)，四段有效阻尼間隙內(nèi)將產(chǎn)生一定大小的磁場，流經(jīng)四段阻尼間隙的磁流變液粘度增大，屈服應(yīng)力增強(qiáng)，從而在磁流變阻尼器容腔I和容腔II之間形成壓力差。通過控制施加電流大小可實(shí)現(xiàn)阻尼力的有效控制。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分地利用了磁力線的走向，在不減小阻尼間隙寬度的前提下，增大了有效阻尼長度及剪切面積，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。該磁流變阻尼器的阻尼力動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)范圍大、結(jié)構(gòu)簡單且體積小，特別適用于鐵路、汽車、橋梁等結(jié)構(gòu)的減振抗震系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括:活塞桿(I)、阻尼器左端蓋(2)、密封圈I (3)、套筒(4)、活塞左端蓋(5)、螺釘I (6)、密封圈II (7)、密封圈III (8)、閥套
(9)、密封圈IV(10)、閥芯(11)、螺釘II (12)、活塞右端蓋(13)、密封圈V (14)、右吊耳
(15)、阻尼器右端蓋(16)、螺釘III (17)、浮動(dòng)活塞(18)、密封圈VI (19)、密封圈VE (20)、開槽沉頭螺釘I (21)、右導(dǎo)磁圓盤(22)、墊片I (23)、勵(lì)磁線圈(24)、定位圓盤(25)、墊片II (26)、開槽沉頭螺釘II (27)、左導(dǎo)磁圓盤(28)、螺釘IV (29)、密封圈VID (30)、引線孔(31)及左吊耳(32);活塞桿⑴左端與左吊耳(32)通過螺紋緊固連接；阻尼器左端蓋(2)中間設(shè)有圓形通孔，活塞桿(I)與阻尼器左端蓋(2)圓形通孔內(nèi)表面間隙配合，活塞桿(I)與阻尼器左端蓋(2)圓形通孔內(nèi)表面通過密封圈VID (30)進(jìn)行密封；活塞桿(I)右端加工有外螺紋，活塞左端蓋(5)中間加工有螺紋通孔，活塞桿(I)右端與活塞左端蓋(5)通過螺紋緊固連接；阻尼器左端蓋(2)與套筒(4)通過螺釘IV (29)固定連接；阻尼器左端蓋(2)與套筒
(4)之間通過密封圈I (3)進(jìn)行密封；活塞左端蓋(5)右端面和閥套(9)左端面接觸，活塞左端蓋(5)和閥套(9)通過螺釘I (6)固定連接；活塞左端蓋(5)和閥套(9)之間通過密封圈II (7)進(jìn)行密封；閥套(9)外表面與套筒⑷內(nèi)表面間隙配合，閥套(9)與套筒(4)通過密封圈IV (10)進(jìn)行密封；左導(dǎo)磁圓盤(28)與定位圓盤(25)之間配有墊片II (26)，墊片II (26)的寬度為1.0mm ;左導(dǎo)磁圓盤(28)、墊片II (26)以及定位圓盤(25)通過開槽沉頭螺釘II (27)固定連接；左導(dǎo)磁圓盤(28)徑向圓周表面和閥套(9)內(nèi)表面之間留有供磁流變液通過的徑向間隙，徑向間隙寬度為1.0mm ;定位圓盤(25)加工有內(nèi)螺紋通孔，閥芯(11)左端加工有外螺紋，定位圓盤(25)和閥芯(11)通過螺紋固定連接；定位圓盤(25)和閥芯
(11)之間圍成的凹槽構(gòu)成繞線槽，勵(lì)磁線圈(24)纏繞在繞線槽內(nèi)；勵(lì)磁線圈(24)的兩根引線由閥套(9)中的引線孔及活塞左端蓋(5)相對(duì)應(yīng)的引線孔中引出，并經(jīng)過引線孔(31)引出阻尼器外；定位圓盤(25)與閥套(9)徑向間隙配合，定位圓盤(25)與閥套(9)之間通過密封圈III (8)進(jìn)行密封；右導(dǎo)磁圓盤(22)與閥芯(11)右端面之間配有墊片I (23)，墊片I (23)寬度為1.0mm ;右導(dǎo)磁圓盤(22)、墊片I (23)以及閥芯(11)右端面通過開槽沉頭螺釘I (21)固定連接；右導(dǎo)磁圓盤(22)徑向圓周表面和閥芯(11)右側(cè)內(nèi)表面之間留有供磁流變液通過的徑向間隙，徑向間隙寬度為1.0mm;活塞右端蓋(13)左端面和閥芯(11)右側(cè)端面接觸，活塞右端蓋(13)徑向端面和套筒(4)內(nèi)表面間隙配合；活塞右端蓋(13)與閥芯(11)之間通過密封圈VII (20)進(jìn)行密封；活塞右端蓋(13)、閥芯(11)和閥套(9)通過螺釘II (12)固定連接；浮動(dòng)活塞(18)外表面與套筒(4)內(nèi)表面間隙配合，浮動(dòng)活塞(18)與套筒⑷通過密封圈VI (19)密封；阻尼器右端蓋(16)與套筒(4)右端面間隙配合，阻尼器右端蓋(16)與套筒(4)通過螺釘III (17)固定連接；阻尼器右端蓋(16)與套筒(4)通過密封圈V (14)進(jìn)行密封；阻尼器右端蓋(16)右端與右吊耳(15)通過螺紋固定連接。
[0009]阻尼器左端蓋⑵、套筒(4)以及活塞左端蓋(5)之間圍成封閉容腔I ;活塞右端蓋(13)、套筒⑷以及浮動(dòng)活塞(18)之間圍成封閉容腔II ;浮動(dòng)活塞(18)、套筒(4)以及阻尼器右端蓋(16)之間圍成封閉容腔III ;封閉容腔I和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(I)沿軸向方向受拉伸或壓縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，封閉容腔I和II的體積會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，此時(shí)浮動(dòng)活塞(18)會(huì)通過軸向方向的左右浮動(dòng)來實(shí)現(xiàn)體積補(bǔ)償。
[0010]組合活塞(33)由活塞左端蓋(5)、螺釘I (6)、密封圈II (7)、密封圈III⑶、閥套
(9)、閥芯(11)、螺釘II (12)、活塞右端蓋(13)、密封圈VE (20)、開槽沉頭螺釘I (21)、右導(dǎo)