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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