一種兩自由度的剪切式磁流變液阻尼器制造技術

本發明專利技術公開了一種兩自由度的剪切式磁流變液阻尼器，包括缸體、活塞、導向環、線圈、密封圈和軸用卡簧，所述缸筒中空，其內設置有磁流變液；所述活塞的軸線水平設置并且其貫穿所述缸體，所述活塞上設置有導向環環形安裝槽、線圈環形安裝槽、密封圈環形安裝槽和軸用卡簧環形安裝槽；所述線圈安裝在所述線圈環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上。本發明專利技術既能保證活塞和缸筒的軸向運動精度，又能保證活塞與缸筒的相對回轉精度，同時由于活塞與缸筒的回轉運動，這又防止了磁流變液磁性粒子的沉降。

Shear type magneto rheological fluid damper with two degrees of freedom

The invention discloses a shear type magnetorheological fluid damper with two degrees of freedom, which comprises a cylinder body, a piston and a guide ring, a coil, a sealing ring and a shaft with the circlip, the hollow cylinder, which are arranged in the magnetorheological fluid; the piston axis is arranged horizontally and through the cylinder, the the piston is provided with a guide ring mounting groove and a coil ring mounting groove and a sealing ring ring installation groove and shaft circlip ring installation groove; the coil is installed in the installation groove and the annular coil is fixedly sheathed on the piston. The invention can ensure the accuracy of axial movement of piston and the cylinder, and can ensure the relative rotation accuracy of the piston and cylinder, and the rotary motion of the piston and cylinder, which in turn prevents the settlement of magnetorheological fluid in magnetic particles.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于機械加工振動抑制
，更具體地，涉及一種兩自由度的剪切式磁流變液阻尼器。
技術介紹
磁流變液阻尼器是利用磁流變效應制造的阻尼連續可調器件，其中工作液為磁流變液。磁流變液是由可磁化粒子、基液及添加劑組成的懸浮液，在無外加磁場作用時，磁流變液中的可磁化粒子任意地分布在基液中，具有良好的流動性；當受到外加磁場作用時，可磁化粒子將沿著磁力線排列成鏈狀結構，其屈服剪切應力迅速增大，從流體狀態迅速變為類固體狀態，屈服應力的大小和外加磁場的強弱有關，當磁場撤去后，又能迅速回復良好的流動性。目前市面上的磁流變液阻尼器都采用剪切-閥式的結構，如中國專利CN201210292603.4公開了一種雙出桿磁流變液阻尼器及其密封結構，其包括缸體、端蓋、活塞，缸體兩端與活塞的活塞桿之間分別設有用于密封的四氟墊片和銅墊片，如果活塞與缸體之間產生相對旋轉運動，則會使得旋轉精度得不到保證，振動和抖動會比較大。因此，不能確定該結構阻尼器可適用于車削加工中的薄壁盤類零件的振動擬制。另外，上述這類磁流變液阻尼器，活塞上只有在線圈兩旁的軸肩與缸體的徑向間隙較小，其它部位與缸體的徑向間隙比較大，這樣活塞在軸向移動時，磁流變液對磁流變液的阻力就比較大，因此，這類磁流變液阻尼器的最小阻尼力約為300N,由于阻尼力太大，難以滿足機械加工的精加工的減震要求。
技術實現思路
針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本專利技術提供了一種兩自由度的剪切式磁流變液阻尼器，其能保證活塞與缸筒的相對回轉精度，同時由于活塞與缸筒的回轉運動，這又防止了磁流變液磁性粒子的沉降。為實現上述目的，按照本專利技術，提供了一種兩自由度的剪切式磁流變液阻尼器，其特征在于，包括缸體、活塞、導向環、線圈、密封圈和軸用卡簧，其中，所述缸體包括缸筒和兩個端蓋，所述缸筒中空，其內設置有磁流變液，所述兩個端蓋分別安裝在所述缸筒的左右兩端；所述活塞的軸線水平設置并且其貫穿所述缸體，所述活塞上設置有導向環環形安裝槽、線圈環形安裝槽、密封圈環形安裝槽和軸用卡簧環形安裝槽；所述導向環的數量為兩個，所述導向環環形安裝槽的數量相應為兩個，每個導向環分別安裝在一所述導向環環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上，每個導向環的外側壁均與所述缸筒的內壁接觸，以用于支撐所述活塞并使缸筒與活塞能相對轉動；此外，每個所述導向環均采用聚四氟乙烯制成；所述線圈安裝在所述線圈環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上，其與所述缸筒的內壁之間存在間隙并且位于兩個導向環之間；所述密封圈的數量為兩個，所述密封圈環形安裝槽的數量相應設置為兩個，每個密封圈分別安裝在一所述密封圈環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上，每個密封圈的外側壁均與所述缸筒的內壁接觸，以用于密封所述缸筒內的磁流變液；所述線圈和兩個導向環均位于這兩個密封圈之間；所述軸用卡簧的數量為兩個，所述軸用卡簧環形安裝槽的數量相應設置為兩個，每個軸用卡簧分別安裝在一所述軸用卡簧環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上，所述缸體、線圈、兩個導向環和兩個密封圈均位于這兩個軸用卡簧之間，并且兩個所述軸用卡簧的間距大于所述缸體的左右長度，以使所述缸體能沿著左右方向移動。優選地，每個所述端蓋在靠近所述缸筒的一側上均設置有環形凹槽，所述缸筒的左右兩側在對應于所述環形凹槽的位置均設置有環形凸臺，所述環形凸臺伸入所述環形凹槽內。優選地，所述缸筒的左側設置有壓板，以用于固定待加工零件。優選地，所述活塞的右端固定安裝有活塞固定座，以用于將所述活塞固定到機床上。優選地，所述活塞位于所述缸筒內的部位與所述缸筒內壁存在徑向間距，并且該徑向間距的最大值為1.4mm。優選地，所述磁流變液阻尼器的最大阻尼力為100N。總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：1)在實際使用過程中，缸體通過壓板與工件直接固定，活塞與機床固定，由于在活塞與缸筒間增加了導向環，這樣既能保證活塞和缸筒的軸向運動精度，又能保證活塞與缸筒的相對回轉精度，同時由于活塞與缸筒的回轉運動，這又防止了磁流變液磁性粒子的沉降。2)在缸筒前后兩端面設計了環狀凸臺，在端蓋端面設計了環形凹槽與環形凸臺配合，提高了阻尼器運動部件的回轉精度，另外一方面提高端蓋的密封性能。3)在缸體外采用兩軸用卡簧限制阻尼器行程的設計，裝配容易，方便調整行程的大小。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。此外，下面所描述的本專利技術各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。參照圖1，一種兩自由度的剪切式磁流變液阻尼器，包括缸體、活塞2、導向環8、線圈6、密封圈9和軸用卡簧4，其中，所述缸體包括缸筒7和兩個端蓋5，所述缸筒7中空，其內設置有磁流變液(在缸筒7上開有注液孔，用于磁流變液的注入)；所述兩個端蓋5分別安裝在所述缸筒7的左右兩端；所述活塞2的軸線水平設置并且其貫穿所述缸體(從兩端蓋5上穿過)，所述活塞2上設置有導向環環形安裝槽、線圈環形安裝槽、密封圈環形安裝槽和軸用卡簧環形安裝槽；所述導向環8的數量為兩個，所述導向環環形安裝槽的數量相應為兩個，每個導向環8分別安裝在一所述導向環環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞2上，每個導向環8的外側壁均與所述缸筒7的內壁接觸，以用于支撐所述活塞2并使缸筒7與活塞2能相對轉動；此外，每個所述導向環8均采用聚四氟乙烯制成；所述線圈6安裝在所述線圈環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞2上，其與所述缸筒7的內壁之間存在間隙并且位于兩個導向環8之間；所述密封圈9的數量為兩個，所述密封圈環形安裝槽的數量相應設置為兩個，每個密封圈9分別安裝在一所述密封圈環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞2上，每個密封圈9的外側壁均與所述缸筒7的內壁接觸，以用于密封所述缸筒7內的磁流變液；活塞2與缸筒7之間由于有聚四氟乙烯材料的導向環8支撐，因此它們存在兩個自由度的運動，一個是沿軸向方的直線運動，另外一個是兩部件的相對回轉運動。所述線圈6和兩個導向環8均位于這兩個密封圈9之間，其中線圈6的線頭焊接軟導線從活塞2內的中心孔中引出；...

【技術保護點】
一種兩自由度的剪切式磁流變液阻尼器，其特征在于，包括缸體、活塞、導向環、線圈、密封圈和軸用卡簧，其中，所述缸體包括缸筒和兩個端蓋，所述缸筒中空，其內設置有磁流變液，所述兩個端蓋分別安裝在所述缸筒的左右兩端；所述活塞的軸線水平設置并且其貫穿所述缸體，所述活塞上設置有導向環環形安裝槽、線圈環形安裝槽、密封圈環形安裝槽和軸用卡簧環形安裝槽；所述導向環的數量為兩個，所述導向環環形安裝槽的數量相應為兩個，每個導向環分別安裝在一所述導向環環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上，每個導向環的外側壁均與所述缸筒的內壁接觸，以用于支撐所述活塞并使缸筒與活塞能相對轉動；此外，每個所述導向環均采用聚四氟乙烯制成；所述線圈安裝在所述線圈環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上，其與所述缸筒的內壁之間存在間隙并且位于兩個導向環之間；所述密封圈的數量為兩個，所述密封圈環形安裝槽的數量相應設置為兩個，每個密封圈分別安裝在一所述密封圈環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上，每個密封圈的外側壁均與所述缸筒的內壁接觸，以用于密封所述缸筒內的磁流變液；所述線圈和兩個導向環均位于這兩個密封圈之間；所述軸用卡簧的數量為兩個，所述軸用卡簧環形安裝槽的數量相應設置為兩個，每個軸用卡簧分別安裝在一所述軸用卡簧環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上，所述缸體、線圈、兩個導向環和兩個密封圈均位于這兩個軸用卡簧之間，并且兩個所述軸用卡簧的間距大于所述缸體的左右長度，以使所述缸體能沿著左右方向移動。...

【技術特征摘要】
1.一種兩自由度的剪切式磁流變液阻尼器，其特征在于，包括缸體、
活塞、導向環、線圈、密封圈和軸用卡簧，其中，
所述缸體包括缸筒和兩個端蓋，所述缸筒中空，其內設置有磁流變液，
所述兩個端蓋分別安裝在所述缸筒的左右兩端；
所述活塞的軸線水平設置并且其貫穿所述缸體，所述活塞上設置有導
向環環形安裝槽、線圈環形安裝槽、密封圈環形安裝槽和軸用卡簧環形安
裝槽；
所述導向環的數量為兩個，所述導向環環形安裝槽的數量相應為兩個，
每個導向環分別安裝在一所述導向環環形安裝槽處并且固定套接在所述活
塞上，每個導向環的外側壁均與所述缸筒的內壁接觸，以用于支撐所述活
塞并使缸筒與活塞能相對轉動；此外，每個所述導向環均采用聚四氟乙烯
制成；
所述線圈安裝在所述線圈環形安裝槽處并且固定套接在所述活塞上，
其與所述缸筒的內壁之間存在間隙并且位于兩個導向環之間；
所述密封圈的數量為兩個，所述密封圈環形安裝槽的數量相應設置為
兩個，每個密封圈分別安裝在一所述密封圈環形安裝槽處并且固定套接在
所述活塞上，每個密封圈的外側壁均與所述缸筒的內壁接觸，以用于密封
所述缸筒內的磁流變液；
所述線圈和兩個導向環均位于這兩個密封圈之間；
所述軸用卡簧的數量為兩個，所述軸用卡簧...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫容磊，黃鑫，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發明
國別省市：湖北;42