多级伸缩式磁流变阻尼器

摘要

本发明公开了一种多级伸缩式磁流变阻尼器，其包括工作缸、补偿气囊、活塞、活塞杆、空心活塞、空心活塞杆，在空心活塞和空心活塞杆的轴心上都有大于活塞外径的等径通孔，活塞杆的一端与活塞固定后置于空心活塞和空心活塞杆轴心的等径通孔内，空心活塞和空心活塞杆置于工作缸内，补偿气囊位于工作缸底部，在工作缸和空心活塞及空心活塞杆的等径通孔内都充满了磁流变液，在活塞和空心活塞上都绕有励磁线圈，只要调整控制电源输出到励磁线圈中的电流大小，即可调整多级伸缩式磁流变阻尼器输出的阻尼力的大小。

权利要求

1.一种多级伸缩式磁流变阻尼器，其包括工作缸、补偿气囊、活塞、活塞杆、空心活塞、空心活塞杆，其特征在于：空心活塞和空心活塞杆的轴心上都有大于活塞外径的等径通孔，空心活塞的一端与空心活塞杆的一端固定，活塞杆的一端与活塞固定后置于空心活塞和空心活塞杆轴心的等径通孔内，活塞杆的另一端通过空心活塞杆端面的密封装置和轴承从空心活塞杆的另一端伸出，空心活塞和空心活塞杆置于工作缸内，空心活塞杆通过工作缸端面的密封装置和轴承从工作缸的一端伸出，补偿气囊位于工作缸底部，在工作缸和空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内都充满了磁流变液。

2.如权利要求1所述的一种多级伸缩式磁流变阻尼器，其特征在于：所述活塞的外径小于空心活塞和空心活塞杆轴心上的等径通孔的内径并留有磁流变液流动间隙，在活塞上绕有励磁线圈，空心活塞的外径小于工作缸的内径并留有磁流变液流动间隙，在空心活塞上绕有励磁线圈。

3.如权利要求1所述的一种多级伸缩式磁流变阻尼器，其特征在于：所述空心活塞和空心活塞杆轴心的等径通孔内和工作缸内各有一个定位档圈，空心活塞和空心活塞杆轴心的等径通孔内的定位档圈的内径小于活塞的外径，工作缸内定位档圈的内径小于空心活塞的外径，或所述活塞杆和空心活塞杆末端各有一个定位档圈，活塞杆末端的定位档圈的外径大于空心活塞杆端面的密封装置和轴承的外径，空心活塞杆末端的定位档圈的外径大于工作缸端面的密封装置和轴承的外径。

说明书

多级伸缩式磁流变阻尼器

技术领域

[0001] 本发明属于一种磁流变阻尼器，具体涉及一种多级伸缩式磁流变阻尼器。

背景技术

[0002] 由于普通的单出杆磁流变阻尼器的工作行程小于其工作缸的长度，因而难以适用于工作空间长度有限制或工作行程大于工作缸的场合，而本发明的多级伸缩式磁流变阻尼器的工作行程可以大于其工作缸的长度，因此，在工作缸长度相同的情况下多级伸缩式磁流变阻尼器可以提供更大的工作行程，使多级伸缩式磁流变阻尼器的应用范围得以扩展。

发明内容

[0003] 本发明针对普通的单出杆磁流变阻尼器工作行程较小的不足，提出了一种新型的磁流变阻尼器，即：一种多级伸缩式磁流变阻尼器，多级伸缩式磁流变阻尼器在工作缸长度相同的情况下可以提供更大的工作行程，因而适用范围更加广泛。

[0004] 本发明的技术方案如下：

[0005] 一种多级伸缩式磁流变阻尼器，其包括工作缸、补偿气囊、活塞、活塞杆、空心活塞、空心活塞杆；空心活塞和空心活塞杆的轴心上都有大于活塞外径的等径通孔，空心活塞的一端与空心活塞杆的一端固定；活塞杆的一端与活塞固定后置于空心活塞和空心活塞杆轴心的等径通孔内，活塞杆的另一端通过空心活塞杆端面的密封装置和轴承从空心活塞杆的另一端伸出，空心活塞和空心活塞杆置于工作缸内，空心活塞杆通过工作缸端面的密封装置和轴承从工作缸的一端伸出，补偿气囊位于工作缸底部，在工作缸和空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内都充满了磁流变液，活塞的外径小于空心活塞和空心活塞杆轴心上的等径通孔的内径并留有磁流变液流动间隙，在活塞上绕有励磁线圈，空心活塞的外径小于工作缸的内径并留有磁流变液流动间隙，在空心活塞上绕有励磁线圈。在空心活塞和空心活塞杆轴心的等径通孔内和工作缸内各有一个定位档圈，空心活塞和空心活塞杆轴心的等径通孔内的定位档圈的内径小于活塞的外径，工作缸内定位档圈的内径小于空心活塞的外径，或在活塞杆和空心活塞杆末端各有一个定位档圈，活塞杆末端的定位档圈的外径大于空心活塞杆端面的密封装置和轴承的外径，空心活塞杆末端的定位档圈的外径大于工作缸端面的密封装置和轴承的外径。多级伸缩式磁流变阻尼器有两个工作行程，第一个工作行程是：活塞杆推动活塞进入(或退出)空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内，第二个工作行程是：活塞杆推动空心活塞及空心活塞杆进入(或退出)工作缸内；在这两个工作行程中，因活塞杆进出空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内以及空心活塞杆进出工作缸内而引起的工作缸内的容积变化均由补偿气囊进行补偿。

[0006] 本发明的功能是这样实现的：当活塞杆推动活塞进入空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内时，即：在第一个工作行程中，空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内的一部分磁流变液通过活塞外径与空心活塞和空心活塞杆等径通孔内径之间的间隙流动，空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内的另一部分磁流变液则受到因活塞杆的进入使空心活塞和空心活塞杆内容积减小的挤压而流向工作缸，由于空心活塞和空心活塞杆的等径通孔与工作缸相通，因此，位于工作缸底部的补偿气囊将被压缩，以补偿空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内的容积变化；当活塞杆继续推动活塞进入空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内而到达活塞杆末端的定位档圈后，在活塞杆上定位档圈的推动下空心活塞和空心活塞杆开始进入工作缸，即：在第二个工作行程中，工作缸内的一部分磁流变液通过空心活塞外径与工作缸内径之间的间隙流动，工作缸内的另一部分磁流变液则受到因空心活塞杆的进入使工作缸内容积减小的挤压，继续压缩补偿气囊以补偿空心活塞杆进入工作缸内的容积变化。

[0007] 当活塞与空心活塞励磁线圈不通电时，空心活塞外径与工作缸内径之间间隙以及活塞外径与空心活塞和空心活塞杆等径通孔内径之间的间隙内没有磁场，因而间隙内的磁流变液的粘度较低，活塞杆推动活塞进入空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内以及活塞杆推动空心活塞和空心活塞杆进入工作缸内受到的阻尼力较小；当活塞与空心活塞励磁线圈通电后，使空心活塞外径与工作缸内径之间间隙以及活塞外径与空心活塞和空心活塞杆等径通孔内径之间的间隙内的磁场强度较高，使间隙内的磁流变液的粘度较高，使活塞杆推动活塞进入空心活塞和空心活塞杆的等径通孔内以及活塞杆推动空心活塞和空心活塞杆进入工作缸内受到的阻尼力较大，通过调整输入活塞和空心活塞励磁线圈的电流大小，使多级伸缩式磁流变阻尼器输出的阻尼力得到调整。因此，与普通的单出杆磁流变阻尼器相比，因多级伸缩式磁流变阻尼器在工作缸长度相同的情况下可以提供更大的工作行程，而使磁流变阻尼器的适用范围更加广泛。

附图说明

[0008] 图1是本发明的一种结构示意图。

[0009] 图2是本发明的工作示意图，也是本发明第一个工作行程的示意图。

[0010] 图3是本发明第二个工作行程的示意图。

[0011] 图4是本发明在空心活塞和空心活塞杆轴心的等径通孔内和工作缸内各有一个定位档圈的结构示意图，图中可见空心活塞和空心活塞杆轴心的等径通孔内的定位档圈29和工作缸内的定位档圈28。

具体实施方式

[0012] 以下结合附图详细说明本发明的结构：

[0013] 参见图1，此为本发明的一种具体结构，其包括工作缸3、补偿气囊1、活塞13及活塞杆14、空心活塞8及空心活塞杆15；空心活塞8和空心活塞杆15的轴心上都有大于活塞13外径的等径通孔7，空心活塞8的一端与空心活塞杆15的一端固定；活塞杆14的一端与活塞13固定后置于空心活塞8和空心活塞杆15轴心的等径通孔7内，活塞杆14的另一端通过空心活塞杆15端面的密封装置19和轴承20从空心活塞杆15的另一端伸出，空心活塞
8和空心活塞杆15置于在工作缸3内，空心活塞杆15通过工作缸3端面的密封装置9和轴承10从工作缸3的一端伸出，补偿气囊1位于工作缸3底部，在补偿气囊1注入了压缩空气2，在空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7和工作缸3内都充满了磁流变液4，活塞
13的外径小于空心活塞8和空心活塞杆15轴心上的等径通孔7的内径并留有磁流变液流动间隙12，在活塞13上绕有励磁线圈11，励磁线圈11的引出线22通过活塞杆14中心孔
16引出，空心活塞8的外径小于工作缸3的内径并留有磁流变液流动间隙5，在空心活塞8上绕有励磁线圈6，励磁线圈6的引出线18通过空心活塞杆15内外径间的孔23引出。

[0014] 活塞杆14和空心活塞杆15末端各有一个定位档圈21和定位档圈17，活塞杆14末端的定位档圈21的外径大于空心活塞杆15端面的密封装置19和轴承20的外径，空心活塞杆15末端的定位档圈17的外径大于工作缸3端面的密封装置9和轴承10的外径；参见图2，活塞13与空心活塞8上的励磁线圈11和励磁线圈6，通过引出线22和引出线18与控制电源24相连接。

[0015] 当活塞杆14推动活塞13进入空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内时，多级伸缩式磁流变阻尼器开始进入第一个工作行程，使空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内的一部分磁流变液4，通过活塞13外径与空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内径之间的间隙12流动，空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内的另一部分磁流变液4，则受到因活塞杆14的进入，使空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内容积减小的挤压而流向工作缸3内，由于空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔与工作缸3相通，因此，位于工作缸3底部的补偿气囊1将被压缩，以补偿空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内的容积变化；当活塞杆14继续推动活塞13进入空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内，在受到塞杆14末端的定位档圈21阻档后，多级伸缩式磁流变阻尼器开始进入第二个工作行程，参见图3，在活塞杆14上定位档圈21的推动下空心活塞8和空心活塞杆15开始进入工作缸3，工作缸3内的一部分磁流变液4通过空心活塞8外径与工作缸3内径之间的间隙5流动，工作缸3内的另一部分磁流变液4则受到因空心活塞杆15的进入使工作缸3内容积减小的挤压，继续压缩补偿气囊1以补偿空心活塞杆15进入工作缸3内的容积变化。

[0016] 当控制电源24不输出电流时，活塞13与空心活塞8的励磁线圈11和励磁线圈6不通电时，空心活塞8外径与工作缸3内径之间间隙5以及活塞13外径与空心活塞8和空心活塞杆15等径通孔7内径之间的间隙12内没有磁场，因而间隙5和间隙12内的磁流变液4的粘度较低，活塞杆14推动活塞13进入空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内以及活塞杆14推动空心活塞8和空心活塞杆15进入工作缸3内受到的阻尼力较小；当控制电源24输出电流，活塞13与空心活塞8的励磁线圈11和励磁线圈6通电后，使空心活塞8外径与工作缸3内径之间间隙5以及活塞13外径与空心活塞8和空心活塞杆15等径通孔7内径之间的间隙12内的磁场强度较高，使间隙5和间隙12内磁流变液4的粘度较高，使活塞杆14推动活塞13进入空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内以及活塞杆14推动空心活塞8和空心活塞杆15进入工作缸3内受到的阻尼力较大，从而使多级伸缩式磁流变阻尼器输出的阻尼力得到改变。因此，只要调整控制电源24输出到励磁线圈11和励磁线圈6中的电流大小，即可调整多级伸缩式磁流变阻尼器输出的阻尼力的大小。

[0017] 当活塞杆14拉动活塞13退出空心活塞8和空心活塞杆15的等径通孔7内以及活塞杆14拉动空心活塞8和空心活塞杆15退出工作缸3内时的情形则与之相反，此处不再赘述。