CN202280680U - 一种磁流变先导式溢流阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种磁流变先导式溢流阀，属于液压传动技术领域。其包括端盖，端盖密封圈，磁流变阀壳体，线圈，铁芯，阀芯，先导阀体，先导阀密封圈，阻尼块，主阀套密封圈，弹簧，导杆密封圈，导杆，主阀套，主阀芯，主阀座密封圈，主阀座，主阀体，阻尼器。主阀芯采用抛物线球头形状，阀芯半锥角大于阀座半锥角，可以有效减小锥阀进出口的压差，最小负压沿液流的方向向后移动，出现在阀芯的后面，避免阀座处出现最小负压，从而降低气蚀发生的可能性，降低噪音，保护阀芯阀座的关键部分，提高磁流变先导式溢流阀的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁流变先导式溢流阀，属于液压传动技术领域。
背景技术
磁流变液是一种功能流体，既具有流体的流动性又具有固体的可塑性，可以在极短时间内实现固液两相之间转换。通过调节外加磁场强度的大小使磁流变液的粘度、弹性等流变特性发生迅速的转变，这种转变可逆，而且粘度随磁场强度的变化可以实现无级变化，并可通过调节外加电流的大小改变磁场强度，从而实现对其力学性能的控制。依据磁流变液的流变特性设计的磁流变阀，可以实现对压力和流量的智能控制。目前，现有的磁流变阀都是直动式阀，其产生的阻尼力较小，作为溢流阀只能用于低压小流量的液压系统上。因此，将磁流变阀作为溢流阀的先导控制级，设计一种磁流变先导式溢流阀，满足高压大流量液压系统的需要。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种磁流变先导式溢流阀，用于高压大流量液压系统中，实现阀压力和流量的连续、无级、智能控制。
本实用新型的技术方案是：一种磁流变先导式溢流阀，由先导阀体8、阻尼块10、弹簧12、导杆14、主阀套15、主阀芯16、主阀座18、主阀体19、阻尼器20、丝堵21组成主阀。主阀出口处还连接有先导阀。
所述先导阀包括端盖1、磁流变阀壳体3、线圈4、铁芯5、阀芯7。铁芯5装于磁流变阀壳体3中，铁芯5轴心为通孔结构、其上绕制有线圈4，阀芯7插入铁芯5的孔中，铁芯5与阀芯7之间形成工作间隙6，工作间隙6的宽度为0.1mm~1.8mm，长度为6mm~40mm，工作间隙7的大小根据磁场强度、磁流变液性质和实际需要，在给定范围内选择确定。阀芯7一端顶在主阀内阻尼块10上，另一端由端盖1固定。
所述主阀包括先导阀体8、阻尼块10、弹簧12、导杆14、主阀套15、主阀芯16、主阀座18、主阀体19、阻尼器20、丝堵21。先导阀装入先导阀体8中，端盖1和先导阀体8固定在主阀体19上，阻尼块10装入主阀体19中，主阀套15、主阀座18分别装入主阀体19中，主阀芯16装入主阀套15中，导杆14一端与主阀芯16连接在一起，另一端通过弹簧12使主阀芯16压在主阀座18上，阻尼器20装在主阀体19中。主阀体19上装有丝堵21。
所述磁流变先导式溢流阀的最大工作压力为30MPa，最大流量为500L/min。
工作时，当先导阀中的线圈通电后，铁芯和阀芯之间的工作间隙存在磁场。流经工作间隙的磁流变液受到磁场的作用，其粘性增大并产生一定的阻力，磁流变液的流动受到约束，进出磁流变阀的压力差增加。当线圈中的电流增加到一定值时，磁流变液转变为半固体状态，同时先导阀的压力差也达到最大值。当系统压力低于先导阀调定压力时，先导阀中的磁流变液由于阻尼力无法通过工作间隙，先导阀前腔压力、主阀后腔压力和系统工作压力相等，主阀芯关闭。当系统工作压力高于先导阀调定压力时，先导阀中的磁流变液内应力超过半固体剪切应力而使其被破坏，磁流变液又恢复到流动状态通过工作间隙。由于主阀后腔阻尼器的作用使先导阀前腔压力低于主阀后腔压力，主阀后腔的压力流体向先导阀前腔流出，使主阀后腔的压力降低，此时主阀芯受外界压力作用开启溢流。
本实用新型的有益效果是：
（1） 工作介质为微米级或纳米级的磁流变液；
（2） 磁流变阀的工作间隙设计在铁芯和阀芯之间，提高工作间隙内磁流变液的磁感应强度，增大磁流变阀的阻尼力，提高磁流变先导阀的工作范围；
（3） 磁流变液的磁感应强度是通过电流大小调节，可通过电信号直接实现对磁流变先导式溢流阀压力和流量的控制；
（4） 主阀芯采用抛物线球头形状，阀芯半锥角大于阀座半锥角，可以有效减小锥阀进出口的压差，最小负压沿液流的方向向后移动，出现在阀芯的后面，避免阀座处出现最小负压，从而降低气蚀发生的可能性，降低噪音，保护阀芯阀座的关键部分，提高磁流变先导式溢流阀的使用寿命；
（5） 密封圈采用炭石墨材料，使得该阀的密封性能显著提高；
（6） 主阀套采用金属石墨材料加工，具有良好的耐腐蚀性，优异的自润滑性能，减摩、抗震、抗磨性能良好；
（7） 阀中采用了三个阻尼器的液阻网络，在实现压力调节的同时，提高了主阀的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中各标号为：1：端盖，2：端盖密封圈，3：磁流变阀壳体，4：线圈，5：铁芯，6：工作间隙，7：阀芯，8：先导阀体，9：先导阀密封圈，10：阻尼块，11：主阀套密封圈，12：弹簧，13：导杆密封圈，14：导杆，15：主阀套，16：主阀芯，17：主阀座密封圈，18：主阀座，19：主阀体，20：阻尼器，21：丝堵。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
实施列1：如图所示，一种磁流变先导式溢流阀，由先导阀体8、阻尼块10、弹簧12、导杆14、主阀套15、主阀芯16、主阀座18、主阀体19、阻尼器20、丝堵21组成主阀。主阀出口处还连接有先导阀。
所述先导阀包括端盖1、磁流变阀壳体3、线圈4、铁芯5、阀芯7。铁芯5装于磁流变阀壳体3中，铁芯5轴心为通孔结构、其上绕制有线圈4，阀芯7插入铁芯5的孔中，铁芯5与阀芯7之间形成工作间隙6，工作间隙6的宽度为0.1mm，长度为6mm。阀芯7一端顶在主阀内阻尼块10上，另一端由端盖1固定。
所述主阀包括先导阀体8、阻尼块10、弹簧12、导杆14、主阀套15、主阀芯16、主阀座18、主阀体19、阻尼器20、丝堵21。先导阀装入先导阀体8中，端盖1和先导阀体8固定在主阀体19上，阻尼块10装入主阀体19中，主阀套15、主阀座18分别装入主阀体19中，主阀芯16装入主阀套15中，导杆14一端与主阀芯16连接在一起，另一端通过弹簧12使主阀芯16压在主阀座18上，阻尼器20装在主阀体19中。主阀体19上装有丝堵21。
所述磁流变先导式溢流阀的最大工作压力为30MPa，最大流量为500L/min。
实施列2：如图所示，一种磁流变先导式溢流阀，由先导阀体8、阻尼块10、弹簧12、导杆14、主阀套15、主阀芯16、主阀座18、主阀体19、阻尼器20、丝堵21组成主阀。主阀出口处还连接有先导阀。
所述先导阀包括端盖1、磁流变阀壳体3、线圈4、铁芯5、阀芯7。铁芯5装于磁流变阀壳体3中，铁芯5轴心为通孔结构、其上绕制有线圈4，阀芯7插入铁芯5的孔中，铁芯5与阀芯7之间形成工作间隙6，工作间隙6的宽度为1.8mm，长度为40mm。阀芯7一端顶在主阀内阻尼块10上，另一端由端盖1固定。
所述主阀包括先导阀体8、阻尼块10、弹簧12、导杆14、主阀套15、主阀芯16、主阀座18、主阀体19、阻尼器20、丝堵21。先导阀装入先导阀体8中，端盖1和先导阀体8固定在主阀体19上，阻尼块10装入主阀体19中，主阀套15、主阀座18分别装入主阀体19中，主阀芯16装入主阀套15中，导杆14一端与主阀芯16连接在一起，另一端通过弹簧12使主阀芯16压在主阀座18上，阻尼器20装在主阀体19中。主阀体19上装有丝堵21。
所述磁流变先导式溢流阀的最大工作压力为30MPa，最大流量为500L/min。
实施列3：如图所示，一种磁流变先导式溢流阀，由先导阀体8、阻尼块10、弹簧12、导杆14、主阀套15、主阀芯16、主阀座18、主阀体19、阻尼器20、丝堵21组成主阀。主阀出口处还连接有先导阀。
所述先导阀包括端盖1、磁流变阀壳体3、线圈4、铁芯5、阀芯7。铁芯5装于磁流变阀壳体3中，铁芯5轴心为通孔结构、其上绕制有线圈4，阀芯7插入铁芯5的孔中，铁芯5与阀芯7之间形成工作间隙6，工作间隙6的宽度为0.9mm，长度为17mm。阀芯7一端顶在主阀内阻尼块10上，另一端由端盖1固定。
所述主阀包括先导阀体8、阻尼块10、弹簧12、导杆14、主阀套15、主阀芯16、主阀座18、主阀体19、阻尼器20、丝堵21。先导阀装入先导阀体8中，端盖1和先导阀体8固定在主阀体19上，阻尼块10装入主阀体19中，主阀套15、主阀座18分别装入主阀体19中，主阀芯16装入主阀套15中，导杆14一端与主阀芯16连接在一起，另一端通过弹簧12使主阀芯16压在主阀座18上，阻尼器20装在主阀体19中。主阀体19上装有丝堵21。
所述磁流变先导式溢流阀的最大工作压力为30MPa，最大流量为500L/min。
Claims (7)
1.一种磁流变先导式溢流阀，由先导阀体（8）、阻尼块（10）、弹簧（12）、导杆（14）、主阀套（15）、主阀芯（16）、主阀座（18）、主阀体（19）、阻尼器（20）、丝堵（21）组成主阀，其特征在于：主阀出口处还连接有先导阀。
2.根据权利要求1所述的磁流变先导式溢流阀，其特征在于：先导阀包括端盖（1）、磁流变阀壳体（3）、线圈（4）、铁芯（5）、阀芯（7），铁芯（5）装于磁流变阀壳体（3）中，铁芯（5）轴心为通孔结构、其上绕制有线圈（4），阀芯（7）插入铁芯（5）的孔中，铁芯（5）与阀芯（7）之间形成工作间隙（6），阀芯（7）一端顶在主阀内阻尼块（10）上，另一端由端盖（1）固定。
3.根据权利要求1所述的磁流变先导式溢流阀，其特征在于：先导阀装入先导阀体（8）中，端盖（1）和先导阀体（8）固定在主阀体（19）上，阻尼块（10）装入主阀体（19）中，主阀套（15）、主阀座（18）分别装入主阀体（19）中，主阀芯（16）装入主阀套（15）中，导杆（14）一端与主阀芯（16）连接在一起，另一端通过弹簧（12）使主阀芯（16）压在主阀座（18）上，阻尼器（20）装在主阀体（19）中。
4.根据权利要求1或3所述的磁流变先导式溢流阀，其特征在于：主阀体（19）上装有丝堵（21）。
5.根据权利要求1或2所述的磁流变先导式溢流阀，其特征在于：所述阀芯（7）和铁芯（5）之间形成的工作间隙（6）为0.1mm~1.8mm。
6.根据权利要求5所述的磁流变先导式溢流阀，其特征在于：所述阀芯（7）和铁芯（5）之间形成的工作间隙（6）长度为6mm~40mm。
7.根据权利要求1所述的磁流变先导式溢流阀，其特征在于：磁流变先导式溢流阀的最大工作压力为30MPa，最大流量为500L/min。
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