磁流变多档缓冲装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了磁流变多档缓冲装置。现有磁流变缓冲装置需要使用传感器来获取信号，进而改变磁场来实现缓冲，仅用于桥梁、大厦和高档轿车的缓冲，无法实现大范围使用。本发明包括一级缓冲装置、二级缓冲装置和防漏装置；一级缓冲装置包括顶盖圆盘、端盖、上活塞、内箱体、弹簧、密闭容器和绕有线圈的金属杆；二极缓冲装置包括电磁开关、外箱体和阻尼杆；防漏装置包括橡胶套、磁流变液吸收器和托盘；当顶盖圆盘受到外部载荷时，若不通电流，弹簧可以凭借自身的特点实现缓冲，通有电流时，金属棒会产生磁场，磁流变液开始流变，由于阻尼杆和内箱体受到剪切力，缓冲作用更加明显。本发明能适应不同的工作场合，结构简单、实用性强。
【专利说明】
磁流变多档缓冲装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种缓冲装置，尤其涉及一种磁流变多档缓冲装置。
【背景技术】
[0002]磁流变液是一种智能流体材料，它是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁颗粒和非导磁性的液体混合而成，磁流变液中的软磁颗粒均匀分散，在零磁场时，磁流变液表现出牛顿流体特性;施加磁场后，磁流变液会在毫秒级的时间内从液态转变为类固态，此时若有物体在磁流变液中移动，物体具有相对位移的横截面上就会产生剪切屈服应力。磁流变缓冲装置是磁流变液的应用之一，它具有体积小、能耗低、动态响应快等优点，具有广阔的应用前景。
[0003]现有的磁流变缓冲装置几乎都是半自动的，需要使用传感器来获取信号，进而通过改变磁场来控制装置、实现缓冲。目前它们仅用于桥梁、大厦和高档轿车的缓冲，还无法实现其大范围的使用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种磁流变多档缓冲装置，能适应不同的工作场合，结构简单、实用性强。
[0005 ]本发明采用的技术方案是:
[0006]本发明包括一级缓冲装置、二级缓冲装置和防漏装置;所述的一级缓冲装置包括顶盖圆盘、端盖、上活塞、内箱体、弹簧、密闭容器和绕有线圈的金属杆;所述的二极缓冲装置包括电磁开关、外箱体和阻尼杆;所述的防漏装置包括橡胶套、磁流变液吸收器和托盘。所述的上活塞设置在内箱体内，且上活塞与内箱体底部之间设有弹簧;上活塞穿过端盖的活塞杆部分与顶盖圆盘通过螺栓连接;端盖与内箱体顶部端面通过螺栓连接，且端盖与内箱体的安装面之间设有防漏垫；内箱体的侧壁上方开设有沿圆周均布的多个梯形通孔，底部开设有沿圆周均布的多个圆柱孔;所述的托盘焊接于内箱体内壁;磁流变液吸收器放置在托盘上，顶部与端盖接触;上活塞的活塞杆与端盖接触部分的下方以及上活塞的活塞杆与托盘接触的上方均套有橡胶套;所述的端盖与外箱体的接触面上套置橡胶圈，并与外箱体的内壁构成滑动副；端盖边缘固定有沿圆周均布的多个电磁开关，电磁开关的电磁销嵌入外箱体内壁对应的卡槽内；端盖靠近外缘处固定有沿圆周均布的多根阻尼杆，阻尼杆的中间空心处插入绕有线圈的金属杆;所述阻尼杆的外壁沿轴向等距固定多个金属圆盘;所述密闭容器的顶部穿过上活塞的中心孔，底部从内箱体底部穿出并与外箱体的隔板固定；密闭容器与外箱体的隔板固定处套有橡胶套;密闭容器中放置绕有线圈的金属杆;外箱体的隔板开设有多个沿圆周均布的安装孔和多个沿圆周均布的通液孔，内箱体活塞的活塞杆穿过安装孔与内箱体底部固定；内箱体活塞设置在内箱体的隔板与内箱体底部之间的空腔内，内箱体活塞底端套有硅胶套;外箱体的底部开设通气孔;除内箱体的隔板与内箱体底部之间的空腔外，磁流变液充满内、外箱体。
[0007]所述梯形通孔的外端面面积大于内端面面积。
[0008]所述的橡胶套呈内部中空的圆台形，外部采用硅胶材料，中空部分填入棉。
[0009]本发明具有的有益效果:
[0010]本发明能实现多档缓冲，除了用于桥梁、大厦和高档轿车的缓冲外，还可以用作高档自行车、电动车和摩托车的减震装置，在不通电的情况下也能实现缓冲作用，而在通电的情况下，通过改变电流的大小更能适应不同的工作场合，其结构简单、实用性强。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
[0012]图2为本发明中内箱体的剖视图。
[0013]图3为本发明中橡胶套的结构示意图。
[0014]图4为本发明中阻尼杆的结构剖视图。
[0015]图5为本发明中外箱体的隔板结构示意图。
[0016]图中:1、顶盖圆盘，2、螺栓，3、电磁开关，4、外箱体，5、端盖，6、上活塞，7、橡胶套，
8、内箱体，9、阻尼杆，10、金属圆盘，11、弹簧，12、密闭容器，13、金属杆，14、内箱体活塞，15、
磁流变液、16、防漏垫，17、磁流变液吸收器，18、托盘。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
[0018]如图1所示，磁流变多档缓冲装置，包括一级缓冲装置、二级缓冲装置和防漏装置；一级缓冲装置包括顶盖圆盘1、端盖5、上活塞6、内箱体8、弹簧11、密闭容器12和绕有线圈的金属杆13;二极缓冲装置包括电磁开关3、外箱体4和阻尼杆9;防漏装置包括橡胶套7、磁流变液吸收器17和托盘18。上活塞6设置在内箱体8内，且上活塞6与内箱体8底部之间设有弹簧11;上活塞6穿过端盖5的活塞杆部分与顶盖圆盘通过螺栓2连接，外部负载施加于顶盖圆盘I;端盖5与内箱体8顶部端面通过螺栓连接，且端盖5与内箱体8的安装面之间设有防漏垫16，以防止磁流变液泄漏;端盖5用于密封内、外箱体;如图2所示，内箱体的侧壁上方开设有沿圆周均布的四个梯形通孔，底部开设有沿圆周均布的四个圆柱孔，梯形通孔的外端面面积大于内端面面积，以便外箱体的磁流变液进入内箱体。防漏装置整体设置在内箱体内，托盘18焊接于内箱体8内壁;磁流变液吸收器17放置在托盘18上，顶部与端盖接触;上活塞6的活塞杆与端盖接触部分的下方以及上活塞6的活塞杆与托盘接触的上方均套有橡胶套7，用于防止磁流变液溢出，若有少部分磁流变液流出，则可由磁流变液吸收器进行吸收，而不会流到缓冲装置外;如图3所示，橡胶套呈内部中空的圆台形，外部采用硅胶材料，中空部分填入棉。端盖与外箱体的接触面上套置橡胶圈，并与外箱体的内壁构成滑动副，以便在密封的同时也能在外箱体内自由运动;端盖边缘固定有沿圆周均布的四个电磁开关3，电磁开关的电磁销嵌入外箱体内壁对应的卡槽内；端盖靠近外缘处固定有沿圆周均布的四根阻尼杆9，如图4所示，阻尼杆的中间空心处插入绕有线圈的金属杆;阻尼杆的外壁沿轴向等距固定六个金属圆盘10;密闭容器12穿过上活塞6的中心孔，以便上活塞能够自由移动;密闭容器12底部从内箱体底部穿出，并与外箱体4的隔板固定;密闭容器与外箱体4的隔板固定处套有橡胶套7;密闭容器中放置绕有线圈的金属杆13，线圈可以通入电流，以产生磁场来改变磁流变液的状态。如图5所示，外箱体4的隔板开设有四个沿圆周均布的安装孔A和四个沿圆周均布的通液孔B，内箱体活塞14的活塞杆穿过安装孔A与内箱体底部固定，通液孔B用于磁流变液通过；内箱体活塞14设置在内箱体的隔板与内箱体底部之间的空腔内，内箱体活塞底端套有硅胶套，以防止磁流变液漏出；外箱体的底部开设通气孔，用于泄漏外箱体底部的压缩空气;除内箱体的隔板与内箱体底部之间的空腔外，磁流变液15充满整个内、外箱体。
[0019]该磁流变多档缓冲装置的多档工作原理如下:
[0020]1、在电磁开关和线圈不通电时，电磁开关的电磁销会弹到外箱体的卡槽内，此时内箱体不能上下移动；当有外部载荷时，外力施加在圆盘上，使上活塞6移动，此时只有弹簧起缓冲作用。
[0021]2、在电磁开关不通电而线圈通入电流时，由于电磁销的作用，内箱体固定不动；当有外力施加在圆盘上时，上活塞开始运动，此时由于线圈通电产生磁场，内箱体内的磁流变液开始流变，上活塞和弹簧在移动过程中会产生剪切屈服应力，因此，此时除了存在弹簧的弹力外，还存在剪切力，从而增大了弹簧和上活塞运动的阻力，有效实现缓冲。
[0022]3、在电磁开关和线圈都通电时，电磁销收缩到开关内部，此时内箱体可以自由移动。当有外力施加在圆盘上时，外力迫使上活塞向下运动压缩弹簧，此时弹簧会推动内箱体移动，由于磁流变液的流变效应，内箱体和阻尼杆在移动过程中会产生剪切屈服应力，此时的剪切力因相对位移的横截面积变大而变大，从而能够有效地实现缓冲。
[0023]4、此外，线圈通入电流时，随着电流的增大，磁场就越大，剪切屈服应力也就越大。
[0024]因此，本发明不仅能实现多档缓冲，而且能通过控制电流的大小来控制缓冲力的大小，以适应各种缓冲情况，大大提高其车辆工程领域中的应用范围。
【主权项】
1.磁流变多档缓冲装置，包括一级缓冲装置、二级缓冲装置和防漏装置，其特征在于:所述的一级缓冲装置包括顶盖圆盘、端盖、上活塞、内箱体、弹簧、密闭容器和绕有线圈的金属杆;所述的二极缓冲装置包括电磁开关、外箱体和阻尼杆;所述的防漏装置包括橡胶套、磁流变液吸收器和托盘;所述的上活塞设置在内箱体内，且上活塞与内箱体底部之间设有弹簧;上活塞穿过端盖的活塞杆部分与顶盖圆盘通过螺栓连接;端盖与内箱体顶部端面通过螺栓连接，且端盖与内箱体的安装面之间设有防漏垫；内箱体的侧壁上方开设有沿圆周均布的多个梯形通孔，底部开设有沿圆周均布的多个圆柱孔;所述的托盘焊接于内箱体内壁;磁流变液吸收器放置在托盘上，顶部与端盖接触;上活塞的活塞杆与端盖接触部分的下方以及上活塞的活塞杆与托盘接触的上方均套有橡胶套;所述的端盖与外箱体的接触面上套置橡胶圈，并与外箱体的内壁构成滑动副;端盖边缘固定有沿圆周均布的多个电磁开关，电磁开关的电磁销嵌入外箱体内壁对应的卡槽内；端盖靠近外缘处固定有沿圆周均布的多根阻尼杆，阻尼杆的中间空心处插入绕有线圈的金属杆;所述阻尼杆的外壁沿轴向等距固定多个金属圆盘;所述密闭容器的顶部穿过上活塞的中心孔，底部从内箱体底部穿出并与外箱体的隔板固定;密闭容器与外箱体的隔板固定处套有橡胶套;密闭容器中放置绕有线圈的金属杆;外箱体的隔板开设有多个沿圆周均布的安装孔和多个沿圆周均布的通液孔，内箱体活塞的活塞杆穿过安装孔与内箱体底部固定；内箱体活塞设置在内箱体的隔板与内箱体底部之间的空腔内，内箱体活塞底端套有硅胶套;外箱体的底部开设通气孔;除内箱体的隔板与内箱体底部之间的空腔外，磁流变液充满内、外箱体。2.根据权利要求1所述的磁流变多档缓冲装置，其特征在于:所述梯形通孔的外端面面积大于内端面面积。3.根据权利要求1所述的磁流变多档缓冲装置，其特征在于:所述的橡胶套呈内部中空的圆台形，外部采用硅胶材料，中空部分填入棉。
【文档编号】F16F9/53GK105864348SQ201610278524
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】李志华, 陈启鹏, 彭伟
【申请人】杭州电子科技大学