CN112923124B - 一种嵌入式轴向通道磁流变阀 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种嵌入式轴向通道磁流变阀，包括阀体、左端盖、右端盖、左导磁块、右导磁块、中间导磁块、线圈支架、励磁线圈、阀芯；所述的阀体两端分别通过左端盖和右端盖密封，所述的左端盖中部设有通孔a，右端盖中部设有通孔b。本发明解决了现有磁流变阀因需要较高性能而压降不能满足导致整个系统工作停止的难题，使得该磁流变阀成功运用于各种压力较大的场合。

Description

一种嵌入式轴向通道磁流变阀

技术领域

本发明涉及磁流变阀领域，具体涉及一种嵌入式轴向通道磁流变阀。

背景技术

磁流变阀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，具有结构简单，体积小，易于控制，响应速度快，工作噪声低，耐磨损，可靠性高，成本低等优点。磁流变阀现以被广泛应用。

工程应用中，常需要磁流变液在流向不同时具有不同的压降，通常采取三种方式进行实现：一是利用控制器监测液流运动方向，液流反向时，改变磁流变阀中励磁电流的大小，其控制系统复杂，且频繁改变电流会导致磁流变阀温升加剧；二是在磁流变阀上并联旁路液压阀，但这种结构设计占用空间大，且可控性差。三是通过改变磁隙空间中的流通长度来改变磁流变阀的压差。

提高磁流变流体在磁隙空间中的流道长度对增大磁流变阀的压差有着重要的影响。我们通过改变其结构来增大磁流变阀的压降，如对比文献1（公开号为CN102691688B）所述的磁流变阀装置。但一方面液流通道结构复杂，特别是多级蜿蜒式，工作时尤其容易堵塞，另一方面外形尺寸过大，应用场合也受到限制，尤其是在小体积应用领域中。因此，提出和设计一种液流通道结构简单、外形尺寸不大以及压差可调范围广的磁流变阀至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种嵌入式轴向通道磁流变阀，从而解决现有磁流变阀因需要较高性能而压降不能满足导致整个系统工作停止的难题，使得该磁流变阀成功运用于各种压力较大的场合。

本发明的技术方案如下：

所述的嵌入式轴向通道磁流变阀，包括阀体、左端盖、右端盖、左导磁块、右导磁块、中间导磁块、线圈支架、励磁线圈、阀芯；

所述的阀体两端分别通过左端盖和右端盖密封，所述的左端盖中部设有通孔a，右端盖中部设有通孔b；

所述的线圈支架设于阀体内壁的中部，线圈支架的左右两端分别延伸至左端盖和右端盖处，线圈支架的左端面与左端盖的右端面接触，线圈支架的右端面与右端盖的左端面接触；线圈支架的外圆面上间隔设有两组以上线圈槽，每组线圈槽内分别设有一组励磁线圈；

每组励磁线圈所在位置的线圈支架的内圆面处分别安装有一组阀芯，相邻的阀芯之间设有中间导磁块，最左侧的阀芯与左端盖之间设有左导磁块，最右侧的阀芯与右端盖之间设有右导磁块；所述的阀芯的中部设有通孔c；

所述的左导磁块的左端面与左端盖的右端面之间留有间距，形成通道a；左导磁块的外圆面与线圈支架的内圆面之间留有间距，形成通道b；左导磁块的右端面与其相邻的阀芯的左端面之间留有间距，形成通道c；

所述的阀芯的左端面或右端面与其对应的中间导磁块的右端面和左端面之间留有间距，形成通道d；中间导磁块的外圆面与线圈支架的内圆面之间留有间距，形成通道e；

所述的右导磁块的右端面与右端盖的左端面之间留有间距，形成通道f；右导磁块的外圆面与线圈支架的内圆面之间留有间距，形成通道g；右导磁块的左端面与其相邻的阀芯的右端面之间留有间距，形成通道h；

所述的通孔a、通道a、通道b、通道c、通孔c、中间导磁块的左端面上的通道d、通道e、中间导磁块的右端面上的通道d、通道h、通道g、通道f、通孔b之间依次连通。

所述的左导磁块的右端面上沿其径向间隔设有多组凸环a，相邻凸环a之间为环槽a；与左导磁块相邻的阀芯的左端面上沿其径向间隔设有多组凸环b，相邻凸环b之间为环槽b；所述的凸环a伸入环槽b内，并且凸环a与环槽b不接触；所述的凸环b伸入环槽a内，并且凸环b与环槽a不接触；凸环a与环槽b对应的各个面之间的距离相等，以及凸环b与环槽a对应的各个面之间的距离相等，从而形成通道c；

所述的右导磁块的左端面上沿其径向间隔设有多组凸环c，相邻凸环c之间为环槽c；与右导磁块相邻的阀芯的右端面上沿其径向间隔设有多组凸环d，相邻凸环d之间为环槽d；所述的凸环c伸入环槽d内，并且凸环c与环槽d不接触；所述的凸环d伸入环槽c内，并且凸环d与环槽c不接触；凸环c与环槽d对应的各个面之间的距离相等，以及凸环d与环槽c对应的各个面之间的距离相等，从而形成通道h。

所述的凸环a设有-组，所述的凸环b对应相邻凸环a形成的环槽a设置；所述的凸环c设有-组，所述的凸环d对应相邻凸环c形成的环槽c设置。

所述的左导磁块的左端面上设有一圈定位环a，所述的定位环a的左端面与左端盖的右端面接触，定位环a上沿其圆周方向间隔设有通槽a，通过通槽a连通定位环a两侧；所述的左导磁块的外圆面上设有一圈定位环c，所述的定位环c与线圈支架的内圆面接触，所述的定位环c沿其圆周方向间隔设有通槽c，通过通槽c连通定位环c两侧；

所述的右导磁块的右端面上设有一圈定位环b，所述的定位环b的右端面与右端盖的左端面接触，定位环b上沿其圆周方向间隔设有通槽b，通过通槽b连通定位环b两侧；所述的右导磁块的外圆面上设有一圈定位环d，所述的定位环d与线圈支架的内圆面接触，所述的定位环d沿其圆周方向间隔设有通槽d，通过通槽d连通定位环d两侧。

所述的阀芯的左端面和右端面上分别沿其径向间隔设有多组凸环e，相邻凸环e之间为环槽e；与阀芯对应的中间导磁块的右端面和左端面上分别沿其径向间隔设有多组凸环f，相邻凸环f之间为环槽f；所述的凸环e伸入环槽f内，并且凸环e与环槽f不接触；所述的凸环f伸入环槽e内，并且凸环f与环槽e不接触；凸环e与环槽f对应的各个面之间的距离相等，以及凸环f与环槽e对应的各个面之间的距离相等，从而形成通道d。

所述的凸环e设有-组，所述的凸环f对应相邻凸环e形成的环槽e设置。

所述的中间导磁块外圆面上设有一圈定位环e，所述的定位环e与线圈支架的内圆面接触，所述的定位环e沿其圆周方向间隔设有通槽e，通过通槽e连通定位环e两侧。

所述的阀芯的外圆面设有密封圈槽a，该密封圈槽a内设有密封圈a。

所述的左端盖和右端盖与线圈支架的接触面上分别设有密封圈槽b，该密封圈槽b内设有密封圈b。

所述的通道a、通道b、通道c、通道d、通道e、通道h、通道g、通道f的宽度为0.5mm-3mm。

本发明设计了一种新型嵌入式通道磁流变阀，增加了有效流通长度，阀芯和各个导磁块设置的凸环具有聚磁效果，从而增加了阻尼效果，提高了线圈磁力的利用效率。

本发明通过各个凸环以及环槽组成的通道，减少了克服阻力的能量消耗以及最大程度的避免了磁力的泄露。

本发明增加了励磁线圈产生磁力的利用效率，并以此达到了增大压降的作用效果，从而增大了压降可调范围。采用本发明减压装置，大大减少了励磁线圈磁力的损失，增大了磁力的利用效率，大大提高了磁流变阀的性能，扩大了其安全工作范围。

附图说明

图1为本发明的整体结构剖视图；

图2为本发明的阀芯的左视图；

图中各部分名称及序号如下：

1-阀体，2-左端盖，3-右端盖，4-左导磁块，5-右导磁块，6-中间导磁块，7-线圈支架，8-励磁线圈，9-阀芯，10-通孔a，11-通孔b，12-通孔c，13-通道a，14-通道b，15-通道c，16-通道d，17-通道e，18-通道f，19-通道g，20-通道h，21-凸环a，22-凸环b， 23-凸环c，24-凸环d，25-定位环a，26-定位环b，27-定位环c，28-定位环d，29-凸环e，30-凸环f，31-定位环e， 32-通槽e，33-密封圈a，34-密封圈b。

具体实施方式

下面结合附图和实施例具体说明本发明。

实施例1

如图1-2所示，所述的嵌入式轴向通道磁流变阀，包括阀体1、左端盖2、右端盖3、左导磁块4、右导磁块5、中间导磁块6、线圈支架7、励磁线圈8、阀芯9；

所述的阀体1两端分别通过左端盖2和右端盖3密封，所述的左端盖2中部设有通孔a10， 右端盖3中部设有通孔b11；

所述的线圈支架7设于阀体1内壁的中部，线圈支架7的左右两端分别延伸至左端盖2和右端盖3处，线圈支架7的左端面与左端盖2的右端面接触，线圈支架7的右端面与右端盖3的左端面接触；线圈支架7的外圆面上间隔设有两组以上线圈槽，每组线圈槽内分别设有一组励磁线圈8；

每组励磁线圈8所在位置的线圈支架7的内圆面处分别安装有一组阀芯9，相邻的阀芯9之间设有中间导磁块6，最左侧的阀芯9与左端盖2之间设有左导磁块4，最右侧的阀芯9与右端盖3之间设有右导磁块5；所述的阀芯9的中部设有通孔c12；

所述的左导磁块4的左端面与左端盖2的右端面之间留有间距，形成通道a13；左导磁块4的外圆面与线圈支架7的内圆面之间留有间距，形成通道b14；左导磁块4的右端面与其相邻的阀芯9的左端面之间留有间距，形成通道c15；

所述的阀芯9的左端面或右端面与其对应的中间导磁块6的右端面和左端面之间留有间距，形成通道d16；中间导磁块6的外圆面与线圈支架7的内圆面之间留有间距，形成通道e17；

所述的右导磁块5的右端面与右端盖3的左端面之间留有间距，形成通道f18；右导磁块5的外圆面与线圈支架7的内圆面之间留有间距，形成通道g19；右导磁块5的左端面与其相邻的阀芯9的右端面之间留有间距，形成通道h20；

所述的通孔a10、通道a13、通道b14、通道c15、通孔c12、中间导磁块6的左端面上的通道d16、通道e17、中间导磁块6的右端面上的通道d16、通道h20、通道g19、通道f18、通孔b11之间依次连通。

所述的左导磁块4的右端面上沿其径向间隔设有多组凸环a21，相邻凸环a21之间为环槽a；与左导磁块4相邻的阀芯9的左端面上沿其径向间隔设有多组凸环b22，相邻凸环b22之间为环槽b；所述的凸环a21伸入环槽b内，并且凸环a21与环槽b不接触；所述的凸环b22伸入环槽a内，并且凸环b22与环槽a不接触；凸环a21与环槽b对应的各个面之间的距离相等，以及凸环b22与环槽a对应的各个面之间的距离相等，从而形成通道c15；

所述的右导磁块5的左端面上沿其径向间隔设有多组凸环c23，相邻凸环c23之间为环槽c；与右导磁块5相邻的阀芯9的右端面上沿其径向间隔设有多组凸环d24，相邻凸环d24之间为环槽d；所述的凸环c23伸入环槽d内，并且凸环c23与环槽d不接触；所述的凸环d24伸入环槽c内，并且凸环d24与环槽c不接触；凸环c23与环槽d对应的各个面之间的距离相等，以及凸环d24与环槽c对应的各个面之间的距离相等，从而形成通道h20。

所述的凸环a21设有5-10组，所述的凸环b22对应相邻凸环a21形成的环槽a设置；所述的凸环c23设有5-10组，所述的凸环d24对应相邻凸环c23形成的环槽c设置。

所述的左导磁块4的左端面上设有一圈定位环a25，所述的定位环a25的左端面与左端盖2的右端面接触，定位环a25上沿其圆周方向间隔设有通槽a，通过通槽a连通定位环a25两侧；所述的左导磁块4的外圆面上设有一圈定位环c27，所述的定位环c27与线圈支架7的内圆面接触，所述的定位环c27沿其圆周方向间隔设有通槽c，通过通槽c连通定位环c27两侧；

所述的右导磁块5的右端面上设有一圈定位环b26，所述的定位环b26的右端面与右端盖3的左端面接触，定位环b26上沿其圆周方向间隔设有通槽b，通过通槽b连通定位环b26两侧；所述的右导磁块5的外圆面上设有一圈定位环d28，所述的定位环d28与线圈支架7的内圆面接触，所述的定位环d28沿其圆周方向间隔设有通槽d，通过通槽d连通定位环d28两侧。

所述的阀芯9的左端面和右端面上分别沿其径向间隔设有多组凸环e29，相邻凸环e29之间为环槽e；与阀芯9对应的中间导磁块6的右端面和左端面上分别沿其径向间隔设有多组凸环f30，相邻凸环f30之间为环槽f；所述的凸环e29伸入环槽f内，并且凸环e29与环槽f不接触；所述的凸环f30伸入环槽e内，并且凸环f30与环槽e不接触；凸环e29与环槽f对应的各个面之间的距离相等，以及凸环f30与环槽e对应的各个面之间的距离相等，从而形成通道d16。

所述的凸环e29设有5-10组，所述的凸环f30对应相邻凸环e29形成的环槽e设置。

所述的中间导磁块6外圆面上设有一圈定位环e31，所述的定位环e31与线圈支架7的内圆面接触，所述的定位环e31沿其圆周方向间隔设有通槽e32，通过通槽e32连通定位环e31两侧。

所述的阀芯9的外圆面设有密封圈槽a，该密封圈槽a内设有密封圈a33。

所述的左端盖2和右端盖3与线圈支架7的接触面上分别设有密封圈槽b，该密封圈槽b内设有密封圈b34。

所述的通道a13、通道b14、通道c15、通道d16、通道e17、通道h20、通道g19、通道f18的宽度为0.5mm-3mm。

Claims (6)

1.一种嵌入式轴向通道磁流变阀，包括阀体（1）、左端盖（2）、右端盖（3）、左导磁块（4）、右导磁块（5）、中间导磁块（6）、线圈支架（7）、励磁线圈（8）、阀芯（9），其特征在于：

所述的阀体（1）两端分别通过左端盖（2）和右端盖（3）密封，所述的左端盖（2）中部设有通孔a（10）， 右端盖（3）中部设有通孔b（11）；

所述的线圈支架（7）设于阀体（1）内壁的中部，线圈支架（7）的左右两端分别延伸至左端盖（2）和右端盖（3）处，线圈支架（7）的左端面与左端盖（2）的右端面接触，线圈支架（7）的右端面与右端盖（3）的左端面接触；线圈支架（7）的外圆面上间隔设有两组以上线圈槽，每组线圈槽内分别设有一组励磁线圈（8）；

每组励磁线圈（8）所在位置的线圈支架（7）的内圆面处分别安装有一组阀芯（9），相邻的阀芯（9）之间设有中间导磁块（6），最左侧的阀芯（9）与左端盖（2）之间设有左导磁块（4），最右侧的阀芯（9）与右端盖（3）之间设有右导磁块（5）；所述的阀芯（9）的中部设有通孔c（12）；

所述的左导磁块（4）的左端面与左端盖（2）的右端面之间留有间距，形成通道a（13）；左导磁块（4）的外圆面与线圈支架（7）的内圆面之间留有间距，形成通道b（14）；左导磁块（4）的右端面与其相邻的阀芯（9）的左端面之间留有间距，形成通道c（15）；

所述的阀芯（9）的左端面或右端面与其对应的中间导磁块（6）的右端面和左端面之间留有间距，形成通道d（16）；中间导磁块（6）的外圆面与线圈支架（7）的内圆面之间留有间距，形成通道e（17）；

所述的右导磁块（5）的右端面与右端盖（3）的左端面之间留有间距，形成通道f（18）；右导磁块（5）的外圆面与线圈支架（7）的内圆面之间留有间距，形成通道g（19）；右导磁块（5）的左端面与其相邻的阀芯（9）的右端面之间留有间距，形成通道h（20）；

所述的通孔a（10）、通道a（13）、通道b（14）、通道c（15）、通孔c（12）、中间导磁块（6）的左端面上的通道d（16）、通道e（17）、中间导磁块（6）的右端面上的通道d（16）、通道h（20）、通道g（19）、通道f（18）、通孔b（11）之间依次连通；所述的左导磁块（4）的右端面上沿其径向间隔设有多组凸环a（21），相邻凸环a（21）之间为环槽a；与左导磁块（4）相邻的阀芯（9）的左端面上沿其径向间隔设有多组凸环b（22），相邻凸环b（22）之间为环槽b；所述的凸环a（21）伸入环槽b内，并且凸环a（21）与环槽b不接触；所述的凸环b（22）伸入环槽a内，并且凸环b（22）与环槽a不接触；凸环a（21）与环槽b对应的各个面之间的距离相等，以及凸环b（22）与环槽a对应的各个面之间的距离相等，从而形成通道c（15）；

所述的右导磁块（5）的左端面上沿其径向间隔设有多组凸环c（23），相邻凸环c（23）之间为环槽c；与右导磁块（5）相邻的阀芯（9）的右端面上沿其径向间隔设有多组凸环d（24），相邻凸环d（24）之间为环槽d；所述的凸环c（23）伸入环槽d内，并且凸环c（23）与环槽d不接触；所述的凸环d（24）伸入环槽c内，并且凸环d（24）与环槽c不接触；凸环c（23）与环槽d对应的各个面之间的距离相等，以及凸环d（24）与环槽c对应的各个面之间的距离相等，从而形成通道h（20）；

所述的凸环a（21）设有5-10组，所述的凸环b（22）对应相邻凸环a（21）形成的环槽a设置；所述的凸环c（23）设有5-10组，所述的凸环d（24）对应相邻凸环c（23）形成的环槽c设置；

所述的阀芯（9）的左端面和右端面上分别沿其径向间隔设有多组凸环e（29），相邻凸环e（29）之间为环槽e；与阀芯（9）对应的中间导磁块（6）的右端面和左端面上分别沿其径向间隔设有多组凸环f（30），相邻凸环f（30）之间为环槽f；所述的凸环e（29）伸入环槽f内，并且凸环e（29）与环槽f不接触；所述的凸环f（30）伸入环槽e内，并且凸环f（30）与环槽e不接触；凸环e（29）与环槽f对应的各个面之间的距离相等，以及凸环f（30）与环槽e对应的各个面之间的距离相等，从而形成通道d（16）；

所述的凸环e（29）设有5-10组，所述的凸环f（30）对应相邻凸环e（29）形成的环槽e设置。

2.如权利要求1所述的嵌入式轴向通道磁流变阀，其特征在于：

所述的左导磁块（4）的左端面上设有一圈定位环a（25），所述的定位环a（25）的左端面与左端盖（2）的右端面接触，定位环a（25）上沿其圆周方向间隔设有通槽a，通过通槽a连通定位环a（25）两侧；所述的左导磁块（4）的外圆面上设有一圈定位环c（27），所述的定位环c（27）与线圈支架（7）的内圆面接触，所述的定位环c（27）沿其圆周方向间隔设有通槽c，通过通槽c连通定位环c（27）两侧；

所述的右导磁块（5）的右端面上设有一圈定位环b（26），所述的定位环b（26）的右端面与右端盖（3）的左端面接触，定位环b（26）上沿其圆周方向间隔设有通槽b，通过通槽b连通定位环b（26）两侧；所述的右导磁块（5）的外圆面上设有一圈定位环d（28），所述的定位环d（28）与线圈支架（7）的内圆面接触，所述的定位环d（28）沿其圆周方向间隔设有通槽d，通过通槽d连通定位环d（28）两侧。

3.如权利要求1所述的嵌入式轴向通道磁流变阀，其特征在于：

所述的中间导磁块（6）外圆面上设有一圈定位环e（31），所述的定位环e（31）与线圈支架（7）的内圆面接触，所述的定位环e（31）沿其圆周方向间隔设有通槽e（32），通过通槽e（32）连通定位环e（31）两侧。

4.如权利要求1所述的嵌入式轴向通道磁流变阀，其特征在于：所述的阀芯（9）的外圆面设有密封圈槽a，该密封圈槽a内设有密封圈a（33）。

5.如权利要求1所述的嵌入式轴向通道磁流变阀，其特征在于：所述的左端盖（2）和右端盖（3）与线圈支架（7）的接触面上分别设有密封圈槽b，该密封圈槽b内设有密封圈b（34）。

6.如权利要求1所述的嵌入式轴向通道磁流变阀，其特征在于：所述的通道a（13）、通道b（14）、通道c（15）、通道d（16）、通道e（17）、通道h（20）、通道g（19）、通道f（18）的宽度为0.5mm-3mm。

Images