[发明专利]一种高效自承载磁流变可控阻尼器件

说明书

本发明公开了一种高效自承载磁流变可控阻尼器件，包括外缸筒、内缸筒、活塞、活塞杆、电磁组件、和交指流道系统；内缸筒位于外缸筒内；外缸筒和内缸筒内部均充有磁流变液；活塞位于内缸筒内，活塞杆一端与活塞固定连接，另一端从上油腔穿出内缸筒；电磁组件外壁缠绕有线圈；电磁组件位于外缸筒内，电磁组件下端开设有连通外油腔的通孔，电磁组件上端与内缸筒下端连接；交指流道系统包括多个内垫圈和多个外垫圈；多个所述内垫圈间隔布置在电磁组件外壁上；多个所述外垫圈间隔布置在外缸筒内壁上；所述内垫圈与外垫圈交错分布；本发明充分利用磁流变液响应速度快、阻尼力可控的特点，在防止地面共振的同时能够实现快速锁止。

技术领域

本发明属于缓冲技术领域，具体涉及一种高效自承载磁流变可控阻尼器件。

背景技术

在航空领域，起落架是飞行器结构中的重要装置之一，其性能直接影响到飞行器起飞、飞行、降落、滑跑及地面试车等过程。直升机在遂行多样性任务垂直起降时，面对复杂的地形特征具有倾覆危险，需要开展起落架姿态智能控制，提高起落架的复杂地形自适应能力。在现代化战争条件下，大型军用直升机必须具有能在半准备机场、战损修复道面、半准备平坦地面甚至战区野外场地等复杂场地情况下起降的能力，在这种情况下起落架将承受巨大的随机冲击载荷。除了传统要求的结构重量轻、承载能力强、地面操纵特性好之外，还必须满足许多新的性能要求，如应有很强的场地适应性、高效的减震缓冲性能、较好的抗坠毁性能，起落架的可收放性能和有效防止“地面共振”等。现有技术下，直升机在复杂条件下的起降能力得不到保证。因此，需要一种自适应智能起落架设计方案，使直升机在起降过程中具有在复杂地形条件下的起降能力与安全性。

在铁道车辆领域，蛇形运动不可避免的存在。蛇形运动主要由于轮轨关系和蠕滑力引起。长时间大幅度的蛇形运动会产生较大的轮轨动力作用和振动加速度，对车辆系统振动和运行安全产生重大影响。某些位移较小的蛇形运动尽管不会引起安全问题，但车体晃动和弹性振动会严重影响乘坐舒适度。面向高速列车抗蛇形运动的减振器需要具备很大的阻尼力。因此，在铁道车辆抗蛇形运动领域，需要一种阻尼力可控范围大大拓宽的减振器。

在机器人领域，有效精准快速地对关节机构进行控制是研究的重难点。例如工业中常用的关节手臂机器人、实验室研究的仿生足式机器人，控制的目的是要控制机器人末端的位置和姿态达到期望的位置并且及时锁止。对于运动受限的大型工业机器人来说，其控制问题要复杂得多。由于机器人与环境接触，这时不仅要控制机器人末端位置，还要控制末端作用于环境的力。而用于改变姿态的高精度步进电机往往为了达到精度要求，而无法提供较大的锁止力。因此，在机器人领域，急需一种能够提供较大锁止力的装置，并且能够及时撤去锁止力，使装置能够达到控制定位要求。

发明内容

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种高效自承载磁流变可控阻尼器件，包括外缸筒、内缸筒、活塞、活塞杆、电磁组件、和交指流道系统。

所述外缸筒的上下端均封闭。所述内缸筒位于外缸筒内，内缸筒上端连接在外缸筒的上端的封闭处。所述内缸筒与外缸筒内壁之间存在间隙。将内缸筒外壁与外缸筒内壁之间的空间记为外油腔。所述外缸筒和内缸筒内部均充有磁流变液。

所述活塞位于内缸筒内，并将内缸筒内腔体分隔为上油腔和下油腔。所述活塞杆一端与活塞固定连接，另一端从上油腔穿出内缸筒。

所述电磁组件呈圆筒状，其外壁缠绕有线圈。所述电磁组件位于外缸筒内。所述电磁组件下端连接在外缸筒下端的封闭处，电磁组件下端开设有连通外油腔的通孔。所述电磁组件上端与内缸筒下端连接。所述电磁组件内部空间与下油腔连通。

所述交指流道系统包括多个内垫圈和多个外垫圈。

多个所述内垫圈间隔布置在电磁组件外壁上。多个所述外垫圈间隔布置在外缸筒内壁上。所述内垫圈与外垫圈交错分布。所述内垫圈和外垫圈均为导磁垫圈。

当线圈通电时，产生磁场，通过电磁组件约束传导，在内垫圈以及外垫圈之间形成沿电磁组件轴向的磁场。