一种起落架磁流变缓冲器制造技术

本发明专利技术涉及磁流变缓冲领域，公开了一种气液混合的磁流变缓冲器。该缓冲器由外筒、磁流变变液、气腔、单向气阀、环绕线圈的活塞、活塞杆、气封装置、模糊PID控制器、位移与加速度传感器等组成。通过调节铜线的电流改变活塞附近磁场，从而改变磁流变液的阻尼力，模糊控制器可根据缓冲器位移、加速度、速度等动态响应适时改变电流，从而优化磁流变缓冲器的载荷与能量吸收效率。该缓冲器可应用于飞机起落架，可以降低飞机载荷峰值，减小起落架尺寸，提高飞机整体受力性能；该缓冲器可进行参数调整应用于汽车减振系统。该缓冲器具有能量吸收效率高、尺寸小、结构简单可靠、降低着陆峰值载荷等优点。

Magnetic rheological buffer for landing gear

The invention relates to the field of magneto rheological buffering, and discloses a gas-liquid mixing magneto rheological buffer. The utility model is composed of an outer cylinder, a magneto rheological fluid, an air chamber, a one-way air valve, a piston around the coil, a piston rod, a gas sealing device, a fuzzy PID controller, a displacement and acceleration sensor, etc.. By adjusting current copper changes so as to change the magnetic field near the piston, damping force of magnetorheological fluid, fuzzy controller can change according to the current buffer displacement, acceleration, speed and dynamic response, so as to optimize the load and energy absorption efficiency of Mr damper. The utility model can be applied to the aircraft landing gear, which can reduce the peak load of the aircraft, reduce the size of the landing gear, and improve the whole performance of the aircraft. The buffer has the advantages of high energy absorption efficiency, small size, simple and reliable structure, and reduced peak load.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞机起落装置研制领域，主要应用于起落架缓冲器，可安装于支柱式、摇臂式、小车式等不同类型起落架。
技术介绍
飞机起落架是飞机的重要部件，它是飞机机身和机轮之间的一切传力连接装置的总称，为飞机起飞、着陆、滑跑和停放提供支撑，其主要作用是吸收飞机起飞滑跑、着陆接地和地面运动时的水平和垂直方向上的能量。地面冲击载荷通过起落架传递给机体，冲击能量主要通过起落架缓冲系统进行消耗。起落架缓冲系统能够吸收并消耗飞机着陆、滑跑过程中的着陆动能和由于地面不平产生的大部分撞击能量，减小传给飞机的冲击载荷和振动响应，提高乘员的乘座舒适性，增加飞行员的操纵稳定性和安全性。现有的大多数起落架，主要采用了油气减震器，虽然可根据行程和压力的变化来调整阻尼孔节流面积变化，从而调整阻尼力的变化，但其阻尼力的调整范围是有限的。控制技术在飞机的成功应用给起落架载荷的控制开辟了一条新的途径。磁流变液属可控流体，是一种新型的智能材料。在无外磁场作用时，其具有良好的流动性,而在强磁场作用下，磁流变液可在毫秒级时间内从自由流动的粘滞流体转变具有一定可控屈服强度的半固体，具有响应快速、连续可调、能耗低等优点。利用磁流变液的这种性质，可将其作为起落架的减震介质，根据起落架外载荷的变化情况，通过控制磁场强度的变化来改变系统阻尼，以改善起落架的减震性能。磁流变缓冲器阻尼力能在很大范围内连续变化，并能根据外界的激励调整系统的阻尼，从而大大减缓飞机在着陆、滑行过程<br>中的动态载荷，提高飞机的乘坐品质和操纵稳定性，延长飞机的使用寿命。本专利技术提供了一种气液混合的磁流变缓冲器，能够根据缓冲器位移、速度、加速度等动态响应适时调节磁流变液阻尼特性，以获得最优的缓冲性能。
技术实现思路
1)专利技术目的为提高起落架缓冲器能量吸收效率，降低飞机地面载荷，改变以往被动控制的局限性，提高载荷优化控制能力，从而可以减小起落架尺寸，降低飞机总重。2)专利技术技术解决方案解决以上技术难题的技术方案是采用磁流变缓冲器。该缓冲器外筒、磁流变变液、气腔、单向气阀、环绕线圈的活塞、活塞杆、气封装置、模糊PID控制器、位移与加速度传感器等组成。通过调节铜线的电流改变活塞附近磁场，从而改变磁流变液的阻尼力，模糊控制器可根据缓冲器位移、加速度、速度等动态响应适时改变电流，从而优化磁流变缓冲器的载荷与能量吸收效率。本专利技术的优点本专利技术的优点是：该缓冲器具有能量吸收效率高、尺寸小、结构简单可靠等优点，该缓冲器可应用于飞机起落架，可以降低飞机载荷峰值，减小起落架尺寸，提高飞机整体受力性能。该缓冲器可进行参数调整应用于汽车减振系统。本专利技术的主要创新点利用磁流变液阻尼特性随磁场变化而变化的特性，设计了一个磁流变液、气混合的起落架缓冲器，冲击过程中，通过活塞杆挡圈压缩磁流变液和气腔，通过活塞与缸体之间的环形孔消耗冲击能量，通过压缩气腔蓄积冲击能量，通过端盖限制活塞与活塞杆运动位置。活塞上绕制线圈，线圈引出后接通控制器，随冲击过程适时控制载荷，优化缓冲性能，控制器采用模糊PID控制策略。磁流变液腔、气腔融合在一个腔体，可根据缓冲器吸能需求调节磁流变液腔、气腔所占体积，在缸体上安装气体单向阀，也可以根据吸能需求调节充气压力，因此该缓冲器有很大的调节和应用范围。本专利技术的次要创新点活塞与活塞杆通过螺纹孔连接，可根据不同需求，更换活塞，吸能要求低采用单级活塞，吸能要求高采用多级活塞。附图说明附图1为本专利技术的示意图；附图2为单级活塞；附图3为双级活塞；1──单向气阀安装处，2──缓冲器缸体，3──活塞，4──活塞杆挡圈，5──活塞杆，6──端盖，7──电磁线圈，8──磁流变液，9──气腔。具体实施方式附图1为气液混合的起落架磁流变缓冲器，包括单向气阀安装部1、缓冲器缸体2、活塞3、活塞杆挡圈4、活塞杆5、端盖6、电磁线圈7、磁流变液8以及气腔9；缓冲器缸体端部通过螺栓连接于机身，活塞杆端部设有螺纹孔，与起落架下部结构系统相连。磁流变液液位高于活塞3，在磁流变液上部充入气体形成气腔。活塞3与活塞杆5通过螺纹连接，电磁线圈绕于活塞上，通过活塞上小孔引到缓冲器外部与控制器相连，引出后需要对活塞杆端部进行气封，控制器根据缓冲器动态响应适时调节输入电流，改变磁场的强度，进而改变磁流变液8的阻尼特性，从而优化缓冲器吸能效率和载荷。活塞与活塞杆在缓冲器缸体2内部运动，活塞外径小于缸体内径形成环形孔，缸体与端盖相连，对活塞杆挡圈运动进行限位。所述的活塞为单级活塞或双级活塞，见附图2，分别是缠绕单级线圈和双级线圈，其中双级线圈缠绕方向相反。活塞采用的材料为电工纯铁。冲击运动过程中，活塞杆挡圈压缩磁流变液和气腔，磁流变液通过环形孔消耗能量，而气腔通过行程变化蓄积能量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气液混合的起落架磁流变缓冲器，其特征在于：该缓冲器包括单向气阀安装部(1)、缓冲器缸体(2)、活塞(3)、活塞杆挡圈(4)、活塞杆(5)、端盖(6)、电磁线圈(7)、磁流变液(8)以及气腔(9)；缓冲器缸体端部通过螺栓连接于机身，活塞杆一端部与起落架下部结构螺纹连接；磁流变液液位高于活塞(3)，在磁流变液上部充入气体形成气腔；活塞(3)与活塞杆(5)另一端部通过螺纹连接，电磁线圈绕于活塞上，通过活塞上小孔引到缓冲器外部与控制系统相连，电磁线圈引出后对活塞杆端部进行气密封，控制系统根据缓冲器动态响应信号适时调节输入电流，改变磁场的强度，进而影响磁流变液(8)的阻尼特性，从而优化缓冲器吸能效率和载荷；活塞与活塞杆在缓冲器缸体(2)的内部运动，活塞外径小于缓冲器缸体(2)的内径形成环形孔，缓冲器缸体(2)与端盖相连，对活塞杆挡圈运动进行限位；冲击运动过程中，活塞杆挡圈压缩磁流变液和气腔，磁流变液通过环形孔消耗能量，而气腔通过行程变化蓄积能量。

【技术特征摘要】
1.一种气液混合的起落架磁流变缓冲器，其特征在于：该缓冲器包括单向气阀安装部(1)、
缓冲器缸体(2)、活塞(3)、活塞杆挡圈(4)、活塞杆(5)、端盖(6)、电磁线圈(7)、
磁流变液(8)以及气腔(9)；缓冲器缸体端部通过螺栓连接于机身，活塞杆一端部与起落
架下部结构螺纹连接；磁流变液液位高于活塞(3)，在磁流变液上部充入气体形成气腔；活
塞(3)与活塞杆(5)另一端部通过螺纹连接，电磁线圈绕于活塞上，通过活塞上小孔引
到缓冲器外部与控制系统相连，电磁线圈引出后对活塞杆端部进行气密封，控制系统根据缓
冲器动态响应信号适时调节输入电流，改变磁场的强度，进而影...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冲冲，李碧波，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61