[实用新型]抗冲击磁流变缓冲器

说明书

技术领域

本实用新型涉及缓冲器领域，特别涉及一种抗冲击磁流变缓冲器。

背景技术

缓冲器是一种在各种工业领域广泛应用的机械装置，特别是在高精密电子设备、航空航天、武器系统等高强度冲击环境下设备中广泛应用，以减小对结构的过冲击并抑制结构共振。缓冲器对保证系统工作的稳定性和可靠性能具有十分重要的意义。

磁流变缓冲器是一种以磁流变液为工作介质的新型半主动可控缓冲器。磁流变液是一种铁磁粒子均匀地悬浮在载流体中的一种智能材料。磁流变液能在磁场作用下发生迅速的流变特性（黏度、屈服应力）变化，并且这种变化是可逆的。以磁流变液为工作介质的磁流变缓冲器具有电源功率小、工作温度范围宽，可以实现阻尼力的实时连续控制等优点，因此在车辆减振、结构抗震、以及各种仪器设备中都得到了广泛的应用。

由于种种局限性，普通液压缓冲器均存在冲击力峰值过大，没有平台效应，属于被动缓冲器。而传统磁流变缓冲器采用了以加速度传感器作为反馈信号作为闭环控制环节，对单线圈施以瞬时电流以建立磁场形式，这种工作方式由于线圈自身感抗和传感器响应时间等因素，导致磁流变缓冲器存在对时间响应严重滞后等问题，不能很好地满足需要快速响应的冲击场合。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种抗冲击磁流变缓冲器，本抗冲击磁流变缓冲器特别适合要求快速响应的冲击场合，如可以应用在航空航天、武器系统等高强度冲击环境领域，以减小对结构的过冲击并抑制结构共振。

本实用新型的技术方案为：一种抗冲击磁流变缓冲器，包括活塞杆和缸筒，所述缸筒的两端分别设有密封端座和密封端盖，形成密闭空腔，该密闭空腔中充满磁流变液，所述活塞杆设有凹腔，该凹腔中设有回位弹簧，所述活塞杆的凹腔口设有活塞阻尼环，与缸筒间隙配合，将缸筒的密闭空腔分隔成两个相互独立的腔体，所述活塞阻尼环设有多个通孔，用于连通缸筒的第一腔体和第二腔体，所述密封端座上固定连接有一沿轴向延伸的阻尼杆，所述阻尼杆的延伸端穿过活塞阻尼环伸入活塞杆的凹腔中，穿过回位弹簧与凹腔中的导向体固定连接，对回位弹簧轴向限位，通过活塞杆凹腔口设有的定位凸台，使活塞杆的轴向运动转换为回位弹簧的弹力，所述活塞阻尼环内侧设有极齿环，与阻尼杆的外周面形成磁流变间隙，所述阻尼杆沿轴向依次设有起始段线圈组、极速段线圈组、衰减段线圈组，所述起始段线圈组、极速段线圈组、衰减段线圈组均至少为一个，所述阻尼杆上设有引出通道，各线圈组的引出线通过阻尼杆的引出通道引出。

各相邻线圈组之间磁场极性相同。

所述起始段线圈组、极速段线圈组以及衰减段线圈组，其线圈组内分别至少２个以上线圈串联或并联，且相邻线圈之间磁场极性相反。

所述活塞杆与活塞阻尼环一体成型，形成一段圆锥段，该圆锥段的圆周壁上设置通孔。

所述活塞阻尼环内侧设有两组极齿环，两组极齿环沿轴向并排设置。

所述阻尼杆与密封端座的固定端为球形，通过压紧环与密封端座形成万向球铰链，所述阻尼杆的延伸端与导向体的一端通过螺栓连接，所述导向体另一端为半球面，与活塞杆的凹腔底之间留有间距，形成过冲保护腔，所述活塞杆的凹腔底为半球形凹面与导向体的半球面相配合。

所述活塞阻尼环、阻尼杆均采用铁磁性材料制成。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：（1）由于采用了多线圈分段预置电流控制方法，消除了传感器系统响应时间带来的滞后性，使得本实用新型特别适合要求快速响应的冲击场合，如可以应用在航空航天、武器系统等高强度冲击环境领域，以减小对结构的过冲击并抑制结构共振。（2）由于采用了多线圈分段预置电流控制方法，能够对冲击载荷过程进行分阶段缓冲，避免了普通缓冲器出现的冲击力峰值，对冲击力达到削峰平谷的作用，以更好地保护好结构安全。（3）由于采用了多线圈分段预置电流控制方法，能够对冲击载荷过程进行分阶段缓冲，有利于缩短缓冲位移。（4）由于采用了多线圈分段预置电流可以根据载荷量大小情况事先预置，所以对不同当量的冲击载荷具有一定适应性的特点。（5）由于采用阻尼活塞环、阻尼杆以及缸筒等结构，没有体积补偿结构，减小了整个缓冲器外形尺寸和可靠性。（6）无需设置传统磁流变缓冲器中的加速度传感器等装置或系统，大大减少了设备以及软件设计成本。

附图说明

图１为本实用新型的抗冲击磁流变缓冲器的结构示意图；

图2为本实用新型的活塞阻尼环与活塞杆的结构示意图；

图3为本实用新型的阻尼杆的结构示意图；