CN103775406B - 一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构 - Google Patents

Abstract

一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构，解决提高磁流变流道长度，取得大的压差的问题，结构中阀芯部分包括：内导流筒、外导流筒，励磁线圈设在内导流筒内，外导流筒和阀体为圆环形状，内导流筒、外导流筒和阀体依次套装，在内导流筒和外导流筒的外圆上设有内三维螺旋液流槽和外三维螺旋液流槽，内、外三维螺旋液流槽分别与外导流筒内壁、阀体内壁构成螺旋液流通道，进出油盘设在内导流筒和外导流筒的端面上，进出油盘上设置有两组油孔，两组油孔分别与内三维螺旋液流槽和外三维螺旋液流槽连通，阀体在阀体端盖内，阀体上的油孔在阀体与进出油盘上油孔连通。优点是增加电磁流变路径长度，提高磁力线利用率，节能和减小磁流变阀尺寸。

Description

一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构

所属技术领域

本发明涉及液压控制阀、尤其是涉及磁流变阀液流通道的改进，特别是一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构。

背景技术

传统的液压控制阀由于存在活动的机械部件，结构复杂，加工要求高，容易磨损，因此导致运动不可靠，且体积大，成本高，还存在不易控制、响应慢、工作噪声大等问题。随着机电一体化技术的发展，计算机的广泛应用，尤其是可控制流体(流变液与磁流变液)的出现，人们开始将注意力转向基于可控制流体的液压伺服系统。与磁流变液相比，电流变液存在剪切屈服应力小，要求的工作电压高等缺陷，而磁流变液的屈服应力大，响应快、工作电压低、对污染的不敏感。基于磁变变液的磁流变阀由于没有可移动的机械部件，其通过的磁流变液的流量可由外加电流控制，因此响应速度高，噪声低，能耗小，工作稳定可靠。磁流变阀得以广泛应用。

磁流变阀的液压控制范围与两个方面的因素有关，第一是磁流变流体在磁隙空间中的流动方向必须与磁场的方向垂直；第二是磁流变流体在磁隙空间中的液流通道。在给定外形尺寸、能耗、响应时间和给定磁流变流体前提下，提高磁流变流体在磁隙空间中的流道长度，取得大的压差，从而更大的满足压力、流量的要求。

发明内容

为了在给定外形尺寸、能耗、响应时间和给定磁流变流体前提下，提高磁流变流体在磁隙空间中的流道长度，取得大的压差，本发明提供一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构，包括阀体、阀体端盖、进出油盘、励磁线圈和阀芯部分，所述的阀芯部分包括：内导流筒、外导流筒，励磁线圈设置在内导流筒内，外导流筒和阀体为圆环形状，内导流筒、外导流筒和阀体依次同轴线套装，在内导流筒和外导流筒的外圆上，分别设置有，内三维螺旋液流槽和外三维螺旋液流槽，内三维螺旋液流槽与外导流筒内壁、外三维螺旋液流槽与阀体内壁构成两级三维螺旋液流通道，所述的进出油盘设置在内导流筒和外导流筒的端面上，进出油盘与内三维螺旋液流槽和外三维螺旋液流槽对应的直径上设置有两组油孔，两组油孔分别与内三维螺旋液流槽和外三维螺旋液流槽连通，阀体安装在阀体端盖内，阀体上的油孔在阀体与进出油盘上的两组油孔连通。

本发明的有益效果是；将磁流变流体置于磁场强度大且不大于磁流变流体磁饱和强度的磁隙空间中，使所产生的磁流变效应较大，同时在有限的磁隙空间中，提高了磁流变流体的流道长度，在同等磁流变流体和流量要求、同等尺寸要求、同等响应时间要求、同等能耗要求前提下，可显著提高磁流变流体的压差。由于加长了电磁流变流体流动的路径长度，提高了对于有限磁力线的利用率，达到节能和减小磁流变阀尺寸的目的。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图1为本发明实施例1示意图。

附图2为本发明实施例2示意图。

附图3为内导流筒示意图。

附图中：1内导流筒，1-1内三维螺旋液流槽，2外导流筒,2-1外三维螺旋液流槽，3励磁线圈，4阀体，5进出油盘，5-1油孔，6阀体端盖，6-1油孔，7隔套。

具体实施方式

参看附图，一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构，包括阀体4、阀体端盖6、进出油盘5、励磁线圈3和阀芯部分，所述的阀芯部分包括：内导流筒1、外导流筒2，励磁线圈3设置在内导流筒1内，外导流筒2和阀体4为圆环形状，内导流筒1、外导流筒2和阀体4依次同轴线套装，在内导流筒1和外导流筒2的外圆上，分别设置有，内三维螺旋液流槽1-1和外三维螺旋液流槽2-1，内三维螺旋液流槽1-1与外导流筒2内壁、外三维螺旋液流槽2-1与阀体4内壁构成两级三维螺旋液流通道，所述的进出油盘5设置在内导流筒1和外导流筒2的端面上，进出油盘5与内三维螺旋液流槽1-1和外三维螺旋液流槽2-1对应的直径上设置有两组油孔5-1，两组油孔5-1分别与内三维螺旋液流槽1-1和外三维螺旋液流槽2-1连通，阀体4安装在阀体端盖6内，阀体端盖6上的油孔6-1在阀体4内与进出油盘5上的两组油孔5-1连通。

使用时，磁流变液经一端阀体端盖6上的油孔6-1进入阀体4内，阀体4内的磁流变液经进出油盘5上的两组油孔5-1分别进入内三维螺旋液流槽1-1和外三维螺旋液流槽2-1，经另一端的进出油盘5上的两组油孔5-1和另一端阀体端盖6上的油孔6-1流出。

本发明实施例可根据磁流变阀的外形尺寸、能耗、响应时间和取得大的压差，选择内三维螺旋液流槽1-1和外三维螺旋液流槽2-1为单头或多头三维螺旋液流槽。

本发明实施例为保证其装配精度，所述内导流筒1和外导流筒2与进出油盘5分别为径向定位连接。即采用内导流筒1轴芯凸台与进出油盘5中心孔配合，外导流筒2的轴向凸台与进出油盘5的环形槽配合的径向定位连接方式。

本发明实施例为便于调整磁流变阀的径向尺寸，所述内导流筒1和外导流筒2之间设置有隔套7，内三维螺旋液流槽1-1与隔套7的内壁构成三维螺旋液流通道。

本发明实施例为保证磁隙空间设置在磁场中磁力线最密集的断面上，所述内导流筒1和外导流筒2分别设置的内三维螺旋液流槽1-1和外三维螺旋液流槽2-1断面为梯形。

本发明实施例可根据磁流变阀的外形尺寸、能耗、响应时间和取得大的压差，所述外导流筒2可以设置为直径逐渐增大的1-3个，外导流筒2按直径不同依次与内导流筒1套装成一体，构成2-4级三维螺旋液流通道。

Claims (6)

1.一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构，包括阀体、阀体端盖、进出油盘、励磁线圈和阀芯部分，其特征在于：所述的阀芯部分包括：内导流筒（1）、外导流筒（2），励磁线圈（3）设置在内导流筒（1）内，外导流筒（2）和阀体（4）为圆环形状，内导流筒（1）、外导流筒（2）和阀体（4）依次同轴线套装，在内导流筒（1）和外导流筒（2）的外圆上，分别设置有内三维螺旋液流槽（1-1）和外三维螺旋液流槽（2-1），内三维螺旋液流槽（1-1）与外导流筒（2）内壁、外三维螺旋液流槽（2-1）与阀体（4）内壁构成两级三维螺旋液流通道，所述的进出油盘（5）设置在内导流筒（1）和外导流筒（2）的端面上，进出油盘（5）与内三维螺旋液流槽（1-1）和外三维螺旋液流槽（2-1）对应的直径上设置有两组油孔（5-1），两组油孔（5-1）分别与内三维螺旋液流槽（1-1）和外三维螺旋液流槽（2-1）连通，阀体（4）安装在阀体端盖（6）内，阀体端盖（6）上的油孔（6-1）在阀体（4）内与进出油盘（5）上的两组油孔（5-1）连通。

2.根据权利要求1所述的一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构，其特征在于：所述的内三维螺旋液流槽（1-1）和外三维螺旋液流槽（2-1）为单头或多头三维螺旋液流槽。

3.根据权利要求1所述的一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构，其特征在于：所述内导流筒（1）和外导流筒（2）与进出油盘（5）分别为径向定位连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构，其特征在于：所述内导流筒（1）和外导流筒（2）之间设置有隔套（7），内三维螺旋液流槽（1-1）与隔套（7）的内壁构成三维螺旋液流通道。

5.根据权利要求1或2所述的一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构，其特征在于：所述内导流筒（1）和外导流筒（2）分别设置的内三维螺旋液流槽（1-1）和外三维螺旋液流槽（2-1）断面为梯形。

6.根据权利要求1或2所述的一种三维螺旋液流通道的磁流变阀结构，其特征在于：所述外导流筒（2）可以设置为直径逐渐增大的1-3个，外导流筒（2）按直径不同依次与内导流筒（1）套装成一体，构成2-4级三维螺旋液流通道。