CN202280914U - 一种磁流变阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种磁流变阀,属于液压传动技术领域。其包括左阀接头,左支承过流板,阀体,线圈,阀芯,铁芯,右支承过流板和右阀接头。线圈缠绕在铁芯上,铁芯装入阀体中,阀芯装入铁芯的孔中,阀芯和铁芯之间形成工作间隙。阀芯两端分别由左支承过流板和右支承过流板支承固定,左支承过流板和右支承过流板分别装入左阀接头和右阀接头中,左阀接头和右阀接头固定在阀体上。本磁流变阀采用对称结构设计,便于两头连接。无运动元件,结构简单,体积小,成本低。阀体、阀芯和铁芯采用高导磁材料,提高导磁性能。支承过流板和阀接头采用非导磁材料,减少漏磁,提高磁场能的利用率。磁流变阀调压范围宽,响应速度快,可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁流变阀,属于液压传动技术领域。
背景技术
磁流变液是智能材料的一种,在不受磁场作用时,呈现牛顿流体状态,可以自由流动。在外加磁场作用下,它的结构和性能将会发生奇特的变化,在瞬间可由流动状态良好的液态转变成类固态,它的粘度将会在极短时间内增大几个数量级,呈现出粘塑性流体,并表现出一定的抗剪切屈服应力,且随外加磁场强度的增大而增大。在撤去磁场后,磁流变液又由固态转变成液态,这种转变连续、可逆、可控。依据磁流变液的磁流变特性设计的磁流变阀,通过调节线圈中电流的大小,可以实现压力和流量的连续、无级、智能控制。磁流变阀性能的好坏关键在于工作间隙的位置和结构。目前,磁流变阀的结构主要有:工作间隙设计在阀体和线圈之间(外置)、工作间隙设计在阀芯和线圈之间(内置)、工作间隙设计成兼具圆盘形和圆环形。这三种磁流变阀工作间隙的设计,只考虑磁流变液垂直磁力线段,磁场对磁流变液的作用,并未考虑磁流变液平行磁力线段,磁场对磁流变液的作用,磁流变阀产生的阻尼力小,压力调节范围窄,只能用于低压系统中,限制了磁流变阀的发展和应用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种磁流变阀,该磁流变阀将工作间隙设计在阀芯和铁芯之间,增加整个工作间隙内磁流变液的磁感应强度,提高磁流变阀的阻尼力和性能,通过电信号实现磁流变阀压力、流量的连续、无级、智能调节。
本实用新型的技术方案是:一种磁流变阀,包括左阀接头1,左密封圈2,左支承过流板3,阀体4,线圈5,阀芯6,铁芯8,右支承过流板9,右密封圈10,右阀接头11。线圈5缠绕在铁芯8上,铁芯8通过过渡配合装入阀体4中,阀芯6装入铁芯8的孔中,阀芯6和铁芯8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为0.1mm~3mm,长度为8mm~200mm,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6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定,左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中,左阀接头1和右阀接头11通过螺纹连接或焊接等方式固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10,实现对左右接头的密封。磁流变阀左、右阀接头可以做成管式螺纹连接或法兰连接,磁流变阀的连接也可做成板式连接。本磁流变阀的最大工作压力为30MPa,最大流量为4000L/min。
工作时,磁流变阀的线圈通电,工作间隙周围形成磁场,流经工作间隙的磁流变液在磁场的作用下产生磁感应强度,使磁流变液粘度增大,具有的流动阻尼力增加,磁流变阀进出口形成一定的流动阻力压差,流量相应减小。调节电流大小,可以调节磁流变液的屈服应力,改变磁流变阀的阻尼力,当磁流变阀的阻尼力达到一定值后,磁流变液被阻止通过,流量为零。当系统的工作压力高于磁流变阀的阻尼力时,磁流变液才能通过磁流变阀。当磁流变阀的线圈不通电时,磁流变阀进出口的压差最小,流经工作间隙的磁流变液的流量最大。根据系统的需要,在电磁场强度一定的情况下,改变磁流变阀工作间隙和间隙长度,可改变磁流变阀的阻力。在磁流变阀工作间隙和间隙长度一定的情况下,可改变电流信号的大小,来改变磁流变阀的阻力。并且可以通过电信号来控制磁流变阀的阻尼力大小,实现磁流变阀压力、流量的连续、无级、智能控制。
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)工作间隙设计在铁芯和阀芯之间,可以提高磁能利用率,增加磁流变液的磁感应强度,提高磁流变阀的阻尼力,提升磁流变阀的性能。
(3)由电流信号大小调节磁流变阀磁场强度的大小,便于实现对磁流变阀的压力、流量的连续、无级、智能控制。
(4)磁流变阀采用对称结构设计,便于两头连接。无运动元件,结构简单,体积小,成本低。
(5)阀体、阀芯和铁芯采用高导磁材料,提高导磁性能。支承过流板和阀接头采用非导磁材料,减少漏磁,提高磁场能的利用率。
(6)磁流变阀调压范围宽,响应速度快,可靠性高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型的左剖视图;
图中各标号为:1:左阀接头,2:左密封圈,3:左支承过流板,4:阀体,5:线圈,6:阀芯,7:工作间隙,8:铁芯,9:右支承过流板,10:右密封圈,11:右阀接头。
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。
实施例1:如图1-2所示,一种磁流变阀,包括左阀接头1,左密封圈2,左支承过流板3,阀体4,线圈5,阀芯6,工作间隙7,铁芯8,右支承过流板9,右密封圈10,右阀接头11。线圈5缠绕在铁芯8上,铁芯8通过过渡配合装入阀体4中,阀芯6装入铁芯8的孔中,阀芯6和铁芯8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为0.1mm,长度为8mm。阀芯6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定,左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中,左阀接头1和右阀接头11通过螺纹连接固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10,实现对左右接头的密封。本磁流变阀的最大工作压力为30MPa,最大流量为4000L/min。
实施例2:如图1-2所示,一种磁流变阀,包括左阀接头1,左密封圈2,左支承过流板3,阀体4,线圈5,阀芯6,工作间隙7,铁芯8,右支承过流板9,右密封圈10,右阀接头11。线圈5缠绕在铁芯8上,铁芯8通过过渡配合装入阀体4中,阀芯6装入铁芯8的孔中,阀芯6和铁芯8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为3mm,长度为200mm。阀芯6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定,左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中,左阀接头1和右阀接头11通过焊接方式固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10,实现对左右接头的密封。磁流变阀左、右阀接头做成管式螺纹连接,磁流变阀的连接做成板式连接。本磁流变阀的最小工作压力为1MPa,最大流量为4000L/min。
实施例3:如图1-2所示,一种磁流变阀,包括左阀接头1,左密封圈2,左支承过流板3,阀体4,线圈5,阀芯6,工作间隙7,铁芯8,右支承过流板9,右密封圈10,右阀接头11。线圈5缠绕在铁芯8上,铁芯8通过过渡配合装入阀体4中,阀芯6装入铁芯8的孔中,阀芯6和铁芯8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为1.3mm,长度为28mm。阀芯6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定,左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中,左阀接头1和右阀接头11通过螺纹连接固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10,实现对左右接头的密封。磁流变阀左、右阀接头做成法兰连接,磁流变阀的连接做成板式连接。本磁流变阀的工作压力为15MPa,最大流量为4000L/min。
实施例4:如图1-2所示,一种磁流变阀,包括左阀接头1,左密封圈2,左支承过流板3,阀体4,线圈5,阀芯6,工作间隙7,铁芯8,右支承过流板9,右密封圈10,右阀接头11。线圈5缠绕在铁芯8上,铁芯8通过过渡配合装入阀体4中,阀芯6装入铁芯8的孔中,阀芯6和铁芯8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为1.5mm,长度为76mm。阀芯6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定,左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中,左阀接头1和右阀接头11通过螺纹连接固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10,实现对左右接头的密封。磁流变阀左、右阀接头做成法兰连接,磁流变阀的连接做成板式连接。本磁流变阀的工作压力为18MPa,最大流量为4000L/min。
Claims (5)
1.一种磁流变阀,包括左阀接头(1)、左支承过流板(3)、阀体(4)、线圈(5)、阀芯(6)、铁芯(8)、右支承过流板(9)、右阀接头(11);其特征在于:线圈(5)缠绕在铁芯(8)上,铁芯(8)装入阀体(4)中,阀芯(6)装入铁芯(8)的孔中,阀芯(6)和铁芯(8)之间形成工作间隙(7),阀芯(6)两端分别由左支承过流板(3)和右支承过流板(9)支承固定,左支承过流板(3)和右支承过流板(9)分别装入左阀接头(1)和右阀接头(11)中,左阀接头(1)和右阀接头(11)固定在阀体(4)上。
2.根据权力要求1所述的磁流变阀,其特征在于:所述阀芯(6)和铁芯(8)之间形成的工作间隙(7)为0.1mm~3mm。
3.根据权力要求1所述的磁流变阀,其特征在于:所述阀芯(6)和铁芯(8)之间形成的工作间隙(7)长度为8mm~200mm。
4.根据权力要求1所述的磁流变阀,其特征在于:所述左阀接头(1)和右阀接头(11)的密封槽中分别装有左密封圈(2)和右密封圈(10)。
5.根据权力要求1所述的磁流变阀,其特征在于:所述磁流变阀的最大工作压力为30MPa,最大流量为4000L/min。
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