一種磁流變液可調阻尼減震器的制造方法
【專利摘要】本發明是屬于減震器領域的一種磁流變液可調阻尼減震器，包括缸筒、上端蓋、活塞桿、活塞、膜片、下端蓋、外接油路和阻尼調節閥；阻尼調節閥安裝在減震器缸筒外部，通過外接油路將磁流變液引出到阻尼調節閥，阻尼調節閥外包有線圈，可通過改變線圈電流大小和磁場與阻尼調節閥內部油路的角度來調節經過阻尼調節閥的磁流變液粘度，從而改變減震器輸出阻尼力。本發明中阻尼調節閥，便于工作時散熱和安裝維護；線圈外置，方便散熱與安裝，而不涉及密封問題；阻尼閥中油路可根據實際要求布置，通過改變阻尼油路長度來改變阻尼調節范圍。本發明在實現阻尼可調的基礎上，對原有減震器結構改動較小，加工安裝與維護難度較低。
【專利說明】
_種磁流變液可調阻尼減震器
技術領域
[0001 ]本發明屬于汽車減震器領域，具體涉及一種磁流變液可調阻尼減震器。
【背景技術】
[0002]汽車減震器是懸架系統的重要部件，主要用于吸收車輛行駛中產生的沖擊與振動，以提高乘客的舒適感。傳統的被動式懸架中所用液壓式減震器主要通過調節內部單向閥的阻尼力來實現減震，車輛行駛過程中阻尼系數不可調，對各種路況適應性不強。主動式懸架可以根據路況，改變懸架剛度和減震器阻尼系數，但需要外在能量源，結構復雜，開發成本高。半主動式懸架采用可調節阻尼的主動減震器，結構相對簡單，成本相對較低，正逐漸成為汽車懸架發展趨勢。本發明中一種磁流變液可調阻尼減震器就是一種可調阻尼的主動減震器，其設計思路是，通過調節磁場強度，改變通過阻尼孔的磁流變液粘度，從而調節所產生的阻尼力。氮氣室內充高壓氮氣，減震器復原階段，減震器內壓力下降，氮氣室釋放壓力能，推動膜片上行，幫助減震器活塞回復原位。
[0003]目前為止，采用磁流變技術來實現阻尼可調的減震器主要有:CN101435479A公布了一種磁流變阻尼器，CN204061700U公布了一種基于磁流體的減震器，CN102913587A公布了一種具有良好阻尼特性且便于維修的磁流變減震器，CN103939519A公布了一種雙極平面板式磁流變減震器，CN104963983A公布了一種線圈外包式磁流變液減震器。這些中國專利文獻所公開的技術方案各有其優點，也切實地解決中工程實際中遇到的一些實際問題，然而這些結構大多采用的是阻尼孔內置于缸筒內部的方式，阻尼調節范圍小，線圈內置或繞在缸筒外圈，結構復雜、安裝維護難度高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對上述問題，提供一種磁流變液可調阻尼減震器，采用阻尼調節閥，使用阻尼油路代替細長阻尼孔，實現了阻尼油路與線圈外置，有利于減震器的散熱、加工制造與安裝維護，延長了減震器的使用壽命，解決了阻尼孔與線圈加工安裝難度高，阻尼孔長度受限等不足。
[0005]本發明的技術方案是:一種磁流變液可調阻尼減震器，包括缸筒、上端蓋、活塞桿、活塞、膜片、下端蓋、外接油路和阻尼調節閥；
[0006]所述缸筒為中空圓筒，兩端分別由上端蓋和下端蓋進行密封，所述活塞桿穿過上端蓋與活塞相連；
[0007]所述缸筒內部由活塞和膜片自上而下依次隔為復原腔、壓縮腔和氮氣室;所述復原腔和壓縮腔內充有磁流變液，所述氮氣室內充有高壓氮氣;所述阻尼調節閥安裝在缸筒的外部，所述外接油路包括外接油路a和外接油路b，阻尼調節閥的一端通過外接油路a與復原腔的油口 a連通，另一端通過外接油路b與壓縮腔的油口 b連通;所述活塞在所述油口 a與油口 b之間活動;所述阻尼調節閥外圈饒有線圈。
[0008]上述方案中，所述阻尼調節閥為阻尼調節閥a;
[0009]所述阻尼調節閥a外圈饒有線圈為線圈a，所述線圈a磁場方向與所述阻尼調節閥a內部油路方向相平行。
[0010]上述方案中，所述阻尼調節閥為阻尼調節閥b;
[0011]所述阻尼調節閥b外圈饒有的線圈為線圈b，所述線圈b磁場方向與所述阻尼調節閥b內部油路方向相垂直。
[0012]上述方案中，所述阻尼調節閥內部油路直徑為I?3mm。
[0013]上述方案中，所述活塞桿與上端蓋之間設有襯套及油封。
[0014]上述方案中，所述下端蓋上加工有圓形連接孔，下端蓋通過連接孔與外部相連。
[0015]本發明的有益效果是:與現有技術相比，本發明阻尼調節閥旁置于減振器缸筒外部，便于阻尼孔系列化加工，對原有減震器結構改動較小、安裝維護方便;本發明線圈纏繞在阻尼調節閥外部，便于散熱；且線圈不在缸筒內部，不涉及密封問題，也不包裹在缸筒外部，結構小巧;本發明可通過改變線圈纏繞方式來優化空間磁場分布，即磁場穿過阻尼調節閥中油路時與油路之間的角度，提高阻尼調節效果;本發明阻尼調節閥內部采用阻尼油路來充當細長阻尼孔，可通過改變阻尼油路長度來改變阻尼調節范圍。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明第一種實施方式的結構示意圖；
[0017]圖2為本發明第二種實施方式的結構示意圖。
[0018]圖中:1、活塞桿;2、襯套及油封;3、上端蓋;4、復原腔;5、活塞;6、壓縮腔;7、膜片；8、氮氣室;9、下端蓋;10、缸筒；11、油口a; 12、外接油路a; 13、阻尼調節閥a; 14、線圈a; 15、夕卜接油路b; 16、油口b; 17、連接孔;18、阻尼調節閥b; 19、線圈b。
【具體實施方式】
[0019]為了對發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照【附圖說明】本發明的【具體實施方式】，在各圖中相同的標號表示相同或相似的部分。附圖僅用于說明本發明，不代表本發明的實際結構和真實比例。
[0020]圖1所示為本發明所述磁流變液可調阻尼減震器的一種實施方式，包括缸筒10、上端蓋3、活塞桿1、活塞5、膜片7、下端蓋9、外接油路和阻尼調節閥。
[0021 ]所述缸筒10為中空圓筒，兩端分別由上端蓋3和下端蓋9進行密封，所述活塞桿I穿過上端蓋3與活塞5相連，所述活塞桿I與上端蓋3之間設有襯套及油封2。所述缸筒10的一端通過活塞桿I與外部連接，另一端通過下端蓋9上加工的圓形連接孔17與外部連接。
[0022]所述缸筒10內部由活塞5和膜片7自上而下依次隔為復原腔4、壓縮腔6和氮氣室8;所述復原腔4和壓縮腔6內充有磁流變液，所述氮氣室8內充有高壓氮氣。所述阻尼調節閥安裝在缸筒10的外部，所述外接油路包括外接油路al2和外接油路bl5，阻尼調節閥的一端通過外接油路al2與復原腔4的油口 all連通，另一端通過外接油路bl5與壓縮腔6的油口 bl6連通;所述阻尼調節閥安裝在缸筒10外部，對應活塞5工作行程長度，即活塞5在油口 all與油口bl6之間活動;所述阻尼調節閥外圈饒有線圈，所述線圈通電產生磁場，根據阻尼調節閥內部實際油路布置來優化磁場分布，以增大輸出阻尼力;通過改變線圈纏繞方式可以改變磁場空間分布，通過改變線圈圈數改變磁場大小，通過改變線圈中電流強度可改變磁場強度，磁場強度發生變化，則處于磁場中的磁流變液粘度發生變化，進而調節磁流變液通過阻尼調節閥內部油路時產生的阻尼力，改變磁流變液流通速度，從而限制活塞5運動速度。
[0023]所述阻尼調節閥內部油路直徑較小，長度相對較長，起到細長阻尼孔的作用。優選的，所述阻尼調節閥內部油路直徑為I?3_，相當于普通減振器的細長阻尼孔，起到產生阻尼力的作用。所述阻尼調節閥內部油路可根據工況要求自行布置，以改變阻尼調節閥內受磁場作用的油路長度，所述線圈纏繞方式可根據實際工況對空間磁場的要求來安排，圖1和圖2所示為所述阻尼調節閥的兩種油路布置方式和述線圈的兩種纏繞方式，其中圖1中所述阻尼調節閥為阻尼調節閥al3，所述阻尼調節閥al3外圈饒有線圈為線圈al4，線圈al4產生的磁場沿豎直方向穿過阻尼調節閥al3，所述線圈al4磁場方向與所述阻尼調節閥al3內部油路方向相平行，此時磁場對磁流變液粘度影響較小。圖2中所述阻尼調節閥為阻尼調節閥bl8，阻尼調節閥bl8外圈饒有的線圈為線圈bl9，線圈bl9產生的磁場沿水平方向穿過阻尼調節閥bl8，所述線圈bl9磁場方向與所述阻尼調節閥bl8內部油路方向相垂直，此時磁場對磁流變液粘度影響較大。所以可根據阻尼調節閥內部實際油路布置來優化磁場分布，以增大輸出阻尼力。由圖1和圖2可知，圖2中阻尼調節閥bl8內油路長度明顯大于圖1中阻尼調節閥al3內油路長度，當對阻尼調節閥調節范圍要求不大而對調節精度要求較高時采用圖1所示的實施方式，當要求阻尼調節閥調節范圍較大而對調節精度要求不高時采用圖2所示的實施方式。受磁場作用的油路越長，則阻尼調節范圍越大，而調節精度越低，反之則阻尼調節范圍縮小，調節精度提高。
[0024]本發明的工作過程:
[0025]壓縮階段，活塞桿I推動活塞5下行，壓縮腔6壓強上升，壓縮腔6與復原腔4產生壓差，壓縮腔6磁流變液通過外接油路bl5進入阻尼調節閥，然后自外接油路al2流入復原腔4。由于壓縮腔6中壓強增大，膜片7下壓，氮氣室8中高壓氮氣進一步增壓，氮氣室8蓄能，起到了吸收沖擊，減小震動的作用。
[0026]穩定階段，活塞桿I對活塞5的壓力所產生的壓強等于復原腔4壓強，等于壓縮腔6壓強，等于氮氣室8內部壓強，活塞桿I對活塞5的壓力加上復原腔4對活塞5的壓力等于壓縮腔6對活塞5的壓力，壓縮腔6對膜片7的壓力等于氮氣室8內部高壓氮氣對膜片7壓力，此時整個減震器達到平衡。
[0027]復原階段，活塞桿I對活塞5的壓力降低，壓縮腔6中磁流變液推動活塞5上行，復原腔4壓強增大，復原腔4與壓縮腔6產生壓差，磁流變液從復原腔4經外接油路al2、阻尼調節閥和外接油路bl5流入壓縮腔6，在此過程中，壓縮腔6壓強與氮氣室8內壓強降低，氮氣室8釋放能量，幫助減震器復原。
[0028]由于阻尼調節閥內部油路直徑較小，長度相對較長，起到細長阻尼孔的作用，磁流變液通過阻尼調節閥時，產生阻尼力，該阻尼力與油液通行速度成正比，從而限制了油液流通速度，進一步地，限制了活塞5下行和上行速度，起到了緩沖減震的作用。
[0029]所述阻尼調節閥安裝在減震器缸筒外部，通過外接油路將磁流變液引出到阻尼調節閥，阻尼調節閥外包有線圈，通過改變線圈電流大小來調節經過阻尼調節閥的磁流變液粘度，從而改變減震器輸出阻尼力。本發明中阻尼調節閥旁置于缸筒外部，便于工作時散熱，同時便于安裝與維護;線圈外置，安裝簡單，方便散熱而不涉及密封問題;阻尼節閥中油路可根據實際要求布置，通過改變阻尼油路長度來改變阻尼調節范圍。本發明在實現阻尼可調的基礎上，對原有減震器結構改動較小，加工安裝與維護難度較低，且實現了阻尼的連續可調。
[0030]應當理解，雖然本說明書是按照各個實施例描述的，但并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
[0031]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本發明的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本發明的保護范圍，凡未脫離本發明技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種磁流變液可調阻尼減震器，其特征在于，包括缸筒(10)、上端蓋(3)、活塞桿(1)、活塞(5)、膜片(7)、下端蓋(9)、外接油路和阻尼調節閥； 所述缸筒(10)為中空圓筒，兩端分別由上端蓋(3)和下端蓋(9)進行密封，所述活塞桿(I)穿過上端蓋(3)與活塞(5)相連； 所述缸筒(10)內部由活塞(5)和膜片(7)自上而下依次隔為復原腔(4)、壓縮腔(6)和氮氣室(8);所述復原腔(4)和壓縮腔(6)內充有磁流變液，所述氮氣室(8)內充有高壓氮氣;所述阻尼調節閥安裝在缸筒(10)的外部，所述外接油路包括外接油路a( 12)和外接油路b(15)，阻尼調節閥的一端通過外接油路a(12)與復原腔(4)的油口 a(ll)連通，另一端通過外接油路b(15)與壓縮腔(6)的油口 b(16)連通;所述活塞(5)在所述油口 a(ll)與油口 b(16)之間活動;所述阻尼調節閥外圈饒有線圈。2.根據權利要求1所述的磁流變液可調阻尼減震器，其特征在于，所述阻尼調節閥為阻尼調節閥a(13); 所述阻尼調節閥a(13)外圈饒有線圈為線圈a(14)，所述線圈a(14)磁場方向與所述阻尼調節閥a(13)內部油路方向相平行。3.根據權利要求1所述的磁流變液可調阻尼減震器，其特征在于，所述阻尼調節閥為阻尼調節閥b(18); 所述阻尼調節閥b(18)外圈饒有的線圈為線圈b(19)，所述線圈b(19)磁場方向與所述阻尼調節閥b(18)內部油路方向相垂直。4.根據權利要求1所述的磁流變液可調阻尼減震器，其特征在于，所述阻尼調節閥內部油路直徑為I?3mm。5.根據權利要求1所述的磁流變液可調阻尼減震器，其特征在于，所述活塞桿(I)與上端蓋(3)之間設有襯套及油封(2)。6.根據權利要求1所述的磁流變液可調阻尼減震器，其特征在于，所述下端蓋(9)上加工有圓形連接孔(17)，下端蓋(9)通過連接孔(17)與外部連接。
【文檔編號】F16F9/53GK105909722SQ201610440467
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】謝方偉, 吳殿成, 孫奇, 張波, 王存堂
【申請人】江蘇大學