專利名稱：具有失效自保護(hù)功能的磁流變液半主動減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及阻尼器件，尤其涉及一種具有失效自保護(hù)功能的磁流變液半主動減振器。
背景技術(shù)：
目前，磁流變液半主動減振器由于具有阻尼力大、調(diào)節(jié)范圍寬，響應(yīng)速度快以及工作溫度范圍大等特點而得到廣泛的關(guān)注和研究?，F(xiàn)有的磁流變液半主動減振器按勵磁線圈的設(shè)置位置大致分為內(nèi)置式和外置式兩類，內(nèi)置式是將勵磁線圈設(shè)在活塞上，外置式是將勵磁線圈設(shè)在缸筒外面。通過控制通過勵磁線圈的電流或電壓強(qiáng)度可以改變施加在磁流變液上的磁場強(qiáng)度以改變磁流變液的粘度從而控制磁流變液產(chǎn)生的阻尼力。為了增大阻尼力可控范圍，磁流變液半主動減振器的零電流阻尼力往往設(shè)計的比較小。在一個設(shè)計/選型合理的減振裝置中磁流變液半主動減振器產(chǎn)生的阻尼力主要集中在介于最大、最小阻尼力之間的某一中心阻尼力附近。由此帶來兩個問題1、磁流變液半主動減振器工作時的勵磁電流主要集中在某一個非零的中心電流值附近，能耗比較大；2、當(dāng)磁流變液控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，電流不能及時供應(yīng)，則磁流變液不能產(chǎn)生足夠的阻尼力，降低了需減振裝置的安全性和舒適性，即減振器失效。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能耗低且在減振器失效或勵磁電流為零時仍能提供足夠阻尼力的具有失效自保護(hù)功能的磁流變液半主動減振器。
它包括貯液缸組件，在貯液缸組件內(nèi)設(shè)有活塞組件、浮動活塞，活塞組件具有懸架活塞桿連接件、活塞桿和活塞，活塞桿與貯液缸組件間設(shè)有導(dǎo)向密封組件，導(dǎo)向密封組件具有導(dǎo)向襯套，上壓蓋，導(dǎo)向器，密封圈，懸架活塞桿連接件具有吊環(huán)、吊環(huán)襯套和內(nèi)襯，浮動活塞具有浮動活塞體和O型圈，貯液缸組件具有缸體和端蓋，貯液缸組件后端外側(cè)具有懸架缸體連接件，懸架缸體連接件具有吊環(huán)、吊環(huán)襯套和內(nèi)襯，活塞具有磁芯、環(huán)形磁芯、勵磁線圈、不導(dǎo)磁保護(hù)層、導(dǎo)磁套筒、活塞環(huán)，在活塞或缸筒的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或端部設(shè)有永磁體。
本實用新型采用永磁體作為減振器磁路的一部分，利用永磁體產(chǎn)生的磁場使得磁流變液在沒有外加電流的情況下也能產(chǎn)生正常工作時的中心阻尼力，使得減振器的性能穩(wěn)定可靠。
本實用新型由于采用了永磁體，因而具有如下優(yōu)點1、由于永磁體能夠產(chǎn)生磁場，所以在沒有施加電流時或者控制裝置出現(xiàn)故障時，磁流變液也能產(chǎn)生正常工作時的中心阻尼力，使得減振器的性能可靠穩(wěn)定，避免或降低了現(xiàn)有的磁流變液半主動減振器由于斷電故障而造成的損失。
2、由于永磁體產(chǎn)生的磁場使磁流變液能夠產(chǎn)生正常工作時的中心阻尼力，因此減振器工作時的勵磁電流主要集中在零電流值附近，而現(xiàn)有減振器若想達(dá)到同樣效果，其勵磁電流主要集中某一個非零的中心電流值附近。所以本實用新型具有節(jié)約能源的功效。


圖1是具有失效自保護(hù)功能的磁流變液半主動減振器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型活塞組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖3(a)是勵磁電流產(chǎn)生的磁場方向和永磁體的磁場方向一致時的磁場示意圖；圖3(b)是勵磁電流產(chǎn)生的磁場方向和永磁體的磁場方向相反時的磁場示意圖；圖3(c)是勵磁電流為零或其他原因?qū)е聞畲啪€圈產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度為零時的磁場示意圖。
具體實施方式
本實用新型的解決方案如下具有失效自保護(hù)功能的磁流變液半主動減振器，包括活塞桿、活塞組件、電磁線圈、永磁體、缸筒等，在磁路中設(shè)置永磁體，在同樣工作條件下(1)當(dāng)勵磁線圈產(chǎn)生的磁場的方向與永磁體的磁場方向相同時，施加到磁流變液上的磁場強(qiáng)度增大，減振器產(chǎn)生的阻尼力增大；(2)當(dāng)勵磁線圈產(chǎn)生的磁場的方向與永磁體的磁場方向相反時，施加到磁流變液上的磁場強(qiáng)度減弱甚至為零，減振器產(chǎn)生的阻尼力也相應(yīng)的減??；(3)當(dāng)勵磁線圈電流為零或其他原因?qū)е聞畲啪€圈產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度為零時，減振器產(chǎn)生的阻尼力固定在某個由永磁體的磁場方向及強(qiáng)度決定的特定值。
永磁體可以設(shè)在活塞組件的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或端部，也可以設(shè)在缸筒的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或端部。
如圖1、2所示，具有失效自保護(hù)功能的磁流變液半主動減振器由吊環(huán)1和18、內(nèi)襯3和19，吊環(huán)襯套2和20，吊環(huán)連接螺紋4，導(dǎo)向襯套5，上壓蓋6，導(dǎo)向器7，密封圈8，活塞桿9，缸筒10，勵磁線圈導(dǎo)線11，磁流變液12，活塞組件13，浮動活塞14，O型圈15，壓縮氣體16，端蓋17等組成，如圖1?；钊M件由磁芯131、環(huán)形磁芯133、永磁體134、勵磁線圈135、不導(dǎo)磁保護(hù)層136、導(dǎo)磁套筒137、活塞環(huán)138等組成，如圖2。在磁芯131上設(shè)有與活塞桿9連接用的連接螺紋130，勵磁線圈導(dǎo)線11通過磁芯131上的空心通道連接到勵磁線圈135上。永磁體134和環(huán)形磁芯133套在磁芯131，在永磁體134的外部繞有勵磁線圈135，勵磁線圈135的外部設(shè)有不導(dǎo)磁保護(hù)層136，不導(dǎo)磁保護(hù)層136把線圈和磁流變液隔開，防止因磁流變液的拋光作用破壞勵磁線圈135的絕緣層。導(dǎo)磁套筒137用來導(dǎo)通磁場，與磁芯131及環(huán)形磁芯133形成磁回路。導(dǎo)磁套筒137與磁芯131及環(huán)形磁芯133之間形成一個環(huán)形縫隙，以流通磁流變液。導(dǎo)磁套筒137與磁芯131、環(huán)形磁芯133間各有4個焊接點132，使得它們可以一起移動。導(dǎo)磁套筒137與磁芯131、不導(dǎo)磁保護(hù)層136、環(huán)形磁芯133間形成環(huán)形縫隙139。導(dǎo)磁套筒137的外側(cè)設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有活塞環(huán)138?；钊h(huán)138有導(dǎo)向和密封作用，使得活塞組件可以在缸筒10內(nèi)滑動，同時又阻止磁流變液從缸筒10和導(dǎo)磁套筒137間泄露。
本實用新型的工作過程是當(dāng)活塞桿9帶動活塞組件13與缸筒作相對運動時，磁流變液12從環(huán)形縫隙139流過。當(dāng)勵磁線圈135通過電流時，會在環(huán)形縫隙139中形成磁場。磁流變液12流過環(huán)形縫隙139時，磁流變液12的流變性質(zhì)隨磁場變化的而改變，從而改變輸出阻尼力的大小。
在同樣工況下1、當(dāng)勵磁線圈135通過電流而產(chǎn)生的磁場方向和永磁體134的磁場方向一致時，環(huán)形縫隙139中的磁場強(qiáng)度得到加強(qiáng)，如圖3(a)。此時減振器輸出的阻尼力也相應(yīng)增大。
2、當(dāng)勵磁線圈135通過電流而產(chǎn)生的磁場方向和永磁體134的磁場方向相反時，環(huán)形縫隙139中的磁場強(qiáng)度得到削弱，如圖3(b)。此時減振器輸出的阻尼力也相應(yīng)減小。
3、當(dāng)勵磁線圈135通過的電流為零或其他原因?qū)е聞畲啪€圈135產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度為零時，環(huán)形縫隙139中的磁場強(qiáng)度固定在某個由永磁體134決定的固定值，如圖3(c)。此時減振器產(chǎn)生的阻尼力也固定在某個特定值。
權(quán)利要求1.一種具有失效自保護(hù)功能的磁流變液半主動減振器，它包括貯液缸組件，在貯液缸組件內(nèi)設(shè)有活塞組件、浮動活塞，活塞組件具有懸架活塞桿連接件、活塞桿(9)和活塞(13)，活塞桿與貯液缸組件間設(shè)有導(dǎo)向密封組件，導(dǎo)向密封組件具有導(dǎo)向襯套(5)，上壓蓋(6)，導(dǎo)向器(7)，密封圈(8)，懸架活塞桿連接件具有吊環(huán)(1)、吊環(huán)襯套(2)和內(nèi)襯(3)，浮動活塞具有浮動活塞體(14)和O型圈(15)，貯液缸組件具有缸體(10)和端蓋(17)，貯液缸組件后端外側(cè)具有懸架缸體連接件，懸架缸體連接件具有吊環(huán)(18)、吊環(huán)襯套(19)和內(nèi)襯(20)，活塞(13)具有磁芯(131)、環(huán)形磁芯(133)、勵磁線圈(135)、不導(dǎo)磁保護(hù)層(136)、導(dǎo)磁套筒(137)、活塞環(huán)(138)，其特征在于在活塞或缸筒的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或端部設(shè)有永磁體(134)。
專利摘要本實用新型涉及一種具有失效自保護(hù)功能的磁流變液半主動減振器。它包括貯液缸組件，在活塞或缸筒的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或端部設(shè)有永磁體。本實用新型由于采用了永磁體，因而具有如下優(yōu)點1.由于永磁體能夠產(chǎn)生磁場，所以在沒有施加電流時或者控制裝置出現(xiàn)故障時，磁流變液也能產(chǎn)生正常工作時的中心阻尼力，使得減振器的性能可靠穩(wěn)定，避免或降低了現(xiàn)有的磁流變液半主動減振器由于斷電故障而造成的損失。2.由于永磁體產(chǎn)生的磁場使磁流變液能夠產(chǎn)生正常工作時的中心阻尼力，因此減振器工作時的勵磁電流主要集中在零電流值附近，而現(xiàn)有減振器若想達(dá)到同樣效果，其勵磁電流主要集中某一個非零的中心電流值附近。所以本實用新型具有節(jié)約能源的功效。
文檔編號F16F9/32GK2763635SQ200520100348
公開日2006年3月8日 申請日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月27日
發(fā)明者王維銳, 潘雙夏, 王芳 申請人:浙江大學(xué)