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CN115681392A - 一种磁流变阻尼器及磁流变阻尼装置 - Google Patents

一种磁流变阻尼器及磁流变阻尼装置 Download PDF

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CN115681392A
CN115681392A CN202211366719.8A CN202211366719A CN115681392A CN 115681392 A CN115681392 A CN 115681392A CN 202211366719 A CN202211366719 A CN 202211366719A CN 115681392 A CN115681392 A CN 115681392A
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magneto
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朱晓靖
胡雨桐
孙延志
刘宇行
李超
陶凯
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Hangzhou Huacha Logistics Technology Co ltd
Ningbo Huacha Logistics Technology Co ltd
Zhejiang Huacha Intelligent Equipment Co ltd
China Jiliang University
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Hangzhou Huacha Logistics Technology Co ltd
Ningbo Huacha Logistics Technology Co ltd
Zhejiang Huacha Intelligent Equipment Co ltd
China Jiliang University
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Abstract

本发明涉及阻尼设备技术领域,具体为一种磁流变阻尼器及磁流变阻尼装置,包括外缸筒、设置在所述外缸筒内的内缸筒、盖在所述外缸筒上端口处的上端盖、盖在所述外缸筒下端扣处的下端盖、上下延伸并同时穿过上端盖和下端盖的升降支撑杆,所述内缸筒抵靠在所述上端盖和所述下端盖之间,所述外缸筒、所述内缸筒、所述上端盖和所述下端盖之间包围形成能容纳磁流变液的外仓,所述内缸筒、所述升降支撑杆、所述上端盖和所述下端盖之间包围形成能容纳磁流变液的内仓,所述外仓和所述内仓在上侧导通并且在下侧导通,所述内缸筒上绕制有线圈,所述升降支撑杆上套设装配有能在所述内仓中升降以驱动磁流变液流动的驱动活塞,磁流变效果更好。

Description

一种磁流变阻尼器及磁流变阻尼装置
技术领域
本发明涉及阻尼设备技术领域,具体为一种磁流变阻尼器及磁流变阻尼装置。
背景技术
阻尼器广泛适用于各个领域,而且其中的磁流变阻尼器也更多地被使用,特别是在各种车辆的悬架系统中,会有较多的使用,磁流变阻尼器中的磁流变液作为一种新型智能材料,可以在外加磁场作用下,实现液态和半固态的快速转化,其转化过程是可逆的和可控的。磁流变液阻尼器根据磁流变液的特性而设计的,具有响应速度快、可控性好、功耗低和结构相对简单等优点,非常适合在车辆悬架系统中应用。而目前的磁流变阻尼器种类也是非常多的。
如申请号为201210080180.X的中国专利公开了一种自集能自传感磁流变阻尼器,解决现有的磁流变阻尼器过分依赖于外置传感器及控制电源的问题,提高磁流变减震装置的可靠性并降低其造价和维护费用。它包括外套筒、密封件、阻尼器活塞杆、阻尼器电磁线圈、磁流变液、发电单元和运动方式转换单元,外套筒内安装有密封件、阻尼器活塞杆、阻尼器电磁线圈、磁流变液、发电单元和运动方式转换单元。
又如申请号为201911234358.X的中国专利公开了一种采用柔性半导体组温控的恒温控制系统,尤其是一种能实现自动控制磁流变液恒温的磁流变阻尼器,该磁流变阻尼器包括分布在磁流变阻尼器外缸体外壁四周的柔性半导体组、阻尼器左端盖上插入阻尼器内侧的温度传感器和外端控制器,所述柔性半导体之间串联后与外端控制器相连接,温度传感器与控制器相连接。
现有的上述这些阻尼器中磁流变液流动范围不够大,能被线圈作用到磁流变液有效性以及作用到的区域都不够优化。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁流变效果更好的磁流变阻尼器。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种磁流变阻尼器,包括外缸筒、设置在所述外缸筒内的内缸筒、盖在所述外缸筒上端口处的上端盖、盖在所述外缸筒下端扣处的下端盖、上下延伸并同时穿过上端盖和下端盖的升降支撑杆,所述内缸筒抵靠在所述上端盖和所述下端盖之间,所述外缸筒、所述内缸筒、所述上端盖和所述下端盖之间包围形成能容纳磁流变液的外仓,所述内缸筒、所述升降支撑杆、所述上端盖和所述下端盖之间包围形成能容纳磁流变液的内仓,所述外仓和所述内仓在上侧导通并且在下侧导通,所述内缸筒上绕制有线圈,所述升降支撑杆上套设装配有能在所述内仓中升降以驱动磁流变液流动的驱动活塞。
作为对本发明的优选,所述驱动活塞包括固定套设在所述升降支撑杆上的刚性活塞主体套以及所述刚性活塞主体套外壁上嵌有的并能贴靠在所述内缸筒内壁上的密封胶套。
作为对本发明的优选,所述线圈包括两组以上间隔分布的绕组。
作为对本发明的优选,所述绕组缠绕在所述内缸筒外侧壁上。
作为对本发明的优选,所述内缸筒外侧壁上形成有供所述绕组缠绕的环形绕制槽。
作为对本发明的优选,所述内缸筒的外侧壁包括上下依次连接的上平直引导段、中间缓冲段和下平直引导段,所述中间缓冲段至少有一部分在径向上凸起于所述上平直引导段和所述下平直引导段并形成缓冲凸起。
作为对本发明的优选,所述缓冲凸起具有两个以上并上下间隔分布且呈环形凸起状,相邻两个所述缓冲凸起之间的部分形成所述环形绕制槽。
作为对本发明的优选,所述内缸筒的上侧开设有供所述外仓和所述内仓在上侧导通的上侧引导孔,所述内缸筒的下侧开设有供所述外仓和所述内仓在下侧导通的下侧引导孔。
作为对本发明的优选,所述外缸筒外侧壁上固定有装配外轴套,所述装配外轴套上形成有供弹簧支撑的环形台阶部。
一种磁流变阻尼装置,包括前述的一种磁流变阻尼器,磁流变阻尼器中的升降支撑杆下端连接有受其驱动并能为其提供电能的发电机。
本发明的有益效果:本申请的磁流变阻尼器内的磁流变液流动范围更到可有效性更好,受到磁场影响的均匀度更高,更加适用于车辆的悬架系统。
附图说明
图1为实施例1中的磁流变阻尼器其中一种实施方案轴向剖开后内部的立体结构示意图;
图2为图1中结构处的线圈和密封胶套移除后的立体结构示意图;
图3为实施例1中的磁流变阻尼器外侧固定装配外轴套后的完整的立体结构示意图;
图4为实施例1中的磁流变阻尼装置其中一种实施方案的立体结构示意图;
图5为图4中结构处的发电机驱动部分结构进一步优化后的第二种实施方式的立体结构示意图;
图6为实施例2的磁流变阻尼系统其中一种实施方案的立体结构示意图;
图7为图6中的机座剖开后的立体结构示意图。
具体实施方式
以下具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1,如图1-5所示,一种磁流变阻尼器,包括外缸筒1、设置在所述外缸筒1内的内缸筒2、盖在所述外缸筒1上端口处的上端盖3、盖在所述外缸筒1下端口处的下端盖4、上下延伸并同时穿过上端盖3和下端盖4的升降支撑杆5,缸筒、端盖、升降支撑杆5采用常规的不锈钢金属材质即可并缸筒、端盖、升降支撑杆5的轴向都是在上下方向的,也即是呈直立状的,而升降支撑杆5在上端盖3和下端盖4上穿过之后,在工作的时候升降是相对上端盖3和下端盖4上下移动的,为了能使得升降支撑杆5穿设在上端盖3和下端盖4的中心部位并能上下顺利移动,同时还要保证密封性,所以在上端盖3和下端盖4上设置密封圈,在上端盖3和下端盖4是呈平铺状并在中心部位开设上下贯穿的能供升降支撑杆5上下穿过的孔洞的,所以优选是在上端盖3和下端盖4中心供升降支撑杆5上下穿过的孔洞中设置密封圈m,外缸筒1同上端盖3和下端盖4在径向之间也优选设置密封圈m,可以在端盖外侧壁出开设环形的凹槽供密封圈嵌入。进一步的方案,所述内缸筒2抵靠在所述上端盖3和所述下端盖4之间,所述外缸筒1、所述内缸筒2、所述上端盖3和所述下端盖4之间包围形成能容纳磁流变液的外仓a1,所述内缸筒2、所述升降支撑杆5、所述上端盖3和所述下端盖4之间包围形成能容纳磁流变液的内仓a2,所述外仓a1和所述内仓a2在上侧导通并且在下侧导通,外仓a1和内仓a2是连通的两个圆柱筒型的容纳空间,磁流变液就会在外仓a1和内仓a2中容纳;
进一步,所述内缸筒2上绕制有线圈20,所述升降支撑杆5上套设装配有能在所述内仓a2中升降以驱动磁流变液流动的驱动活塞50。配合这个设计,也是本申请的一个设计要点,通过现有方式将驱动活塞50固定到升降支撑杆5上即可,驱动活塞50整体应该也是一个圆柱筒型的结构,但在尺寸方面,驱动活塞50上下长度尺寸是小于内仓a2的,但是驱动活塞50的径向尺寸应该和内仓a2的径向尺寸相等或者尽量一致,以使得驱动活塞50正好在径向方向填充在内仓a2内,也可以理解为内仓的横截面大小形状跟驱动活塞50的横截面大小形状是尽量一致的,这样做的目的在于,当驱动活塞50跟着升降支撑杆5上下升降过程中,驱动活塞50就能更好地推动磁流变液流动来进行缓冲形成阻尼效果,比如在磁流变阻尼器在车辆的悬挂系统上使用时,上下颠簸造成升降支撑杆5的上下移动,具体如果是向下移动,升降支撑杆5带着驱动活塞50下移,驱动活塞50的下表面就会下压内仓a2中位于驱动活塞50以下的磁流变液移动,而外仓a1和内仓a2是上下连通的,所以内仓a2中被下压的磁流变液就会在下侧从内仓a2流入外仓a1,而外仓a1中靠上的磁流变液就会从上端的连通位置流入到内仓a2进行填补,从而形成一个上下流动的内循环,保证升降支撑杆5在上下移动过程中得到较好的缓冲,也使得悬挂系统更好地为车辆提供缓冲。
作为优选,所述驱动活塞50包括固定套设在所述升降支撑杆5上的刚性活塞主体套51以及所述刚性活塞主体套51外壁上嵌有的并能贴靠在所述内缸筒2内壁上的密封胶套52,刚性活塞主体套51可以采用钢制的圆柱筒型的结构并在刚性活塞主体套51外侧壁上的上下方向靠中间部位开设有一个环形的嵌入槽,嵌入槽的目的就是为了能使得密封胶套52嵌入在刚性活塞主体套51的外侧壁上,密封胶套52可以采用橡胶或者硅胶类的胶质套,这样的做的目的在于,更好地上下移动和进行密封,这里的密封是指驱动活塞在内仓的上下密封,驱动活塞50的径向尺寸可以稍微小于内仓a2的径向尺寸,当两者的差值尽量控制在1mm以内,而密封胶套52采用的也是圆柱筒型的套体,当密封胶套52嵌入到嵌入槽以后,密封胶套52的外侧壁在径向上需要稍微突出于刚性活塞主体套51并能紧贴住内缸筒2的内壁,就能很好地使得驱动活塞50填充在内仓中并顺利上下移动及对磁流变液进行驱动。
以上是对磁流变阻尼器基本缓冲功能的介绍,接下来是对磁流变液在该阻尼器上应用的特殊设计,具体地:
所述线圈20包括两组以上间隔分布的绕组201,所述绕组201缠绕在所述内缸筒2外侧壁上。现有技术中已有介绍,现有磁流变液阻尼器的线圈得到电力的支持,就会产生相应大小的磁场,则磁流变液会在磁场的作用下体现出不同的刚度,磁场越强所述的磁流变液刚度也就越强,就能控制磁流变液阻尼器的刚度,这些线圈就是通过接收其他部件提供的电能,从而可以改变磁流变液的刚度,以达到改变缓冲性能的需求。当然,磁流变液阻尼器可以不接收电能,就是正常工作,这时的磁流变液也就是普通的油液阻尼液的效果。
进一步,所述内缸筒2外侧壁上形成有供所述绕组201缠绕的环形绕制槽2011。尽量保证绕组201的厚度也即径向上的尺寸正好能填充到环形绕制槽2011中。
更进一步,所述内缸筒2的外侧壁包括上下依次连接的上平直引导段21、中间缓冲段22和下平直引导段23,所述中间缓冲段22至少有一部分在径向上凸起于所述上平直引导段21和所述下平直引导段23并形成缓冲凸起2012。这里需要保证,缓冲凸起2012与外缸筒1的内壁存在上下流通的缝隙,保证磁流变液是可以上下流动的,也即缓冲凸起2012与外缸筒1的内壁之间的径向间隙是小于上平直引导段21和缸筒1的内壁之间的径向间隙,当然,缓冲凸起2012与外缸筒1的内壁之间的径向间隙也是小于下平直引导段23和缸筒1的内壁之间的径向间隙,也即中间缓冲段22是更加在径向上凸出的,从而是会造成本身磁流变液在上下流动过程中的路径上的缓冲,例如在车辆严重震动突然下压产生冲击时,防止磁流变液不会急速流动而不能得到很好的缓冲。
作为优选,所述缓冲凸起2012具有两个以上并上下间隔分布且呈环形凸起状,相邻两个所述缓冲凸起2012之间的部分形成所述环形绕制槽2011。缓冲凸起2012可以设置4个,则环形绕制槽2011就是三个。
作为优选,所述内缸筒2的上侧开设有供所述外仓a1和所述内仓a2在上侧导通的上侧引导孔b1,所述内缸筒2的下侧开设有供所述外仓a1和所述内仓a2在下侧导通的下侧引导孔b2,这个主要也是为了内仓a2和外仓a1中磁流变液流通而设置,尽量是在靠上和靠下的位置设计,可以在上平直引导段和下平直引导段上进行开设,保证内部磁流变液流动的区域更加大,也能利于在磁流变过程中磁场能作用到的磁流变液的范围也会更广一些。
另外,为了更好地进行磁流变阻尼器的安装使用,所述外缸筒1外侧壁上固定有装配外轴套11,装配外轴套11可以采用钢制的轴套即可,并在
所述装配外轴套11上形成有供弹簧支撑的环形台阶部。可以在装配外轴套11的上下两侧分别形成朝上的环形台阶部和朝下的环形台阶部,这样在上下都能用于跟弹簧进行支撑,完成跟弹簧配合使用,形成更好地阻尼结构。
下面介绍一种磁流变阻尼装置,包括前述的这种磁流变阻尼器,该磁流变阻尼器中的升降支撑杆5下端连接有受其驱动并能为其提供电能的发电机82,这样就能形成一种自供电的磁流变阻尼系统,升降支撑杆5上下直线运动作为发电机发电的动力来源,发电机通过导线连接至阻尼器中线圈绕组上为其提供电能并形成可变磁场,来改变磁流变液的刚度。这里,升降支撑杆5和发电机82之间可以采用现有的将直线运动转化为圆周运动传动连接结构进行连接,使得升降支撑杆5的上下直线移动转化为发电机转子的圆周运动即可。
下面介绍两种实施方式:
1、第一种结构较为简单,但比较实用,即所述发电机82的转子z在上端直接连接固定有滚珠丝杆螺母831,滚珠丝杆螺母831轴向在上下方向,所述滚珠丝杆螺母831安装有滚珠丝杆832,滚珠丝杆832上下方向直立并有一部分是在滚珠丝杆螺母831内,这样滚珠丝杆832上下移动就能带动滚珠丝杆螺母831转动,并进一步所述滚珠丝杆832的上端与所述升降支撑杆5的下端固定住,这样就能实现完整的传动发电的方式了,及升降支撑杆5上下移动就能带动滚珠丝杆832上下移动,滚珠丝杆832上下移动就能带动滚珠丝杆螺母831和发电机82的转子z转动,从而就能发电,发电机82通过相应的导线连接到阻尼器中线圈端即可,因为要穿线,在阻尼器上做好引线孔洞处的密封即可,防止或者减少阻尼液的漏出现象,这种方式中,采用一个发电机并轴向在上下方向即可,其转子轴向也是在上下方向,滚珠丝杆螺母831在转子z中心靠上的部位进行固定,这样就是升降支撑杆5、滚珠丝杆832、滚珠丝杆螺母831和发电机82是上下一一对应并轴线是保持一致的,是一种简单有效的实施方式。
2、第二种方式是在第一种方式下的进一步优化,就是依然滚珠丝杆832的上端与所述升降支撑杆5的下端固定住,滚珠丝杆832靠下的部分也是安装至滚珠丝杆螺母831中,区别在于,滚珠丝杆螺母831和转子z也是要连接住,但是并不是直接连接,而是,滚珠丝杆螺母831的下端固定一个呈水平状的中央齿轮c1,而且采用两个以上的发电机82,优选三个,围绕在中央齿轮c1周围并呈圆周阵列,每个发电机82的转子z的上端固定一个驱动齿轮c2,各个驱动齿轮c2都和中央齿轮c1啮合并呈水平状,同时驱动齿轮c2呈圆周阵列分布在中央齿轮c1上,这样当滚珠丝杆螺母831受到驱动进行转动,通过中央齿轮c1作为中心在齿轮传动中介,使得各个驱动齿轮c2也会跟着转动,从而各个转子转动为相应的发电机进行发电,这样可以在阻尼器中设置三组不同线圈分别形成各自的绕组,例如三个线圈形成三组独立的绕组,并且这三个发电机分别通过不同的导线单独跟一组绕组连接,形成三组独立的发电连接构造,这样做的目的可以使得阻尼器中的三组绕组同时进行发电,同步性会更好,稳定性会更好,并且可以减少反馈滞后时间。而在第一种实施方式中,同样也是三组绕组,但是由于是一个发电机的结构,所以这三个绕组是同一个线圈导线绕制而成的,所以在电力的传递上有一定的滞后性,而且较为重要的是,如果一个发电机出现故障后,对于需要磁流变的场景下,就无法实施了而三个发电机则可以有效避免这一问题,即便是其中有发电机出现故障,还是可以进行使用的,会更加安全可靠。
当然,这种自供电的磁流变阻尼装置的设计中,在导线的线路上进行自动化系统的控制,切换导线的通断,可以实现自供电的通断,因为有的时候是不需要磁流变效果的,需要的时候导通,不需要的时候,即便是升降支撑杆5上下移动发电也不会产生磁流变,这个更加实际工作的需求是可以进行控制的。但总体而言,本申请的这种阻尼结构的设计,更加安全稳定,而且磁流变的效果也会更加稳定可靠,并且还能够自己给自己供电,而不需要外界的电力输入,是非常方便有效的。
本实施例的磁流变阻尼器及磁流变阻尼装置可以运用到实施例2中的磁流变阻尼系统中去的,使得磁流变阻尼系统在车辆中的使用更加安全可靠,使得车辆的运行稳定性以及使用寿命等都能得到加强。
所述磁流变阻尼装置更为具体的方案,可以包括上述的磁流变阻尼器、所述磁流变阻尼器装配有的上下分布的上缓冲弹簧71和下缓冲弹簧72、由所述磁流变阻尼器驱动的能为所述磁流变阻尼器供电并用于上下方向支撑住所述磁流变阻尼器的自供电支撑装置,所述磁流变阻尼器具有用于驱动自供电支撑装置供电的升降支撑杆5。关于实施的细节在实施例2中会进一步说明。
实施例2,如图6-7所示,一种磁流变阻尼系统,本实施例的磁流变阻尼系统前述提及,是可以采用实施例1中的阻尼器和阻尼装置的,但并不局限于实施例1中阻尼器和阻尼装置。
具体为,该系统包括磁流变阻尼装置以及用于控制所述磁流变阻尼装置的悬架控制模块,所述磁流变阻尼装置包括磁流变阻尼器、所述磁流变阻尼器装配有的上下分布的上缓冲弹簧71和下缓冲弹簧72、由所述磁流变阻尼器驱动的能为所述磁流变阻尼器供电并用于上下方向支撑住所述磁流变阻尼器的自供电支撑装置,所述磁流变阻尼器具有用于驱动自供电支撑装置供电的升降支撑杆5,所述升降支撑杆5的上端固定有外端盖73,所述自供电支撑装置具有机座81和所述机座81内存储有的能被所述升降支撑杆5驱动供电的发电机82,所述上缓冲弹簧71套设在所述磁流变阻尼器外围并支撑在所述外端盖73和所述磁流变阻尼器之间,所述下缓冲弹簧72套设在所述磁流变阻尼器外围并支撑在所述磁流变阻尼器和所述机座81之间。外端盖73是跟车辆底盘的结构相连接,就会上下浮动,通过两个弹簧和阻尼器的组合,形成一个可控性更强的阻尼结构,在车辆震动过程中,弹簧的直接作用以及阻尼器的更为精确的阻尼控制,能实现车辆更加安全可靠的阻尼效果,并且存在自主供电的结构可以形成更好的磁流变作业。机座81可以采用常规的钢铁机箱或者机架结构即可,发电机82就安装固定在机座81内即可。为了弹簧的套设抵靠,外端盖73的下部应开设朝下的环形台阶结构供上缓冲弹簧71的上端套设,机座81的上部应开设朝上的环形台阶结构供下缓冲弹簧72的下端套设,所述磁流变阻尼器的中间的外周部位上应设置相应的台阶部位供上、下缓冲弹簧的套设抵靠。
进一步,所述发电机82的转子连接有滚珠丝杆螺母831,所述滚珠丝杆螺母831安装有滚珠丝杆832,所述滚珠丝杆832的上端与所述升降支撑杆5的下端固定住,这里可以参照实施例1的两种实现方式进行连接即可。
同样地,作为优选,所述磁流变阻尼器上固定有装配外轴套11。并且,所述上缓冲弹簧71处在所述外端盖73和装配外轴套11之间,所述下缓冲弹簧72处在所述装配外轴套11和机座81之间,所以装配外轴套11的上下两侧需要分别形成朝上的环形台阶部和朝下的环形台阶部,方便上缓冲弹簧71的下端向下套设抵靠在装配外轴套11上侧以及下缓冲弹簧72的上端向上套设抵靠在装配外轴套11下侧。
进一步,在系统在控制方面的设计有:所述悬架控制模块包括激光传感器、MOSFET开关和悬挂控制器,均可以采用现有的电子设备。MOSFET开关可以设置在发电机的导线与阻尼器内电线圈连通的电路上。
更进一步,还包括道路励磁产生系统,道路励磁产生系统包括液压缸、液压阀、液压站、激光传感器和使用PID算法控制的实施励磁控制器,这些都可以采用现有的道路励磁产生系统模块即可。
具体本申请的磁流变阻尼系统在实施中控制方面的运用如下:
首先,为了实现车辆在不同路况下的减振效果,本发明提供了一种可以控制自供电的紧凑型刚度可控磁流变阻尼器的系统,保证不提供外部电源的情况下就能实现快速减振的效果同时达到最佳的刚度控制效果。
为了实现对自供电紧凑型刚度可控磁流变阻尼器系统的控制,可以使用已被广泛用于评估车辆悬架的乘坐舒适性的四分之一汽车测试系统,该测试系统由车身、悬架系统、控制器和道路励磁产生系统组成,道路励磁产生系统包括液压缸、液压阀、液压站、激光传感器和使用PID算法控制的实施励磁控制器。悬架控制系统由两个激光传感器、MOSFET开关和一个实施悬挂控制器组成。激光传感器用于收集簧载质量的位移和磁流变阻尼器的行程,MOSFET开关由悬挂控制器控制,用于控制自供电电路的工作模式,MOSFET开关设置在发电机和阻尼器线圈连通的电路上。MOSFET开关以外的控制类构造一般安装在车体中即可,一般跟车辆其他功能的控制模块设置在一起。
那么该电路就有两种工作模式,当输入PWM信号,来自悬架控制器的电压为+10V,MOSFET管开关打开,从而导通磁流变阻尼器的线圈和自供电的发电机之间的电路,在这种情况下,磁流变阻尼器由自供电能量激励,导致阻尼力和装置刚度增加。而当悬架控制器向MOSFET管发送0V信号时,MOSFET管将关闭,电路将关闭,在这种情况下,自供电能量将不会用来给磁流变阻尼器供电,此时就不会有磁流变的刚度变化效果。即,当输入PWM信号,来自悬架控制器的电压为+10V,MOSFET管开关打开,磁流变阻尼器内的线圈和发电机导线之间的电路导通,磁流变阻尼器由自供电支撑装置供电得到激励,使得磁流变阻尼器的阻尼力和磁流变阻尼装置刚度增加;当悬架控制器向MOSFET管发送0V信号时,MOSFET管将关闭,磁流变阻尼器内的线圈和发电机导线之间的电路关闭,自供电支撑装置不会用来给磁流变阻尼器供电。
通过具有扫描频率的谐波激励采用0.5-2.75Hz的频率对四分之一车试验台进行激励,以获得车辆悬架的传递率,该实验测试了四种悬架:由无源0A、1.2A和2A的恒定外部电流供电的三种被动悬架以及使用自发电的自供电悬架。通过比对频率分析得出,如果励磁频率在0.5-2.1Hz范围内,自供电悬架的传递率要远低于无源0A悬架;如果励磁频率在2.1-2.75Hz范围内,无源0A要低于自动供电和无源1.2A和2A的传递率。无源是指外部提供电能,而非自己供电。从上述实验可以看到,在低频率时,如上述小于2.1Hz的情况下,并不需要电流来进行磁流变改变刚度会更加有效,也就不需要自供电或者外部电流输入,此时就不用任何供电条件,而当频率超过2.1Hz时,有电流输入给阻尼器效果会更好,所以是要开启电路进行磁流变为宜,在本申请系统中,就是在高频振动下,需要打开开关进行自供电。
所以得到结论,如果励磁频率小于2.1Hz时,采用无源输入0v,电流0A;如果励磁频率大于2.1Hz时,采用自供电模式。所以本实施例的系统能够根据道路的颠簸程度改变刚度可控磁流变阻尼器的供电方式,当颠簸频率小于2.1Hz时,悬挂控制器将关闭MOSFET管,刚度可控磁流变阻尼器的自供电功能将关闭;当颠簸频率大于2.1Hz时,悬挂控制器将开启MOSFET管,刚度可控磁流变阻尼器的自供电功能将打开。所以本申请的控制系统中含有悬挂控制器及MOSFET管,使得刚度可控磁流变阻尼器在不同频率的道路振动上能有更佳的减振方式。而且,控制系统中采用的STFT控制策略所实现的频率不同情况下自供电和无源供电的振动传递率的比对,达到找出频率阈值的目的。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种磁流变阻尼器,其特征在于,包括外缸筒(1)、设置在所述外缸筒(1)内的内缸筒(2)、盖在所述外缸筒(1)上端口处的上端盖(3)、盖在所述外缸筒(1)下端口处的下端盖(4)、上下延伸并同时穿过上端盖(3)和下端盖(4)的升降支撑杆(5),所述内缸筒(2)抵靠在所述上端盖(3)和所述下端盖(4)之间,所述外缸筒(1)、所述内缸筒(2)、所述上端盖(3)和所述下端盖(4)之间包围形成能容纳磁流变液的外仓(a1),所述内缸筒(2)、所述升降支撑杆(5)、所述上端盖(3)和所述下端盖(4)之间包围形成能容纳磁流变液的内仓(a2),所述外仓(a1)和所述内仓(a2)在上侧导通并且在下侧导通,所述内缸筒(2)上绕制有线圈(20),所述升降支撑杆(5)上套设装配有能在所述内仓(a2)中升降以驱动磁流变液流动的驱动活塞(50)。
2.根据权利要求1所述的一种磁流变阻尼器,其特征在于,所述驱动活塞(50)包括固定套设在所述升降支撑杆(5)上的刚性活塞主体套(51)以及所述刚性活塞主体套(51)外壁上嵌有的并能贴靠在所述内缸筒(2)内壁上的密封胶套(52)。
3.根据权利要求1所述的一种磁流变阻尼器,其特征在于,所述线圈(20)包括两组以上间隔分布的绕组(201)。
4.根据权利要求3所述的一种磁流变阻尼器,其特征在于,所述绕组(201)缠绕在所述内缸筒(2)外侧壁上。
5.根据权利要求3所述的一种磁流变阻尼器,其特征在于,所述内缸筒(2)外侧壁上形成有供所述绕组(201)缠绕的环形绕制槽(2011)。
6.根据权利要求5所述的一种磁流变阻尼器,其特征在于,所述内缸筒(2)的外侧壁包括上下依次连接的上平直引导段(21)、中间缓冲段(22)和下平直引导段(23),所述中间缓冲段(22)至少有一部分在径向上凸起于所述上平直引导段(21)和所述下平直引导段(23)并形成缓冲凸起(2012)。
7.根据权利要求6所述的一种磁流变阻尼器,其特征在于,所述缓冲凸起(2012)具有两个以上并上下间隔分布且呈环形凸起状,相邻两个所述缓冲凸起(2012)之间的部分形成所述环形绕制槽(2011)。
8.根据权利要求1所述的一种磁流变阻尼器,其特征在于,所述内缸筒(2)的上侧开设有供所述外仓(a1)和所述内仓(a2)在上侧导通的上侧引导孔(b1),所述内缸筒(2)的下侧开设有供所述外仓(a1)和所述内仓(a2)在下侧导通的下侧引导孔(b2)。
9.根据权利要求1所述的一种磁流变阻尼器,其特征在于,所述外缸筒(1)外侧壁上固定有装配外轴套(11),所述装配外轴套(11)上形成有供弹簧支撑的环形台阶部。
10.一种磁流变阻尼装置,其特征在于,包括权利要求1-9任一所述的一种磁流变阻尼器,磁流变阻尼器中的升降支撑杆(5)下端连接有受其驱动并能为其提供电能的发电机(82)。
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