CN103775407A - 一种三维旋流磁隙磁流变阀结构 - Google Patents

Abstract

一种三维旋流磁隙磁流变阀结构，解决加长电磁流变流体流动的路径，提高磁力线的利用率，电磁流变流体的可控流体压差的大小，节能和减小磁流变阀尺寸问题。技术方案是，结构中阀芯部分包括：中心铁芯、螺旋挡环和套筒，中心铁芯、螺旋挡环和套筒依次同心套装成一体，螺旋挡环将中心铁芯外圆与套筒内圆之间形成的间隙分割成螺旋磁流变液通道结构，所述的励磁线圈设置在套筒的外圆上，并设置在所述的阀体内，所述的进出油盘设置在阀体内中心铁芯和套筒的端面上，进出油盘上的进出油孔与螺旋挡环将中心铁芯外圆与套筒内圆之间形成的间隙分割成螺旋磁流变液通道对应，阀体安装在两阀体端盖内，阀体端盖上的油孔在阀体内与进出油盘上的油孔连通。优点是节能和磁流变阀尺寸小。

Description

一种三维旋流磁隙磁流变阀结构

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，特别是一种三维旋流磁隙磁流变阀结构。

背景技术

与传统液压控制阀相比，磁流变阀通过控制励磁线圈电流的大小来控制通过阀的磁流变液的流量，无移动的机械部件，相对于传统的机械阀，磁流变液控制阀结构简单，体积小，易于控制，响应速度快，工作噪声低，耐磨损，可靠性高，成本低。磁流变阀的液压控制范围有其本身的限定条件。其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；其次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，可通过以下途径获取高压差：其一是按磁流变流体的磁饱和强度大小，将磁流变流体置于磁场强度最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最大；其二是提高磁流变流体在磁隙空间中的流道长度。实际设计中，由于所述磁隙空间有限，同时实现以上两种途径时十分困难。

CN 1314903C“具有两种液流阻力通道的磁流变液控制阀”在导磁圆盘与该端面之间形成圆盘形液流阻力通道，导磁圆盘的外环面与缸筒之间又形成环形液流阻力通道，通过圆盘形液流阻力通道与润芯内部的中心孔连通，形成一个完整的液流通道。虽然这样的结构可以设置两组或更多以满足压力、流量的要求，但是这样的结构没有充分的利用线圈磁场、并且会加大阀的体积，增加磁流变阀装配难度、故障率。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提出一种磁流变阀结构，使磁流变流体在磁隙空间中实现可变非直线液流通道，从而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；在所述磁隙大小不变条件下，提高同等电流强度下电磁流变流体的可控流体压差的大小，达到节能和减小磁流变阀等尺寸的目的。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种磁流变阀结构，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：中心铁芯、螺旋挡环和套筒，中心铁芯、螺旋挡环和套筒依次同心套装成一体，螺旋挡环将中心铁芯外圆与套筒内圆之间形成的间隙分割成螺旋磁流变液通道结构，所述的励磁线圈设置在套筒的外圆上，并设置在所述的阀体内，所述的进出油盘设置在阀体内中心铁芯和套筒的端面上，进出油盘上的进出油孔与螺旋挡环将中心铁芯外圆与套筒内圆之间形成的间隙分割成螺旋磁流变液通道对应，阀体安装在两阀体端盖内，阀体端盖上的油孔在阀体内与进出油盘上的油孔连通。

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为本发明实施例3示意图。

附图中： 1中心铁芯，2螺旋挡环，2.1加层螺旋挡环，3套筒，3.1加层套筒4励磁线圈，5阀体，6进出油盘，6-1进出油孔，7阀体端盖,7-1油孔。

具体实施方式

参看附图，一种磁流变阀结构，包括阀体5、阀体端盖7、进出油盘6、励磁线圈4和阀芯部分，所述的阀芯部分包括：中心铁芯1、螺旋挡环2和套筒3，中心铁芯1、螺旋挡环2和套筒3依次同心套装成一体，螺旋挡环2将中心铁芯1外圆与套筒3内圆之间形成的间隙分割成螺旋磁流变液通道结构，所述的励磁线圈4设置在套筒3的外圆上，并设置在所述的阀体5内，所述的进出油盘6设置在阀体5内中心铁芯1和套筒3的端面上，进出油盘6上的进出油孔6-1与螺旋挡环2将中心铁芯1外圆与套筒3内圆之间形成的间隙分割成螺旋磁流变液通道对应，阀体5安装在两阀体端盖7内，阀体端盖7上的油孔7-1在阀体5内与进出油盘6上的油孔6-1连通。

使用时，磁流变液经一端阀体端盖7上的油孔7-1进入阀体5内，阀体5内的磁流变液经进出油盘6上的油孔6-1分别进入螺旋挡环2将中心铁芯1外圆与套筒3内圆之间形成的间隙分割成螺旋磁流变液通道，经另一端的进出油盘6上的油孔6-1和另一端阀体端盖7上的油孔7-1流出。

本发明可以通过改变螺旋挡环2的螺距、径向高度及螺旋挡环2的个数适应对于磁流变阀的外形尺寸、能耗、响应时间和取得大的压差等技术要求。

本发明实施例为保证其装配精度，所述中心铁芯1、和套筒3与进出油盘6分别为径向定位连接，即采用中心铁芯1轴芯凸台与进出油盘6中心孔配合，套筒3的轴向凸台与进出油盘6的环形槽配合的径向定位连接方式。

参看图2和图3，本发明实施例2和3中，套筒3外圆上还设置有加层套筒3.1，套筒3的内圆与加层套筒3.1外圆之间设置有加层螺旋挡环2.1。套筒3的内圆与加层套筒3.1外圆之间对应在进出油盘6上，设置加层油孔6-2。

本发明实施例2和3进一步增加了磁流变液通道的流通量，可大大减少阀体尺寸。为使螺旋挡环2位置固定，所述的中心铁芯1的外圆上，设置有螺旋挡环2的螺旋安装槽1.1。螺旋安装槽1.1采用双头或多头螺旋安装槽或多头，可进一步延长磁流变液通道的长度。螺旋挡环2采用双头或多头螺旋安装槽对应的双螺旋挡环。所述的套筒3的外圆上，设置有加层螺旋挡环2.1的螺旋安装槽3.1。所述的螺旋安装槽3.1为双头螺旋安装槽，加层螺旋挡环2.1为双头螺旋安装槽对应的加层双螺旋挡环。

Claims (7)

1.一种三维旋流磁隙磁流变阀结构，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：中心铁芯（1）、螺旋挡环（2）和套筒（3），中心铁芯（1）、螺旋挡环（2）和套筒（3）依次同心套装成一体，螺旋挡环（2）将中心铁芯（1）外圆与套筒（3）内圆之间形成的间隙分割成螺旋磁流变液通道结构，所述的励磁线圈（4）设置在套筒（3）的外圆上，并设置在所述的阀体(5)内，所述的进出油盘（6）设置在阀体(5)内中心铁芯（1）和套筒（3）的端面上，进出油盘（6）上的进出油孔（6-1）与螺旋挡环（2）将中心铁芯（1）外圆与套筒（3）内圆之间形成的间隙分割成螺旋磁流变液通道对应，阀体（5）安装在两阀体端盖（7）内，阀体端盖（7）上的油孔（7-1）在阀体（5）内与进出油盘（6）上的油孔（6-1）连通。

2.根据权利要求1所述的一种三维旋流磁隙磁流变阀结构，其特征在于：所述中心铁芯（1）、和套筒（3）与进出油盘（6）分别为径向定位连接。

3.根据权利要求1所述的一种三维旋流磁隙磁流变阀结构，其特征在于：所述的套筒（3）外圆上还设置有加层套筒（3.1），套筒（3）的内圆与加层套筒（3.1）外圆之间设置有加层螺旋挡环（2.1），套筒（3）的内圆与加层套筒（3.1）外圆之间对应在进出油盘（6）上，设置加层油孔（6-2）。

4.根据权利要求1所述的一种三维旋流磁隙磁流变阀结构，其特征在于：所述的中心铁芯（1）的外圆上，设置有螺旋挡环（2）的螺旋安装槽（1.1）。

5.根据权利要求4所述的一种三维旋流磁隙磁流变阀结构，其特征在于：所述的螺旋安装槽（1.1）为双头螺旋安装槽，螺旋挡环（2）为双头螺旋安装槽对应的双螺旋挡环。

6.根据权利要求3所述的一种三维旋流磁隙磁流变阀结构，其特征在于：所述的套筒（3）的外圆上，设置有加层螺旋挡环（2.1）的螺旋安装槽（3.1）。

7.根据权利要求3所述的一种三维旋流磁隙磁流变阀结构，其特征在于：所述的螺旋安装槽（3.1）为双头螺旋安装槽，加层螺旋挡环（2.1）为双头螺旋安装槽对应的加层双螺旋挡环。

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