CN202612241U - 三级调压双线圈型磁流变阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三级调压双线圈型磁流变阀，由端盖、阀芯、阀体、定位块、导向块、定位销、线圈Ⅰ、线圈Ⅱ、密封圈及螺钉等组成。当向线圈Ⅰ和线圈Ⅱ输入一定方向及大小的电流时，会在阀芯与阀体组成的三个阻尼间隙内产生磁场，磁场的方向与磁流变液流动的方向垂直。当磁流变液流入磁流变阀的阻尼间隙时，在磁场作用下迅速变为半固态，磁流变液的粘度迅速增加且随磁感应强度的增加而增加，导致阻尼间隙两端的压力差增大，因而可减慢或阻止磁流变液的流动。通过控制两个线圈输入电流的大小和方向，可控制三个阻尼间隙两端的压差，形成三级调压，进而可控制磁流变阀进出口压力差。该磁流变阀适合应用于多级压力可调的低压小流量液压控制系统。

Description

三级调压双线圈型磁流变阀

技术领域

本实用新型涉及一种磁流变阀，尤其涉及一种三级调压双线圈型磁流变阀。

背景技术

液压控制系统不仅广泛应用于民用机械加工、车辆和建筑行业，在航天、航空以及军工产品也得到广泛应用。在液压控制系统中，液压控制阀主要用来控制液压执行元件中液流的压力、流量及流动方向，从而控制液压执行元件的启动、停止，改变运动的速度、方向、力以及动作顺序等，以满足各类液压设备对运动、速度、力和转矩等负载工况的要求。因此液压控制阀的性能直接影响到液压系统的静态特性、动态特性及工作可靠性，是液压控制系统中的核心控制单元之一。传统的液压控制阀包括方向控制阀、流量控制阀以及压力控制阀。这些控制阀均包含有活动的机械部件，即一般通过阀芯和阀体的相对运动来达到对系统压力和流量的控制；另外，液压伺服阀为了达到快速响应，机械结构中一般还含有阀套。总体来说，液压控制阀结构较复杂，加工要求高、体积大、成本高，还存在不易控制、响应慢、工作噪声大等问题。另外，由于阀芯相对阀体往返运动容易造成磨损，导致运动不可靠，从而产生泄漏、降低系统效率。

磁流变阀是以磁流变液为工作介质的新型液压控制阀。磁流变液在磁场作用下，能够从自由流动的牛顿流体转变为具有一定剪切屈服强度的粘塑性体，同时撤去磁场后又恢复为自由流动的液体状态。磁流变阀由于没有可移动的机械部件，其通过的磁流变液的流量可由外加电流控制，因此响应速度高，噪声低，能耗小，工作稳定可靠，具有良好的应用前景。但是目前常用的单线圈磁流变阀进出口压力差较小，压力条件范围也较窄，因而阻碍了磁流变阀的工业应用发展。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提出一种三级调压双线圈型磁流变阀。该磁流变阀在阀芯上缠绕两组线圈（线圈Ⅰ、线圈Ⅱ），可同时形成三个阻尼间隙。当向线圈Ⅰ和线圈Ⅱ分别输入一定方向及大小的电流时，会在阀芯与阀体组成的三个阻尼间隙内产生磁场，磁场的方向与磁流变液流动的方向垂直。当磁流变液流入磁流变阀的阻尼间隙时，在磁场作用下迅速变为半固态，磁流变液的粘度在一定的磁场强度下随磁场强度的增加而迅速增加，导致阻尼间隙两端的压力差增大。磁流变液经过三个阻尼间隙的阻尼作用，磁流变阀进出口会有较大的压力差。同时通过控制输入电流的大小，可控制三个阻尼间隙两端之间的压差，形成三级调压，进而可控制磁流变阀进出口压力差。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案包括：螺钉Ⅰ(1)、左端盖(2)、左定位块(3)、左导向块(4)、线圈Ⅰ(5)、线圈Ⅱ(6)、右定位块(7)、右端盖(8)、螺钉Ⅱ(9)、密封圈Ⅱ(10)、右导向块(11)、右定位销(12)、阀体(13)、阀芯(14)、左定位销(15)及密封圈Ⅰ(16)；左端盖(2)与阀体(13)通过螺钉Ⅰ(1)固定连接，左端盖(2)与阀体(13)之间通过密封圈Ⅰ(16)进行密封；左定位块(3)与阀体(13)过渡配合，其左端由左端盖(2)压紧；左导向块(4)左端紧贴左定位块(3)，其右端紧贴阀芯(14)；左定位块(3)、左导向块(4)及阀芯(14)通过左定位销(15)固定连接；右端盖(8)与阀体(13)通过螺钉Ⅱ(9)固定连接，右端盖(8)与阀体(13)之间通过密封圈Ⅱ(10)进行密封；右定位块(7)与阀体(13)过渡配合，其右端由右端盖(8)压紧；右导向块(11)左端紧贴阀芯(14)，右端紧贴右定位块(7)；右定位块(7)、右导向块(11)及阀芯(14)通过右定位销(12)固定连接。线圈Ⅰ(5)缠绕于阀芯(14)左侧绕线槽中，引线经由左定位块(3)及左端盖(2)引出；线圈Ⅱ(6)缠绕于阀芯(14)右侧槽中，引线经由右定位块(7)及右端盖(8)引出。阀芯(14)的三个凸肩与阀体(13)之间的间隙形成磁流变液的三个阻尼间隙。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：

(1) 与单线圈磁流变阀相比，本实用新型三级调压双线圈型磁流变阀具有三个磁流变阻尼间隙。磁流变液经过三个阻尼间隙的作用，使得磁流变阀进出口有较大的压力差，而且压力调节范围更宽。

(2) 本实用新型三级调压双线圈型磁流变阀的阀芯上绕有两组励磁线圈，阻尼间隙间的磁场强度控制更加灵活，可施加同向电流和反向电流，并且两组电流的大小可根据实际需要进行变化，从而使得磁流变阀进出口压力差有更好的控制性能。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型阀芯结构示意图。

图3是本实用新型工作原理示意图。

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：

如图1所示，本实用新型包括：螺钉Ⅰ1、左端盖2、左定位块3、左导向块4、线圈Ⅰ5、线圈Ⅱ6、右定位块7、右端盖8、螺钉Ⅱ9、密封圈Ⅱ10、右导向块11、右定位销12、阀体13、阀芯14、左定位销15及密封圈Ⅰ16；左端盖2与阀体13通过螺钉Ⅰ1固定连接，左端盖2与阀体13之间通过密封圈Ⅰ16进行密封；左定位块3与阀体13过渡配合，其左端由左端盖2压紧；左导向块4左端紧贴左定位块3，其右端紧贴阀芯14；左定位块3、左导向块4及阀芯14通过左定位销15固定连接；右端盖8与阀体13通过螺钉Ⅱ9固定连接，右端盖8与阀体13之间通过密封圈Ⅱ10进行密封；右定位块7与阀体13过渡配合，其右端由右端盖8压紧；右导向块11左端紧贴阀芯14，右端紧贴右定位块7；右定位块7、右导向块11及阀芯14通过右定位销12固定连接。线圈Ⅰ5缠绕于阀芯14左侧绕线槽中，引线经由左定位块3及左端盖2引出；线圈Ⅱ6缠绕于阀芯14右侧槽中，引线经由右定位块7及右端盖8引出。阀芯14的三个凸肩与阀体13之间的间隙形成磁流变液的三个阻尼间隙。

本实用新型工作原理如下：

当向图3所示的线圈Ⅰ、线圈Ⅱ的引线A、B内分别输入一定方向及大小的电流时，由于电磁效应就会在阀芯、阀体和阻尼间隙间形成闭合的磁场，从而使得三个阻尼间隙Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内产生磁场，磁场的方向与磁流变液流动的方向垂直。当磁流变液流进磁流变阀的阻尼间隙时，在磁场作用下迅速变为半固态，形成沿磁场方向排列的链状体，磁流变液的粘度迅速增加且随外加磁感应强度的增加而增加。磁流变液流过阻尼间隙，就必须克服这种链状排列的分子间的力，导致阻尼间隙两端的压力差增大，因而可减慢或阻止液体的流动。通过控制输入电流的方向及大小就可控制阻尼间隙内磁场的强度，从而可控制三个阻尼间隙两端之间的压差，形成三级调压，进而可控制磁流变阀进出口压力差。

Claims (3)

1.一种三级调压双线圈型磁流变阀，其特征在于包括：螺钉Ⅰ(1)、左端盖(2)、左定位块(3)、左导向块(4)、线圈Ⅰ(5)、线圈Ⅱ(6)、右定位块(7)、右端盖(8)、螺钉Ⅱ(9)、密封圈Ⅱ(10)、右导向块(11)、右定位销(12)、阀体(13)、阀芯(14)、左定位销(15)及密封圈Ⅰ(16)；左端盖(2)与阀体(13)通过螺钉Ⅰ(1)固定连接，左端盖(2)与阀体(13)之间通过密封圈Ⅰ(16)进行密封；左定位块(3)与阀体(13)过渡配合，其左端由左端盖(2)压紧；左导向块(4)左端紧贴左定位块(3)，其右端紧贴阀芯(14)；左定位块(3)、左导向块(4)及阀芯(14)通过左定位销(15)固定连接；右端盖(8)与阀体(13)通过螺钉Ⅱ(9)固定连接，右端盖(8)与阀体(13)之间通过密封圈Ⅱ(10)进行密封；右定位块(7)与阀体(13)过渡配合，其右端由右端盖(8)压紧；右导向块(11)左端紧贴阀芯(14)，右端紧贴右定位块(7)；右定位块(7)、右导向块(11)及阀芯(14)通过右定位销(12)固定连接。

2.根据权利要求1所述的三级调压双线圈型磁流变阀，其特征在于：线圈Ⅰ(5)缠绕于阀芯(14)左侧绕线槽中，引线经由左定位块(3)及左端盖(2)引出；线圈Ⅱ(6)缠绕于阀芯(14)右侧槽中，引线经由右定位块(7)及右端盖(8)引出。

3.根据权利要求1所述的三级调压双线圈型磁流变阀，其特征在于：阀芯(14)的三个凸肩与阀体(13)之间的间隙形成磁流变液的三个阻尼间隙。

Images