專利名稱:磁流變壓力控制閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種磁流變壓力控制閥。該控制閥包括閥蓋、線圈組件2、上閥體、下閥體、下閥芯、第一、二橡膠密封圈、工作腔、上閥、復(fù)位彈簧、調(diào)整螺母，閥蓋與下閥體固定連接于下閥體的上外側(cè)；上閥體與調(diào)整螺母連接于上閥體內(nèi)側(cè)，調(diào)整螺母下面設(shè)有壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧的下方壓在上閥芯的上方，上閥芯設(shè)置于上閥體之內(nèi)；上閥芯下方壓在下閥芯上面圓盤的上端，下閥芯設(shè)置于下閥體之內(nèi)，下閥芯下方壓在下閥體入油口的上側(cè)；上閥體與下閥體之間形成工作腔，線圈組件設(shè)置于上閥體的凹槽中，線圈組件上側(cè)與閥蓋的內(nèi)側(cè)接觸。本實(shí)用新型將線圈組件布置于工作腔的上側(cè)，遠(yuǎn)離磁流變液，電磁線圈發(fā)熱對(duì)磁流變液的影響更小，磁流變液的散熱效果更好。
【專利說明】磁流變壓力控制閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種磁流變壓力控制閥，特別是一種通過控制閥芯在運(yùn)動(dòng)過程中所受的來自于磁流變液的擠壓力來控制閥的開啟壓力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力控制的磁流變壓力控制閥。

【背景技術(shù)】
[0002]常見壓力控制閥常通過控制閥芯彈簧的預(yù)緊力的方式來控制系統(tǒng)壓力。傳統(tǒng)的壓力控制閥通過改變電磁線圈的磁場(chǎng)來控制控制閥芯彈簧的預(yù)緊力，從而改變閥芯開啟時(shí)所需的力，進(jìn)而控制系統(tǒng)的壓力。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，對(duì)機(jī)械加工精度要求高，產(chǎn)品一致性差；對(duì)閥芯彈簧的要求很高，且不易實(shí)現(xiàn)壓力的快速、無級(jí)變化；閥芯移動(dòng)量一般都較?。幌牡墓β屎艽?，能量效率不高；一定體積要求下的壓力可調(diào)范圍小。
[0003]在先申請(qǐng)ZL 2012 2 0409103.X所述的磁流變壓力控制閥，其不足之處在于實(shí)現(xiàn)壓力控制的這一效果所需的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，所需的傳感器價(jià)格昂貴且使得控制方法復(fù)雜；閥體內(nèi)部使用了 4個(gè)O型圈密封，這對(duì)于加工和裝配都比較繁瑣；線圈組件布置在工作腔的外側(cè)，限制了工作腔的有效尺寸；另外，所設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)的磁力線建立需要借助閥體以外的結(jié)構(gòu)，這影響了控制閥有意效果的最大化。
[0004]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、實(shí)際應(yīng)用要求的不斷提高，也對(duì)壓力控制閥提出了小型化、智能化、經(jīng)濟(jì)化和節(jié)能等更高的要求。這就需要對(duì)壓力控制閥的工作原理、結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、能量效率高、壓力響應(yīng)快，且可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力無級(jí)化、智能控制的磁流變壓力控制閥。
[0006]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采取的技術(shù)方案是:該壓力控制閥包括閥蓋、由線圈和隔磁外套構(gòu)成的線圈組件、上閥體、下閥體、下閥芯、第一橡膠密封圈、內(nèi)裝有磁流變液的工作腔、上閥芯、復(fù)位彈簧、調(diào)整螺母和第二橡膠密封圈，所述閥蓋為導(dǎo)磁材料、閥蓋與下閥體螺紋連接于下閥體的上外側(cè)；所述下閥體由下閥體隔磁環(huán)和下閥體導(dǎo)磁主體焊接而成，下閥體與上閥體焊接于上閥體的下側(cè)，上閥體由上閥體外導(dǎo)磁環(huán)、上閥體隔磁環(huán)和上閥體內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)焊接而成；上閥體與調(diào)整螺母螺紋連接于上閥體內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)側(cè)，調(diào)整螺母為導(dǎo)磁材料；調(diào)整螺母下面設(shè)有壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧的下方壓在上閥芯的上方，上閥芯設(shè)置于上閥體之內(nèi)，上閥芯為隔磁材料；上閥芯下方壓在下閥芯上面圓盤的上端，下閥芯設(shè)置于下閥體之內(nèi)，下閥芯下方壓在下閥體入油口的上側(cè)，下閥芯為導(dǎo)磁材料；上閥體與下閥體之間形成工作腔，線圈組件設(shè)置于上閥體的凹槽中，線圈組件上側(cè)與閥蓋的內(nèi)側(cè)接觸。
[0007]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0008]1、本實(shí)用新型將線圈組件布置于工作腔的上側(cè)，遠(yuǎn)離磁流變液，電磁線圈發(fā)熱對(duì)磁流變液的影響更小，磁流變液的散熱效果更好。
[0009]2、本實(shí)用新型利用磁流變擠壓模式的工作原理并將電磁線圈布置于工作腔的外偵牝可以相對(duì)靈活的設(shè)計(jì)磁路走向和閥芯尺寸。與其它壓力控制閥相比，下閥芯上側(cè)的擠壓圓盤的直徑更大，相同壓力控制范圍的情況下，所需的電磁線圈的匝數(shù)更少，降低線圈發(fā)熱；相同電壓和整體尺寸條件下，可以獲取更大的壓力控制范圍。
[0010]3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，能夠接入電控單元實(shí)現(xiàn)智能化控制，且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)壓力的無級(jí)化控制。

【附圖說明】

[0011]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型工作腔中磁流變液工作原理示意圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型磁路中磁力線走向的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]由附圖1所示:該磁流變壓力控制閥包括:閥蓋1、由線圈和隔磁外套構(gòu)成的線圈組件2、上閥體3、下閥體4、下閥芯5、內(nèi)裝有磁流變液的工作腔7、上閥芯8、復(fù)位彈簧10、調(diào)整螺母11及多個(gè)橡膠密封圈(6、9)。所述閥蓋為導(dǎo)磁材料、閥蓋I與下閥體4螺紋連接于下閥體4的上外側(cè)；所述下閥體4由下閥體隔磁環(huán)4-1和下閥體導(dǎo)磁主體4-2焊接而成，下閥體4與上閥體3焊接于上閥體3的下側(cè)，上閥體3由上閥體外導(dǎo)磁環(huán)3-1、上閥體隔磁環(huán)
3-2和上閥體內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)3-3焊接而成；上閥體3與調(diào)整螺母11螺紋連接于上閥體內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)
3-3的內(nèi)側(cè)，調(diào)整螺母11為導(dǎo)磁材料；調(diào)整螺母11下面設(shè)有壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧10，復(fù)位彈簧10的下方壓在上閥芯8的上方，上閥芯8設(shè)置于上閥體3之內(nèi)，上閥芯8為隔磁材料；上閥芯8下方壓在下閥芯5上面圓盤的上端，下閥芯5設(shè)置于下閥體4之內(nèi)，下閥芯5下方壓在下閥體4入油口 4-4的上側(cè)，下閥芯5為導(dǎo)磁材料；上閥體3與下閥體4之間形成工作腔7，工作腔7內(nèi)裝有磁流變液；線圈組件2設(shè)置于上閥體3的凹槽中，線圈組件2上側(cè)與閥蓋I的內(nèi)側(cè)接觸，所述下閥體4上設(shè)有出油口 4-3、入油口 4-4。
[0015]如附圖1所示，按照上述方案制成的磁流變壓力控制閥工作腔7中注滿磁流變液體。磁流變液在磁場(chǎng)作用下，由普通的牛頓流體變化為類似固體的特殊物質(zhì)，呈現(xiàn)類似固體的力學(xué)性質(zhì)，在幾十毫秒的時(shí)間內(nèi)其屈服強(qiáng)度由O增加到某一數(shù)值。這一過程稱為磁流變液的固化，固化后的屈服強(qiáng)度數(shù)值與磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁流變液的性質(zhì)有關(guān)。磁流變液固化的過程是可逆的，當(dāng)去掉磁場(chǎng)時(shí)磁流變液又變回普通的牛頓流體。磁流變效應(yīng)可逆、迅速及易于控制的特點(diǎn)使得磁流變壓力控制閥能夠成為電氣控制與機(jī)械系統(tǒng)中結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及響應(yīng)快速的裝置。
[0016]本實(shí)用新型利用磁流變擠壓模式的工作原理，如附圖2所示(圖2中a表示磁流變液流向，b表示磁力線走向)，給線圈通電，產(chǎn)生磁場(chǎng)；磁流變液在磁場(chǎng)的作用下固化，當(dāng)下閥芯5受到入油口 4-4內(nèi)高壓油的作用開始向上移動(dòng)時(shí)，工作腔7上側(cè)的磁流變液受擠壓而產(chǎn)生擠壓力，阻礙下閥芯5向上移動(dòng)。本實(shí)用新型通過優(yōu)化設(shè)置各部件的導(dǎo)磁性(閥蓋1、上閥體外導(dǎo)磁環(huán)3-1、下閥體導(dǎo)磁主體4-2、下閥芯5、上閥體內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)3-3、調(diào)整螺母11均為導(dǎo)磁材料；上閥體隔磁環(huán)3-2、下閥體隔磁環(huán)4-1、上閥芯8為隔磁材料)，合理的設(shè)計(jì)了磁路:如附圖3所示(圖3中c表示磁力線走向)，磁場(chǎng)中的磁力線最大程度的通過磁流變液并與磁流變液的流動(dòng)方向垂直，使得磁流變液正常工作。
[0017]本實(shí)用新型可應(yīng)用于減振器，但是本實(shí)用新型應(yīng)用不局限于此。此處以在減振器中的使用為一應(yīng)用實(shí)例，說明其工作原理。如附圖1所示:磁流變壓力控制閥中的線圈組件2與控制單元相連通，減振器中的高壓油從下閥體4的入油口 4-4流入，下閥體4上出油口
4-3與減振器低壓腔相連?？刂茊卧刂凭€圈組件2中通過的電流來控制作用于工作腔7中磁流變液的磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)而改變磁流液的屈服強(qiáng)度。按照上述方案制成的磁流變壓力控制閥工作時(shí)按照如下方式進(jìn)行:控制單元控制線圈組件2中通過的電流為設(shè)定值以獲得要求的磁場(chǎng)，此時(shí)工作腔7中磁流變液屈服強(qiáng)度增大，下閥芯5的移動(dòng)受到工作腔7中磁流變液的控制；減振器壓縮，減振器下腔壓力增大，入油口 4-4中的油液壓力升高，作用于下閥芯5的上推力增大；推動(dòng)下閥芯5的作用力大于復(fù)位彈簧10推力與工作腔7中磁流變液擠壓力之和時(shí)，下閥芯5上移與下閥體入油口 4-4的入口之間形成縫隙，使得入油口 4-4中的高壓油通過出油口 4-3與減振器低壓腔聯(lián)通，入油口 4-4中的油壓下降，直到其推動(dòng)下閥芯5的作用力等于復(fù)位彈簧10推力與工作腔7中磁流變液擠壓力之和時(shí)，下閥芯5受力平衡，減振器內(nèi)液體壓力達(dá)到穩(wěn)定；當(dāng)減振器停止運(yùn)動(dòng)，減振器下腔壓力由高壓恢復(fù)常壓，入油口
4-4中的油壓由高壓變?yōu)槌?，下閥芯5開始向下移動(dòng)，此時(shí)，工作腔7內(nèi)的磁流變液對(duì)閥芯運(yùn)動(dòng)的阻力很小可以忽略不計(jì)，處于壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧10通過上閥芯8推動(dòng)下閥芯5，使得下閥芯5快速下移重新與下閥體4接觸，入油口 4-4重新與出油口 4-3斷開，磁流變壓力控制閥恢復(fù)初始狀態(tài)；下閥芯5上移過程中，控制單元控制線圈組件2中通過的電流大小，獲得不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度，使得工作腔7中磁流變液的屈服強(qiáng)度變化，磁流變液作用于下閥芯5上的作用力發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油液的壓力控制。磁流變液的屈服強(qiáng)度變得極大時(shí)，本實(shí)用新型應(yīng)用的承壓范圍可以很大。
【權(quán)利要求】
1.一種磁流變壓力控制閥，該壓力控制閥包括閥蓋(I)、由線圈和隔磁外套構(gòu)成的線圈組件(2)、上閥體(3)、下閥體(4)、下閥芯(5)、第一橡膠密封圈(6)、工作腔(7)、上閥芯(8)、復(fù)位彈簧(10)、調(diào)整螺母(11)和第二橡膠密封圈(9)，其特征在于:所述閥蓋(I)為導(dǎo)磁材料、閥蓋(I)與下閥體(4)固定連接于下閥體(4)的上外側(cè)；所述下閥體(4)由下閥體隔磁環(huán)(4-1)和下閥體導(dǎo)磁主體(4-2)焊接而成，上閥體(3)由上閥體外導(dǎo)磁環(huán)(3-1)、上閥體隔磁環(huán)(3-2)和上閥體內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)(3-3)焊接而成；上閥體(3)與調(diào)整螺母(11)螺紋連接于上閥體內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)(3-3)的內(nèi)側(cè)，調(diào)整螺母(11)下面設(shè)有壓縮狀態(tài)的復(fù)位彈簧(10)，復(fù)位彈簧(10)的下方壓在上閥芯(8)的上方，上閥芯(8)設(shè)置于上閥體(3)之內(nèi)；上閥芯(8)下方壓在下閥芯(5 )上面圓盤的上端，下閥芯(5 )設(shè)置于下閥體(4 )之內(nèi)，下閥芯(5 )下方壓在下閥體(4)入油口(4-4)的上側(cè)；上閥體(3)與下閥體(4)之間形成工作腔(7)，線圈組件(2)設(shè)置于上閥體(3)的凹槽中，線圈組件(2)上側(cè)與閥蓋(I)的內(nèi)側(cè)接觸，所述下閥體(4)上設(shè)有出油口(4-3)、入油口(4-4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁流變壓力控制閥，其特征在于:所述工作腔(7)內(nèi)裝有磁流變液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁流變壓力控制閥，其特征在于:所述線圈組件(2)布置于工作腔的上側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁流變壓力控制閥，其特征在于:所述下閥體(4)上設(shè)有出油口(4-3)、入油口(4-4)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁流變壓力控制閥，其特征在于:閥蓋(1)、上閥體外導(dǎo)磁環(huán)(3-1)、下閥體導(dǎo)磁主體(4-2)、下閥芯(5)、上閥體內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)(3-3)、調(diào)整螺母(11)均為導(dǎo)磁材料；上閥體隔磁環(huán)(3-2)、下閥體隔磁環(huán)(4-1)、上閥芯(8)為隔磁材料。
【文檔編號(hào)】F16K1-00GK204300380SQ201420755123
【發(fā)明者】郭孔輝, 劉洋, 章新杰 [申請(qǐng)人]長(zhǎng)春孔輝汽車科技有限公司