[发明专利]一种由阶梯型活塞缸构成的磁流变阻尼器

说明书

本发明公开了一种由阶梯型活塞缸构成的磁流变阻尼器，涉及新能源汽车配件技术领域，包括由端盖及缸筒组成的活塞缸，装有吊环的活塞杆，具有多个线圈的导磁环组成，活塞缸设计成有三种不同内径的内筒，缸体外侧装有散热层，以解决刚体内热量无法及时散失的缺陷；在缸体内侧的内径变化处，运用遗传算法及多项式拟合的原理优化出S型的过渡曲线，并将其应用于缸筒内壁的衔接处。本发明将磁流变液与阻尼器结合，使得阻尼器可进行实时阻尼改变，从而减轻汽车在行驶过程中因路况变化而产生的震动，提高用户的舒适性体验，结构简单，自适应能力较强。

技术领域

本发明涉及新能源汽车配件技术领域，尤其涉及一种由阶梯型活塞缸构成的磁流变阻尼器。

背景技术

在科技高度发展的当今社会，新能源汽车已经成为较为普及的出行工具。而在新能源汽车的研发与使用中，新能源汽车本身的安全性和客户的舒适性是两个非常重要的指标。在客户的舒适性方面，阻尼器是作为减少振动的关键配件。传统的阻尼器或液压阻尼器无法根据实际的路面情况合理的调节阻尼大小，不满足自适应性的调节。而磁流变阻尼器可以通过使用智能材料磁流变液并引入外部的磁场达到改变工作液体的粘度，进而实现在实际工况时达到所需的阻尼力大小。因此，磁流变阻尼器能改善新能源汽车在行驶途中客户的舒适性体验，对于新能源汽车配件行业阻尼减震功能具有良好的应用前景。

现有技术中，磁流变汽车阻尼器由活塞杆、杆上活塞，活塞处电磁线圈等核心部件组成。电磁线圈的引线一般通过中空设计的活塞杆引出以联通外接电源。活塞上会留有磁流变液的流动通道。在外接电源工作时，通过改变电流大小和通电时间使得电磁线圈产生磁场，磁流变液将处于工作状态并在不同磁场下产生相应的阻尼力。活塞杆的两端设计有端盖或者压紧块。磁流变液工作区域为密封空间内，在此空间内因为线圈通电产生的热量不易散失。

中国专利CN113431863 A公开了一种阻尼自适应调谐磁流变阻尼器，包括缸筒，活塞阀，活塞杆，励磁线圈。缸筒的筒壁内径从中央向左右两侧各呈多级减小变化，使得液流通道的面积逐渐减小，使得在励磁线圈磁场作用下，磁流变阻尼器恢复力模型参数逐级增大。用以实现在常电流情况下的磁流变阻尼参数自适应调节，但其没有讲述中部活塞的定位与固定，阶梯过渡处的曲线未提出优化设计的方法，未考虑散热。

中国专利CN 108930753 A公开了一种具有多段轴向液流阻尼通道的双线圈磁流变阻尼器，主要有活塞杆、端盖、缸体、励磁线圈、导磁环、隔磁环以及内套筒等组成。内套筒与左导磁环之间、内套筒与左端盖之间、内套筒与右导磁环之间、内套筒与右端盖之间分别形成了四段轴向液流阻尼通道。其通过内部内套筒的设计及线圈的分散布置增大了磁流变液的工作面积，但其阻尼器结构较为复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种由阶梯型活塞缸构成的磁流变阻尼器。通过阶梯型活塞缸缸体和电磁线圈铁芯的多线圈设置，以及阶梯过渡处曲线的优化处理，使得磁流变阻尼器能实现较大范围的阻尼力调整，和最大阻尼力的输出并在更短的响应时间内针对不同路况进行自适应调节。

本发明提出的一种由阶梯型活塞缸构成的磁流变阻尼器，包括左侧吊环、活塞杆、阻尼器左端盖、密封圈、活塞缸缸体、散热层、卡簧、绝缘垫圈、电磁线圈铁芯、电磁线圈、引线、密封圈、右侧吊环、螺钉，所述散热层固定在活塞缸缸体外侧；所述阻尼器左端盖通过螺钉连接至所述活塞缸缸体的左侧；所述活塞杆上设置有所述电磁线圈铁芯并贯穿于所述活塞缸缸体；所述电磁线圈铁芯设计有两个凹槽，两个所述凹槽外围均匀缠绕有电磁线圈，两个凹槽以满足多线圈的布置，在磁流变阻尼器工作中能实现更大的剪切面积；所述活塞杆左右两侧设置有左侧吊环和右侧吊环，其中，

所述活塞缸缸体内侧采用阶梯结构，设置有三种从中间向两侧半径逐渐离散减小的第一内圆面、第二内圆面和第三内圆面，在外界电流输入后，当电磁线圈铁芯运动到活塞缸缸体内侧内圆面半径越小的地方，输出的阻尼力越大，反之越小；且在所述第一内圆面与第二内圆面以及所述第二内圆面和所述第三内圆面的过渡处设计有截面成S型的过渡型曲面，以减缓磁流变液对壁面过渡处的冲击。