CN114278763A - 基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于柔性磁石的多状态电磁三通微阀,包括上端阀体、上端铁芯、上端线圈、上端柔性磁石、中阀体、中阀体铁芯板、下端柔性磁石、下端铁芯、下端线圈、下端阀体;上、下端铁芯分别设有与上、下端阀体的出口连通的出孔,上、下端柔性磁石可随上、下端线圈电流变化而产生的不同磁力发生形变,从而在完全封堵对应端出孔的第一工作状态和磁吸在中阀体铁芯板的第二工作状态之间切换,且上下两端工作状态的切换是相互独立的,使得电磁三通微阀具有四种可相互切换的工作状态,四种状态都为稳态,即使断电,仍能够维持当前状态。本发明利用磁排斥力代替弹簧回复力,在降低关闭噪音的同时,将尺寸缩小,适合空间受限的液系统。
Description
技术领域
本发明属于电磁阀设计领域,具体涉及一种基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀。
背景技术
电磁阀因其结构、工作原理简单而被广泛应用于各种流体控制系统中。三通阀常应用于需要切换回路或多个回路结合的场景中,传统电磁三通阀的结构如图1所示,包括:恢复弹簧14/19、电磁线圈15、顶杆16、控制流向的阀芯17、密封圈18和阀体等部件,驱动力主要依靠电磁线圈产生的电磁力和弹簧预紧力提供,具体工作原理为:当对电磁线圈通以一定方向的电流时,电磁力将克服预紧力使顶杆和阀芯运动,切换到另一个回路;当线圈电流撤去时,顶杆和阀芯将在预紧力的作用下切换回初始回路。
然而现有的电磁三通阀也存在不少缺点:
首先,现有的电磁三通阀采用机械弹簧作为回复机构,随着电磁阀开启次数的增加,机械弹簧的刚度会发生较大的变化,刚度随着伸缩次数的增加而逐渐降低,弹簧会出现失效的情况,这将会导致顶杆压紧阀口的力减小,使阀口密封不牢靠;此外,弹簧的使用占用过多空间,使电磁三通阀在微型回路中应用受限,很难适应空间有限的液压(气动)回路;由于阀的切换主要依靠弹簧的回复力实现,因此传统电磁阀在切换过程具有较大的噪音。
其次,目前研究中,为实现流体回路的能量消耗更少,有些控制阀使用“双稳态”的方式用来减少能量消耗。但是,目前大多数微阀的双稳态结构是基于机械方式实现的,虽然可以实现节能,但是其缺点也是显而易见的,机械式的双稳态结构容易收到环境的影响,即受到请问干扰就会改变稳态状态;此外,机械式双稳态结构随着开关次数的增加会迅速老化,对阀的开关性能和寿命有极大不良影响。
最后,目前的电磁三通阀只具有切换的功能,仅能实现从一个回路到另一个回路的切换,如图2所示。对于需要更多状态的控制阀只能通过增加腔的数目或制造更加复杂的回路,前者会使阀的体积更大,不利于小型化的发展,后者则会增加制造成本且不利于大规模的生产。因此,目前的电磁三通阀不能同时满足小型化和具有多种开闭状态的要求。
发明内容
为解决上述缺点,本发明提出了一种基于柔性磁石的多状态电磁三通微阀,用于解决电磁三通阀难以小型化、切换噪音大和开闭状态少等缺点。
本发明的技术方案如下:
本发明提供了一种基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其包括上端阀体、上端铁芯、上端线圈、上端柔性磁石、中阀体、中阀体铁芯板、下端柔性磁石、下端铁芯、下端线圈、下端阀体;
所述上端阀体和下端阀体分别密封设置在中阀体的上、下两端;上端阀体和下端阀体上设有出口,中阀体设有进口;
上端铁芯设置在上端阀体内,上端铁芯内设有与上端阀体的出口相连通的出孔,出孔贯穿上端铁芯,上端线圈套设在上端铁芯上;下端铁芯设置在下端阀体内,下端铁芯内设有与下端阀体的出口相连通的出孔,出孔贯穿下端铁芯,下端线圈套设在下端铁芯上;中阀体铁芯板水平设置在中阀体中部,中阀体铁芯板上设有供流体上下流动的通道;
所述上端柔性磁石和下端柔性磁石均可随所受磁力变化而发生形变,从而在第一工作状态和第二工作状态之间切换;其中,上端柔性磁石在第一工作状态时磁吸在上端铁芯上,且完全封堵上端铁芯的出孔,下端柔性磁石在第一工作状态时磁吸在下端铁芯上且完全封堵下端铁芯的出孔,上端柔性磁石和下端柔性磁石在第二工作状态时磁吸在中阀体铁芯板上。
优选的,上端铁芯出孔的下端孔沿设有凹槽,凹槽内设置有上端密封圈,上端柔性磁石在第一工作状态时与上端密封圈接触完全封堵上端铁芯的出孔;下端铁芯出孔的上端孔沿设有凹槽,凹槽内设置有下端密封圈,下端柔性磁石在第一工作状态时与下端密封圈接触完全封堵下端铁芯的出孔。
优选的,所述的上端柔性磁石固定设置在上端阀体或中阀体的内壁上;所述下端柔性磁石固定设置在下端阀体或中阀体的内壁内,中阀体铁芯板位于上端柔性磁石和下端柔性磁石之间。
优选的,所述的上端柔性磁石和下端柔性磁石结构相同,均为镂空结构或在其上设有供流体上下穿过的通道;上端柔性磁石和下端柔性磁石关于中阀体铁芯板上下对称布置。
优选的,所述的上端阀体和下端阀体的出口、上端铁芯和端铁芯的出孔均沿电磁三通微阀的中心轴线设置。
优选的,所述的中阀体铁芯板包括中阀体铁芯板铁芯和中阀体铁芯板支架,所述中阀体铁芯板支架与中阀体内壁固定连接,中阀体铁芯板铁芯固定设置在中阀体铁芯板支架的中心处,中阀体铁芯板支架为为镂空结构或在其上设有供流体上下穿过的通道。
优选的,所述的上端柔性磁石和下端柔性磁石的相对布置方式为充磁后对向排布,两者相互正对的磁极相同。
优选的,所述上端柔性磁石和下端柔性磁石的材质,均采用钕铁硼磁粉和柔性树脂混合光固化制成。将钕铁硼磁粉与光敏树脂以一定比例混合,其中磁粉为400目的钕铁硼磁粉,光敏树脂为固化波长为405nm和固化后硬度为50A的弹性树脂,将混合物使用光固化3D打印机制造成十字形状。经过电磁和物理材料性能的测试,最终制造得到的柔性磁石矫顽力为214Oe、剩磁为220Gs、杨氏模量为2.14MPa、泊松比为0.3、拉伸和弯曲强度分别为0.92MPa和0.68MPa,经过仿真可以实现其功能。柔性磁石的增材制造可参考文献如下:Joyee E B,Pan Y.Additive manufacturing of multi-material soft robot for on-demand drug delivery applications[J].Journal of Manufacturing Processes,2020,56:1178-1184.Li L,Jones K,Sales B,et al.Fabrication of highly dense isotropicNd-Fe-B nylon bonded magnets via extrusion-based additive manufacturing[J].Additive Manufacturing,2018,21:495-500.
优选的,上端阀体与中阀体之间,以及下端阀体与中阀体之间均采用凹凸钳合结构配合,防止相对旋转。
本发明还提供了一种上个述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀的工作状态切换方法,本发明的多状态电磁三通微阀具有关闭状态、两端导通状态、上端导通状态、下端导通状态共四种状态,四种状态之间可进行切换;且四种状态都为稳态,无需持续供电保持状态,即达到各状态后,即使断电,仍能够维持当前状态。
关闭状态下,上端柔性磁石被上端铁芯吸引而堵住上端铁芯出孔,下端柔性磁石被下端铁芯吸引而堵住上端铁芯出孔,上端柔性磁石和下端柔性磁石均处于第一工作状态,电磁三通微阀的出口和进口不连通;
当单独对上端或下端的线圈通电,且使该端的柔性磁石脱离出孔进入第二工作状态时,该端的出孔与中阀体的进口导通,单侧阀口开启;此时,断开线圈的电流,柔性磁石也能稳定的磁吸于中阀体铁芯板上,当同时对上端线圈和下端的线圈通电,并使上端柔性磁石下端柔性磁石均脱离各自的出孔进入第二工作状态时,电磁三通微阀的上下两个出口均与进口导通,两侧阀口均开启;此时,断开线圈的电流,上、下端柔性磁石也能稳定的磁吸于中阀体铁芯板上,
当需要由单侧阀口开启或两侧阀口开启状态转变为关闭状态时,对需要关闭侧的线圈电流通电,使其产生对同侧柔性磁石的磁吸力,当磁吸力到达一定值后,上端柔性磁石和/或下端柔性磁石即可脱离中阀体铁芯板,并最终磁吸在同侧的进孔上进入第一工作状态,此时,断开线圈的电流,上、下端柔性磁石也能稳定的磁吸于各自同侧的铁芯上。
与现有技术相比,本发明基于柔性磁石实现具有多个状态的双稳态电磁三通微阀,首先利用柔性磁石拓展了被动件的形式,对软阀的开发具有先导意义;其次,提出具有四个状态的电磁阀,极大节省液压(气动)回路中的控制原件数量,同时又可以实现更加复杂液压(气动)回路控制,有利于液压(气动)系统的小型化;第三,四种状态之间可进行切换;且四种状态都为稳态,无需持续供电保持状态,即达到各状态后,即使断电,仍能够维持当前状态。利用铁芯和中阀体铁芯板构成的双稳态结构配合驱动结构实现低能耗的工作状态切换与工作状态保持,有利于电磁微阀在各种环境中工作,并且有效降低事故发生。
本发明针对传统电磁三通阀开关状态少、难以小型化、噪音大和寿命低等问题,利用双线圈和互相排斥的柔性磁石构成的驱动开关结构,同时利用柔性磁石之间的非接触排斥力代替机械弹簧的回复力,并且当柔性磁石运动到上下两极限位置时切断驱动线圈电流可使三通阀阀门保持在开启或者闭合的稳定状态,,在减少电磁阀体积和降低开闭噪音的同时,可实现四钟开关状态,拓展了单个阀的控制逻辑,在微小的控制系统中,本发明具有极大的应用潜力。
附图说明
图1为传统电磁三通阀的结构示意图;
图2为传统三通阀和本发明提出的三通阀状态对比示意图;左边为传统三通阀,右边为本发明的电磁三通阀;
图3为本发明基于柔性三通阀的电磁三通阀的爆炸图;
图4为本发明电磁三通阀的阀体部分示意图;
图5为本发明密封部分的配合示意图;
图6为本发明驱动部分爆炸图;
图7为本发明电磁三通阀内柔性磁石排布示意图;
图8为本发明电磁三通阀四种工作状态的原理简图;
图9为关闭状态下电磁三通阀的剖面侧视图;
图10为单侧开启状态下电磁三通阀的剖面侧视图;
图11为双侧侧开启状态下电磁三通阀的剖面侧视图。
图12为中阀体铁芯板与中阀体的安装示意图。
图中,1-上端阀体、2-上端铁芯、3-上端线圈、4-上端密封圈、5-上端柔性磁石、6-中阀体、7-中阀体铁芯板、8-下端柔性磁石、9-下端密封圈、10-下端铁芯、11-下端线圈、12-下端阀体、14/19-恢复弹簧、15-电磁线圈、16-顶杆、17-控制流向的阀芯、18-密封圈、21-铁芯中安装密封圈的凹槽、51-柔性磁石凸起、52-柔性磁石固定端、61-中阀体铁芯板支架、62-中阀体配合凸起、63-中阀体进口、64-中阀体内流体通道、101-上阀体出孔、102-上阀体中阀体之间的配合凹槽、121-下阀体中阀体之间的配合凹槽。
具体实施方式
本发明的装配体爆炸图如图3所示,电磁三通阀包括上端阀体1、上端铁芯2、上端线圈3、上端密封圈4、上端柔性磁石5、中阀体6、中阀体铁芯板7、下端柔性磁石8、下端密封圈9、下端铁芯10、下端线圈11、下端阀体12。
所述上端阀体1和下端阀体12分别密封设置在中阀体6的上、下两端;上端阀体1和下端阀体12上设有出口,中阀体6设有进口;
上端铁芯2设置在上端阀体内,上端铁芯2内设有与上端阀体的出口相连通的出孔,出孔贯穿上端铁芯2,上端线圈3套设在上端铁芯2上;下端铁芯10设置在下端阀体内,下端铁芯10内设有与下端阀体的出口相连通的出孔,出孔贯穿下端铁芯,下端线圈11套设在下端铁芯10上;上端铁芯出孔的下端孔沿设有凹槽,凹槽内设置有上端密封圈4;下端铁芯出孔的上端孔沿设有凹槽,凹槽内设置有下端密封圈9。中阀体铁芯板7水平设置在中阀体6中部,中阀体铁芯板7上设有供流体上下流动的中阀体流体通道64,如图12所示。
所述上端柔性磁石5和下端柔性磁石8均可随所受磁力变化而发生形变,从而在第一工作状态和第二工作状态之间切换;其中,上端柔性磁石5在第一工作状态时磁吸在上端铁芯上,且完全封堵上端铁芯的出孔,下端柔性磁石8在第一工作状态时磁吸在下端铁芯上且完全封堵下端铁芯的出孔,上端柔性磁石5和下端柔性磁石8在第二工作状态时磁吸在中阀体铁芯板上。
在本发明的一个具体实施例中,所述的上端阀体1和下端阀体12的出口、上端铁芯2和下端铁芯10的出孔均沿电磁三通微阀的中心轴线设置。上端阀体1、中阀体6、下端阀体12、上端密封圈4、下端密封圈9采用柔性树脂光固化打印制造,上端铁芯2、下端铁芯10采用铁粉和柔性树脂混合打印制成,在保持铁芯聚集磁感线的前提下使其具有较为柔软的材质,上端柔性磁石5、下端柔性磁石8采用一定配比下的钕铁硼磁粉和柔性树脂混合光固化制成,兼具电磁性能和柔软度。
如图4所示,电磁三通阀的阀体包括上端阀体1、中阀体6和下端阀体12三个部分,上端阀体和下端阀体用于出气(出液),中阀体作为进气口(进液口)。以气体为例,气体从中阀体的进气口进入,通过柔性磁石的控制从上下阀体的出气口中出气。阀体的周围采用“凹凸嵌合”配合防止阀体之间相对旋转。图4中,101为上阀体出孔、102为上阀体中阀体之间的配合凹槽,111为阀体与柔性磁石之间配合的凹槽、121为下阀体中阀体之间的配合凹槽,62为中阀体配合凸起、63为中阀体进口。
如图12所示,所述的中阀体铁芯板7包括中阀体铁芯板铁芯和中阀体铁芯板支架61,所述中阀体铁芯板支架与中阀体内壁固定连接,中阀体铁芯板铁芯固定设置在中阀体铁芯板支架的中心处,中阀体铁芯板支架为为镂空结构或在其上设有供流体上下穿过的通道64。
以上端为例对本发明的密封部分进行说明,其中,铁芯、柔性磁石和密封圈的配合如图5所示,图5中,21为铁芯中安装密封圈的凹槽、51为柔性磁石凸起、52为柔性磁石固定端本实施例的密封圈采用硬度为50A的弹性树脂制造,柔性磁石由弹性树脂和磁粉混合制成,所以在阀口关闭的状态下,较软的密封圈将被较硬的柔性磁石压缩,实现良好的流体密闭性。
仍以上端为例对本发明驱动部分进行说明,驱动部分的爆炸图如图6所示,在线圈未通电的情况下,上端柔性磁石被上端铁芯吸引,处于关闭的稳定状态,当对上端线圈通以一定方向的电流时,驱动力大于上端铁芯的吸引力,上端磁石柔性磁石可以假设为一个固定两支的悬臂梁,因此上端柔性磁石在受到向下的合力的情况下向下弯曲,在柔性磁石弯曲过程中,柔性磁石不断接近中阀体的铁芯板,铁芯板对柔性磁石的吸引力逐渐变大,最终可以将柔性磁石固定于中阀体铁芯板之上,此时即可断开线圈中的电流,阀门处于打开的稳定状态,流体从上侧阀口中流出。
本实施例中,上端柔性磁石5固定设置在上端阀体1靠近中阀体6侧的内壁上;所述下端柔性磁石8固定设置在下端阀体12靠近中阀体6侧的内壁内,且上端柔性磁石5位于下端柔性磁石8的上方,两者工作时互不接触。中阀体铁芯板位于上端柔性磁石和下端柔性磁石之间,上端柔性磁石和下端柔性磁石关于中阀体铁芯板上下对称布置。如图7所示,所述的上端柔性磁石5和下端柔性磁石7为充磁后对向排布,两者相互正对的磁极相同,利用同性相斥的磁场排斥力实现电磁阀的断电自动关闭。
如图8所示,本发明的工作原理为:初始状态为两个通路均为关闭状态,此时电磁线圈不通电,柔性磁石在上下两个铁芯的吸引和互相的排斥力作用下紧紧贴合阀口,由于此时的柔性磁石和铁芯板的距离较远,两者的吸引力可忽略不计,两个阀门均保持关闭;当对上(下)侧线圈通以一定电流时,开启瞬间上(下)侧柔性磁石受到向下(上)的电磁斥力大于铁芯的吸引力和下(上)侧磁石的排斥力,柔性磁石向下(上)运动,向下(上)运动的距离即为柔性磁石在该合力下的挠度,即上(下)侧阀门开启,在柔性磁石不断向下(上)运动即不断靠近铁芯板时,两者间的吸引力逐渐变大直至柔性磁石被吸引至固定于铁芯板上,此时断开线圈的电流,即可在低能耗的情况下阀门保持打开状态;再对上(下)侧线圈施加反向电流,上(下)侧柔性磁石受到向上(下)的电磁吸引力、下(上)侧柔性磁石的排斥力以及铁芯的吸引力大于铁芯板对柔性磁石的吸引力,柔性磁石向上(下)运动,即上(下)侧阀门闭合,此时断开线圈的反向电流,则阀门保持关闭状态。同理,对两侧电流同时通以一定电流,当柔性磁石运动到铁芯板处断开电流,可以实现双侧阀门保持低耗能开启状态,再施加反向电流即可实现阀门关闭,进一步切断电流即可使两阀门保持自然关闭状态。因此,该三通阀具有四个状态:初始关闭状态、上(下)单侧阀门开启和双侧阀门开启。图2为传统三通阀和本发明提出的三通阀状态对比示意图。
图9为关闭状态下电磁三通阀的剖面侧视图;关闭状态下,两端线圈均未通电,上、下端柔性磁石分别被上、下端铁芯吸引,柔性磁石与中阀体的铁芯板距离较远,铁芯板对其的吸引力可忽略不计,两侧阀口均处于关闭的状态,流体回路关闭。
当单独对上(下)端线圈通以一定电流时,上(下)端柔性磁石受到向下(上)的电磁斥力大于铁芯的吸引力和下(上)端磁石的排斥力,柔性磁石受到向下(上)运动,在柔性磁石不断向下(上)运动即不断靠近中阀体铁芯板时,两者间的吸引力逐渐变大直至柔性磁石被吸引至固定于铁芯板上,此时断开线圈的电流,即可低能耗的使上(下)阀门保持稳定的开启状态,流体从中间阀体进入,从上(下)阀口流出,工作原理图如图10所示。若需上(下)阀门再次闭合,只需对上(下)端线圈施加更大的反向电流,上(下)端柔性磁石受到向上(下)的合力,向上(下)运动,即上(下)端阀门闭合,此时断开线圈的反向电流,由于该状态下的柔性磁石与铁芯距离很近,柔性磁石在铁芯的吸引力作用下贴合密封圈,上(下)阀门保持关闭状态。
如图12所示,当对两端驱动线圈均通以一定方向的电流时,和单端开启的工作原理相似,两端柔性磁石在驱动力的作用下向中间运动,和单端开启不同的是,由于两端柔性磁石的距离变得更近,因此之间的排斥力更大,所以为实现相同的开启变形程度,双端开启电流应大于单端开启电流,两个柔性磁石不断运动最终至固定于铁芯板两侧,此时断开线圈的电流,即可低能耗的使两侧阀门保持稳定的开启状态,流体从中间阀体进入,从两阀口流出,工作原理如图11所示。同样的,两端阀门的再度关闭与单端阀门的工作原理一致,只需两端线圈施加反向电流,使柔性磁石对向运动,当阀门再度关闭时,切断线圈的反向电流,由于此时柔性磁石与铁芯距离很近,两柔性磁石在铁芯的吸引力作用下贴合密封圈,使两阀门保持关闭状态,此三通微阀关闭回到初始状态。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其特征在于,包括上端阀体、上端铁芯、上端线圈、上端柔性磁石、中阀体、中阀体铁芯板、下端柔性磁石、下端铁芯、下端线圈、下端阀体;
所述上端阀体和下端阀体分别密封设置在中阀体的上、下两端;上端阀体和下端阀体上设有出口,中阀体设有进口;
上端铁芯设置在上端阀体内,上端铁芯内设有与上端阀体的出口相连通的出孔,出孔贯穿上端铁芯,上端线圈套设在上端铁芯上;下端铁芯设置在下端阀体内,下端铁芯内设有与下端阀体的出口相连通的出孔,出孔贯穿下端铁芯,下端线圈套设在下端铁芯上;中阀体铁芯板水平设置在中阀体中部,中阀体铁芯板上设有供流体上下流动的通道;
所述上端柔性磁石和下端柔性磁石均可随所受磁力变化而发生形变,从而在第一工作状态和第二工作状态之间切换;其中,上端柔性磁石在第一工作状态时磁吸在上端铁芯上,且完全封堵上端铁芯的出孔,下端柔性磁石在第一工作状态时磁吸在下端铁芯上且完全封堵下端铁芯的出孔,上端柔性磁石和下端柔性磁石在第二工作状态时磁吸在中阀体铁芯板上。
2.根据权利要求1所述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其特征在于,上端铁芯出孔的下端孔沿设有凹槽,凹槽内设置有上端密封圈,上端柔性磁石在第一工作状态时与上端密封圈接触完全封堵上端铁芯的出孔;下端铁芯出孔的上端孔沿设有凹槽,凹槽内设置有下端密封圈,下端柔性磁石在第一工作状态时与下端密封圈接触完全封堵下端铁芯的出孔。
3.根据权利要求1所述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其特征在于,所述的上端柔性磁石固定设置在上端阀体或中阀体的内壁上;所述下端柔性磁石固定设置在下端阀体或中阀体的内壁内,中阀体铁芯板位于上端柔性磁石和下端柔性磁石之间。
4.根据权利要求1所述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其特征在于,所述的上端柔性磁石和下端柔性磁石结构相同,均为镂空结构或在其上设有供流体上下穿过的通道;上端柔性磁石和下端柔性磁石关于中阀体铁芯板上下对称布置。
5.根据权利要求4所述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其特征在于,所述的上端阀体和下端阀体的出口、上端铁芯和端铁芯的出孔均沿电磁三通微阀的中心轴线设置。
6.根据权利要求5所述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其特征在于,所述的中阀体铁芯板包括中阀体铁芯板铁芯和中阀体铁芯板支架,所述中阀体铁芯板支架与中阀体内壁固定连接,中阀体铁芯板铁芯固定设置在中阀体铁芯板支架的中心处,中阀体铁芯板支架为为镂空结构或在其上设有供流体上下穿过的通道。
7.根据权利要求1所述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其特征在于,所述的上端柔性磁石和下端柔性磁石的相对布置方式为充磁后对向排布,两者相互正对的磁极相同。
8.根据权利要求1所述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其特征在于,所述上端柔性磁石和下端柔性磁石的材质,均采用钕铁硼磁粉和柔性树脂混合光固化制成。
9.根据权利要求1所述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀,其特征在于,上端阀体与中阀体之间,以及下端阀体与中阀体之间均采用凹凸钳合结构配合,防止相对旋转。
10.一种权利要求1所述的基于柔性磁石的多状态双稳态电磁三通微阀的工作状态切换方法,其特征在于
关闭状态下,上端柔性磁石被上端铁芯吸引而堵住上端铁芯出孔,下端柔性磁石被下端铁芯吸引而堵住上端铁芯出孔,上端柔性磁石和下端柔性磁石均处于第一工作状态,电磁三通微阀的出口和进口不连通;
当单独对上端或下端的线圈通电,且使该端的柔性磁石脱离出孔进入第二工作状态时,该端的出孔与中阀体的进口导通,单侧阀口开启;此时,断开线圈的电流,柔性磁石也能稳定的磁吸于中阀体铁芯板上,当同时对上端线圈和下端的线圈通电,并使上端柔性磁石下端柔性磁石均脱离各自的出孔进入第二工作状态时,电磁三通微阀的上下两个出口均与进口导通,两侧阀口均开启;此时,断开线圈的电流,上、下端柔性磁石也能稳定的磁吸于中阀体铁芯板上,
当需要由单侧阀口开启或两侧阀口开启状态转变为关闭状态时,对需要关闭侧的线圈电流通电,使其产生对同侧柔性磁石的磁吸力,当磁吸力到达一定值后,上端柔性磁石和/或下端柔性磁石即可脱离中阀体铁芯板,并最终磁吸在同侧的进孔上进入第一工作状态,此时,断开线圈的电流,上、下端柔性磁石也能稳定的磁吸于各自同侧的铁芯上。
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