磁流變多檔緩沖裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了磁流變多檔緩沖裝置?，F(xiàn)有磁流變緩沖裝置需要使用傳感器來(lái)獲取信號(hào)，進(jìn)而改變磁場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)緩沖，僅用于橋梁、大廈和高檔轎車的緩沖，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大范圍使用。本發(fā)明包括一級(jí)緩沖裝置、二級(jí)緩沖裝置和防漏裝置；一級(jí)緩沖裝置包括頂蓋圓盤、端蓋、上活塞、內(nèi)箱體、彈簧、密閉容器和繞有線圈的金屬桿；二極緩沖裝置包括電磁開(kāi)關(guān)、外箱體和阻尼桿；防漏裝置包括橡膠套、磁流變液吸收器和托盤；當(dāng)頂蓋圓盤受到外部載荷時(shí)，若不通電流，彈簧可以憑借自身的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)緩沖，通有電流時(shí)，金屬棒會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁流變液開(kāi)始流變，由于阻尼桿和內(nèi)箱體受到剪切力，緩沖作用更加明顯。本發(fā)明能適應(yīng)不同的工作場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】
磁流變多檔緩沖裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種緩沖裝置，尤其涉及一種磁流變多檔緩沖裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變液是一種智能流體材料，它是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁顆粒和非導(dǎo)磁性的液體混合而成，磁流變液中的軟磁顆粒均勻分散，在零磁場(chǎng)時(shí)，磁流變液表現(xiàn)出牛頓流體特性;施加磁場(chǎng)后，磁流變液會(huì)在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轭惞虘B(tài)，此時(shí)若有物體在磁流變液中移動(dòng)，物體具有相對(duì)位移的橫截面上就會(huì)產(chǎn)生剪切屈服應(yīng)力。磁流變緩沖裝置是磁流變液的應(yīng)用之一，它具有體積小、能耗低、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]現(xiàn)有的磁流變緩沖裝置幾乎都是半自動(dòng)的，需要使用傳感器來(lái)獲取信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)改變磁場(chǎng)來(lái)控制裝置、實(shí)現(xiàn)緩沖。目前它們僅用于橋梁、大廈和高檔轎車的緩沖，還無(wú)法實(shí)現(xiàn)其大范圍的使用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種磁流變多檔緩沖裝置，能適應(yīng)不同的工作場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)。
[0005 ]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]本發(fā)明包括一級(jí)緩沖裝置、二級(jí)緩沖裝置和防漏裝置;所述的一級(jí)緩沖裝置包括頂蓋圓盤、端蓋、上活塞、內(nèi)箱體、彈簧、密閉容器和繞有線圈的金屬桿;所述的二極緩沖裝置包括電磁開(kāi)關(guān)、外箱體和阻尼桿;所述的防漏裝置包括橡膠套、磁流變液吸收器和托盤。所述的上活塞設(shè)置在內(nèi)箱體內(nèi)，且上活塞與內(nèi)箱體底部之間設(shè)有彈簧;上活塞穿過(guò)端蓋的活塞桿部分與頂蓋圓盤通過(guò)螺栓連接;端蓋與內(nèi)箱體頂部端面通過(guò)螺栓連接，且端蓋與內(nèi)箱體的安裝面之間設(shè)有防漏墊；內(nèi)箱體的側(cè)壁上方開(kāi)設(shè)有沿圓周均布的多個(gè)梯形通孔，底部開(kāi)設(shè)有沿圓周均布的多個(gè)圓柱孔;所述的托盤焊接于內(nèi)箱體內(nèi)壁;磁流變液吸收器放置在托盤上，頂部與端蓋接觸;上活塞的活塞桿與端蓋接觸部分的下方以及上活塞的活塞桿與托盤接觸的上方均套有橡膠套;所述的端蓋與外箱體的接觸面上套置橡膠圈，并與外箱體的內(nèi)壁構(gòu)成滑動(dòng)副；端蓋邊緣固定有沿圓周均布的多個(gè)電磁開(kāi)關(guān)，電磁開(kāi)關(guān)的電磁銷嵌入外箱體內(nèi)壁對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)；端蓋靠近外緣處固定有沿圓周均布的多根阻尼桿，阻尼桿的中間空心處插入繞有線圈的金屬桿;所述阻尼桿的外壁沿軸向等距固定多個(gè)金屬圓盤;所述密閉容器的頂部穿過(guò)上活塞的中心孔，底部從內(nèi)箱體底部穿出并與外箱體的隔板固定；密閉容器與外箱體的隔板固定處套有橡膠套;密閉容器中放置繞有線圈的金屬桿;外箱體的隔板開(kāi)設(shè)有多個(gè)沿圓周均布的安裝孔和多個(gè)沿圓周均布的通液孔，內(nèi)箱體活塞的活塞桿穿過(guò)安裝孔與內(nèi)箱體底部固定；內(nèi)箱體活塞設(shè)置在內(nèi)箱體的隔板與內(nèi)箱體底部之間的空腔內(nèi)，內(nèi)箱體活塞底端套有硅膠套;外箱體的底部開(kāi)設(shè)通氣孔;除內(nèi)箱體的隔板與內(nèi)箱體底部之間的空腔外，磁流變液充滿內(nèi)、外箱體。
[0007]所述梯形通孔的外端面面積大于內(nèi)端面面積。
[0008]所述的橡膠套呈內(nèi)部中空的圓臺(tái)形，外部采用硅膠材料，中空部分填入棉。
[0009]本發(fā)明具有的有益效果:
[0010]本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)多檔緩沖，除了用于橋梁、大廈和高檔轎車的緩沖外，還可以用作高檔自行車、電動(dòng)車和摩托車的減震裝置，在不通電的情況下也能實(shí)現(xiàn)緩沖作用，而在通電的情況下，通過(guò)改變電流的大小更能適應(yīng)不同的工作場(chǎng)合，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明中內(nèi)箱體的剖視圖。
[0013]圖3為本發(fā)明中橡膠套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明中阻尼桿的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0015]圖5為本發(fā)明中外箱體的隔板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、頂蓋圓盤，2、螺栓，3、電磁開(kāi)關(guān)，4、外箱體，5、端蓋，6、上活塞，7、橡膠套，
8、內(nèi)箱體，9、阻尼桿，10、金屬圓盤，11、彈簧，12、密閉容器，13、金屬桿，14、內(nèi)箱體活塞，15、
磁流變液、16、防漏墊，17、磁流變液吸收器，18、托盤。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步描述。
[0018]如圖1所示，磁流變多檔緩沖裝置，包括一級(jí)緩沖裝置、二級(jí)緩沖裝置和防漏裝置；一級(jí)緩沖裝置包括頂蓋圓盤1、端蓋5、上活塞6、內(nèi)箱體8、彈簧11、密閉容器12和繞有線圈的金屬桿13;二極緩沖裝置包括電磁開(kāi)關(guān)3、外箱體4和阻尼桿9;防漏裝置包括橡膠套7、磁流變液吸收器17和托盤18。上活塞6設(shè)置在內(nèi)箱體8內(nèi)，且上活塞6與內(nèi)箱體8底部之間設(shè)有彈簧11;上活塞6穿過(guò)端蓋5的活塞桿部分與頂蓋圓盤通過(guò)螺栓2連接，外部負(fù)載施加于頂蓋圓盤I;端蓋5與內(nèi)箱體8頂部端面通過(guò)螺栓連接，且端蓋5與內(nèi)箱體8的安裝面之間設(shè)有防漏墊16，以防止磁流變液泄漏;端蓋5用于密封內(nèi)、外箱體;如圖2所示，內(nèi)箱體的側(cè)壁上方開(kāi)設(shè)有沿圓周均布的四個(gè)梯形通孔，底部開(kāi)設(shè)有沿圓周均布的四個(gè)圓柱孔，梯形通孔的外端面面積大于內(nèi)端面面積，以便外箱體的磁流變液進(jìn)入內(nèi)箱體。防漏裝置整體設(shè)置在內(nèi)箱體內(nèi)，托盤18焊接于內(nèi)箱體8內(nèi)壁;磁流變液吸收器17放置在托盤18上，頂部與端蓋接觸;上活塞6的活塞桿與端蓋接觸部分的下方以及上活塞6的活塞桿與托盤接觸的上方均套有橡膠套7，用于防止磁流變液溢出，若有少部分磁流變液流出，則可由磁流變液吸收器進(jìn)行吸收，而不會(huì)流到緩沖裝置外;如圖3所示，橡膠套呈內(nèi)部中空的圓臺(tái)形，外部采用硅膠材料，中空部分填入棉。端蓋與外箱體的接觸面上套置橡膠圈，并與外箱體的內(nèi)壁構(gòu)成滑動(dòng)副，以便在密封的同時(shí)也能在外箱體內(nèi)自由運(yùn)動(dòng);端蓋邊緣固定有沿圓周均布的四個(gè)電磁開(kāi)關(guān)3，電磁開(kāi)關(guān)的電磁銷嵌入外箱體內(nèi)壁對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)；端蓋靠近外緣處固定有沿圓周均布的四根阻尼桿9，如圖4所示，阻尼桿的中間空心處插入繞有線圈的金屬桿;阻尼桿的外壁沿軸向等距固定六個(gè)金屬圓盤10;密閉容器12穿過(guò)上活塞6的中心孔，以便上活塞能夠自由移動(dòng);密閉容器12底部從內(nèi)箱體底部穿出，并與外箱體4的隔板固定;密閉容器與外箱體4的隔板固定處套有橡膠套7;密閉容器中放置繞有線圈的金屬桿13，線圈可以通入電流，以產(chǎn)生磁場(chǎng)來(lái)改變磁流變液的狀態(tài)。如圖5所示，外箱體4的隔板開(kāi)設(shè)有四個(gè)沿圓周均布的安裝孔A和四個(gè)沿圓周均布的通液孔B，內(nèi)箱體活塞14的活塞桿穿過(guò)安裝孔A與內(nèi)箱體底部固定，通液孔B用于磁流變液通過(guò)；內(nèi)箱體活塞14設(shè)置在內(nèi)箱體的隔板與內(nèi)箱體底部之間的空腔內(nèi)，內(nèi)箱體活塞底端套有硅膠套，以防止磁流變液漏出；外箱體的底部開(kāi)設(shè)通氣孔，用于泄漏外箱體底部的壓縮空氣;除內(nèi)箱體的隔板與內(nèi)箱體底部之間的空腔外，磁流變液15充滿整個(gè)內(nèi)、外箱體。
[0019]該磁流變多檔緩沖裝置的多檔工作原理如下:
[0020]1、在電磁開(kāi)關(guān)和線圈不通電時(shí)，電磁開(kāi)關(guān)的電磁銷會(huì)彈到外箱體的卡槽內(nèi)，此時(shí)內(nèi)箱體不能上下移動(dòng)；當(dāng)有外部載荷時(shí)，外力施加在圓盤上，使上活塞6移動(dòng)，此時(shí)只有彈簧起緩沖作用。
[0021]2、在電磁開(kāi)關(guān)不通電而線圈通入電流時(shí)，由于電磁銷的作用，內(nèi)箱體固定不動(dòng)；當(dāng)有外力施加在圓盤上時(shí)，上活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由于線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，內(nèi)箱體內(nèi)的磁流變液開(kāi)始流變，上活塞和彈簧在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生剪切屈服應(yīng)力，因此，此時(shí)除了存在彈簧的彈力外，還存在剪切力，從而增大了彈簧和上活塞運(yùn)動(dòng)的阻力，有效實(shí)現(xiàn)緩沖。
[0022]3、在電磁開(kāi)關(guān)和線圈都通電時(shí)，電磁銷收縮到開(kāi)關(guān)內(nèi)部，此時(shí)內(nèi)箱體可以自由移動(dòng)。當(dāng)有外力施加在圓盤上時(shí)，外力迫使上活塞向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，此時(shí)彈簧會(huì)推動(dòng)內(nèi)箱體移動(dòng)，由于磁流變液的流變效應(yīng)，內(nèi)箱體和阻尼桿在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生剪切屈服應(yīng)力，此時(shí)的剪切力因相對(duì)位移的橫截面積變大而變大，從而能夠有效地實(shí)現(xiàn)緩沖。
[0023]4、此外，線圈通入電流時(shí)，隨著電流的增大，磁場(chǎng)就越大，剪切屈服應(yīng)力也就越大。
[0024]因此，本發(fā)明不僅能實(shí)現(xiàn)多檔緩沖，而且能通過(guò)控制電流的大小來(lái)控制緩沖力的大小，以適應(yīng)各種緩沖情況，大大提高其車輛工程領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.磁流變多檔緩沖裝置，包括一級(jí)緩沖裝置、二級(jí)緩沖裝置和防漏裝置，其特征在于:所述的一級(jí)緩沖裝置包括頂蓋圓盤、端蓋、上活塞、內(nèi)箱體、彈簧、密閉容器和繞有線圈的金屬桿;所述的二極緩沖裝置包括電磁開(kāi)關(guān)、外箱體和阻尼桿;所述的防漏裝置包括橡膠套、磁流變液吸收器和托盤;所述的上活塞設(shè)置在內(nèi)箱體內(nèi)，且上活塞與內(nèi)箱體底部之間設(shè)有彈簧;上活塞穿過(guò)端蓋的活塞桿部分與頂蓋圓盤通過(guò)螺栓連接;端蓋與內(nèi)箱體頂部端面通過(guò)螺栓連接，且端蓋與內(nèi)箱體的安裝面之間設(shè)有防漏墊；內(nèi)箱體的側(cè)壁上方開(kāi)設(shè)有沿圓周均布的多個(gè)梯形通孔，底部開(kāi)設(shè)有沿圓周均布的多個(gè)圓柱孔;所述的托盤焊接于內(nèi)箱體內(nèi)壁;磁流變液吸收器放置在托盤上，頂部與端蓋接觸;上活塞的活塞桿與端蓋接觸部分的下方以及上活塞的活塞桿與托盤接觸的上方均套有橡膠套;所述的端蓋與外箱體的接觸面上套置橡膠圈，并與外箱體的內(nèi)壁構(gòu)成滑動(dòng)副;端蓋邊緣固定有沿圓周均布的多個(gè)電磁開(kāi)關(guān)，電磁開(kāi)關(guān)的電磁銷嵌入外箱體內(nèi)壁對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)；端蓋靠近外緣處固定有沿圓周均布的多根阻尼桿，阻尼桿的中間空心處插入繞有線圈的金屬桿;所述阻尼桿的外壁沿軸向等距固定多個(gè)金屬圓盤;所述密閉容器的頂部穿過(guò)上活塞的中心孔，底部從內(nèi)箱體底部穿出并與外箱體的隔板固定;密閉容器與外箱體的隔板固定處套有橡膠套;密閉容器中放置繞有線圈的金屬桿;外箱體的隔板開(kāi)設(shè)有多個(gè)沿圓周均布的安裝孔和多個(gè)沿圓周均布的通液孔，內(nèi)箱體活塞的活塞桿穿過(guò)安裝孔與內(nèi)箱體底部固定；內(nèi)箱體活塞設(shè)置在內(nèi)箱體的隔板與內(nèi)箱體底部之間的空腔內(nèi)，內(nèi)箱體活塞底端套有硅膠套;外箱體的底部開(kāi)設(shè)通氣孔;除內(nèi)箱體的隔板與內(nèi)箱體底部之間的空腔外，磁流變液充滿內(nèi)、外箱體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變多檔緩沖裝置，其特征在于:所述梯形通孔的外端面面積大于內(nèi)端面面積。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變多檔緩沖裝置，其特征在于:所述的橡膠套呈內(nèi)部中空的圓臺(tái)形，外部采用硅膠材料，中空部分填入棉。
【文檔編號(hào)】F16F9/53GK105864348SQ201610278524
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】李志華, 陳啟鵬, 彭偉
【申請(qǐng)人】杭州電子科技大學(xué)