專(zhuān)利名稱(chēng)：一種磁流變閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁流變閥，屬于液壓傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磁流變液是智能材料的一種，在不受磁場(chǎng)作用時(shí)，呈現(xiàn)牛頓流體狀態(tài)，可以自由流動(dòng)。在外加磁場(chǎng)作用下，它的結(jié)構(gòu)和性能將會(huì)發(fā)生奇特的變化，在瞬間可由流動(dòng)狀態(tài)良好的液態(tài)轉(zhuǎn)變成類(lèi)固態(tài)，它的粘度將會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)增大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，呈現(xiàn)出粘塑性流體，并表現(xiàn)出一定的抗剪切屈服應(yīng)力，且隨外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的增大而增大。在撤去磁場(chǎng)后，磁流變液又由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，這種轉(zhuǎn)變連續(xù)、可逆、可控。依據(jù)磁流變液的磁流變特性設(shè)計(jì)的磁流變閥，通過(guò)調(diào)節(jié)線圈中電流的大小，可以實(shí)現(xiàn)壓力和流量的連續(xù)、無(wú)級(jí)、智能控制。磁流變閥性能的好壞關(guān)鍵在于工作間隙的位置和結(jié)構(gòu)。目前，磁流變閥的結(jié)構(gòu)主要有工作間隙設(shè)計(jì)在閥體和線圈之間(外置)、工作間隙設(shè)計(jì)在閥芯和線圈之間(內(nèi)置)、工作間隙設(shè)計(jì)成兼具圓盤(pán)形和圓環(huán)形。這三種磁流變閥工作間隙的設(shè)計(jì)，只考慮磁流變液垂直磁力線段，磁場(chǎng)對(duì)磁流變液的作用，并未考慮磁流變液平行磁力線段，磁場(chǎng)對(duì)磁流變液的作用，磁流變閥產(chǎn)生的阻尼力小，壓力調(diào)節(jié)范圍窄，只能用于低壓系統(tǒng)中，限制了磁流變閥的發(fā)展和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種磁流變閥，該磁流變閥將工作間隙設(shè)計(jì)在閥芯和鐵芯之間，增加整個(gè)工作間隙內(nèi)磁流變液的磁感應(yīng)強(qiáng)度，提高磁流變閥的阻尼力和性能，通過(guò)電信號(hào)實(shí)現(xiàn)磁流變閥壓力、流量的連續(xù)、無(wú)級(jí)、智能調(diào)節(jié)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種磁流變閥，包括左閥接頭1，左密封圈2，左支承過(guò)流板 3，閥體4，線圈5，閥芯6，鐵芯8，右支承過(guò)流板9，右密封圈10，右閥接頭11。線圈5纏繞在鐵芯8上，鐵芯8通過(guò)過(guò)渡配合裝入閥體4中，閥芯6裝入鐵芯8的孔中，閥芯6和鐵芯 8之間形成工作間隙7。工作間隙7的寬度為0. lmnT3mm，長(zhǎng)度為8mnT200mm，工作間隙7的大小根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁流變液性質(zhì)和實(shí)際需要，在給定范圍內(nèi)選擇確定。閥芯6兩端分別由左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9支承和軸向固定，左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9分別通過(guò)過(guò)渡配合裝入左閥接頭1和右閥接頭11中，左閥接頭1和右閥接頭11通過(guò)螺紋連接或焊接等方式固定在閥體4上。左閥接頭1和右閥接頭11的密封槽中分別裝有左密封圈2和右密封圈10，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右接頭的密封。磁流變閥左、右閥接頭可以做成管式螺紋連接或法蘭連接，磁流變閥的連接也可做成板式連接。本磁流變閥的最大工作壓力為30MPa，最大流量為4000L/min。工作時(shí)，磁流變閥的線圈通電，工作間隙周?chē)纬纱艌?chǎng)，流經(jīng)工作間隙的磁流變液在磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度，使磁流變液粘度增大，具有的流動(dòng)阻尼力增加，磁流變閥進(jìn)出口形成一定的流動(dòng)阻力壓差，流量相應(yīng)減小。調(diào)節(jié)電流大小，可以調(diào)節(jié)磁流變液的屈服應(yīng)力，改變磁流變閥的阻尼力，當(dāng)磁流變閥的阻尼力達(dá)到一定值后，磁流變液被阻止通過(guò)， 流量為零。當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力高于磁流變閥的阻尼力時(shí)，磁流變液才能通過(guò)磁流變閥。當(dāng)磁流變閥的線圈不通電時(shí)，磁流變閥進(jìn)出口的壓差最小，流經(jīng)工作間隙的磁流變液的流量最大。根據(jù)系統(tǒng)的需要，在電磁場(chǎng)強(qiáng)度一定的情況下，改變磁流變閥工作間隙和間隙長(zhǎng)度， 可改變磁流變閥的阻力。在磁流變閥工作間隙和間隙長(zhǎng)度一定的情況下，可改變電流信號(hào)的大小，來(lái)改變磁流變閥的阻力。并且可以通過(guò)電信號(hào)來(lái)控制磁流變閥的阻尼力大小，實(shí)現(xiàn)磁流變閥壓力、流量的連續(xù)、無(wú)級(jí)、智能控制。本發(fā)明的有益效果是
(1)工作介質(zhì)為微米級(jí)或納米級(jí)的磁流變液。(2)工作間隙設(shè)計(jì)在鐵芯和閥芯之間，可以提高磁能利用率，增加磁流變液的磁感應(yīng)強(qiáng)度，提高磁流變閥的阻尼力，提升磁流變閥的性能。(3)由電流信號(hào)大小調(diào)節(jié)磁流變閥磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)磁流變閥的壓力、 流量的連續(xù)、無(wú)級(jí)、智能控制。(4)磁流變閥采用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于兩頭連接。無(wú)運(yùn)動(dòng)元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小， 成本低。(5)閥體、閥芯和鐵芯采用高導(dǎo)磁材料，提高導(dǎo)磁性能。支承過(guò)流板和閥接頭采用非導(dǎo)磁材料，減少漏磁，提高磁場(chǎng)能的利用率。(6)磁流變閥調(diào)壓范圍寬，響應(yīng)速度快，可靠性高。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的左剖視圖中各標(biāo)號(hào)為1 左閥接頭，2 左密封圈，3 左支承過(guò)流板，4 閥體，5 線圈，6 閥芯， 7 工作間隙，8 鐵芯，9 右支承過(guò)流板，10 右密封圈，11 右閥接頭。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于所述范圍。實(shí)施例1 如圖1-2所示，一種磁流變閥，包括左閥接頭1，左密封圈2，左支承過(guò)流板3，閥體4，線圈5，閥芯6，工作間隙7，鐵芯8，右支承過(guò)流板9，右密封圈10，右閥接頭11。 線圈5纏繞在鐵芯8上，鐵芯8通過(guò)過(guò)渡配合裝入閥體4中，閥芯6裝入鐵芯8的孔中，閥芯6和鐵芯8之間形成工作間隙7。工作間隙7的寬度為0. Imm,長(zhǎng)度為8mm。閥芯6兩端分別由左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9支承和軸向固定，左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9分別通過(guò)過(guò)渡配合裝入左閥接頭1和右閥接頭11中，左閥接頭1和右閥接頭11通過(guò)螺紋連接固定在閥體4上。左閥接頭1和右閥接頭11的密封槽中分別裝有左密封圈2和右密封圈10，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右接頭的密封。本磁流變閥的最大工作壓力為30MPa，最大流量為 4000L/min。實(shí)施例2 如圖1-2所示，一種磁流變閥，包括左閥接頭1，左密封圈2，左支承過(guò)流板3，閥體4，線圈5，閥芯6，工作間隙7，鐵芯8，右支承過(guò)流板9，右密封圈10，右閥接頭11。 線圈5纏繞在鐵芯8上，鐵芯8通過(guò)過(guò)渡配合裝入閥體4中，閥芯6裝入鐵芯8的孔中，閥芯6和鐵芯8之間形成工作間隙7。工作間隙7的寬度為3mm，長(zhǎng)度為200mm。閥芯6兩端分別由左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9支承和軸向固定，左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9分別通過(guò)過(guò)渡配合裝入左閥接頭1和右閥接頭11中，左閥接頭1和右閥接頭11通過(guò)焊接方式固定在閥體4上。左閥接頭1和右閥接頭11的密封槽中分別裝有左密封圈2和右密封圈10，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右接頭的密封。磁流變閥左、右閥接頭做成管式螺紋連接，磁流變閥的連接做成板式連接。本磁流變閥的最小工作壓力為IMPa，最大流量為4000L/min。實(shí)施例3 如圖1-2所示，一種磁流變閥，包括左閥接頭1，左密封圈2，左支承過(guò)流板3，閥體4，線圈5，閥芯6，工作間隙7，鐵芯8，右支承過(guò)流板9，右密封圈10，右閥接頭11。 線圈5纏繞在鐵芯8上，鐵芯8通過(guò)過(guò)渡配合裝入閥體4中，閥芯6裝入鐵芯8的孔中，閥芯6和鐵芯8之間形成工作間隙7。工作間隙7的寬度為1. 3mm,長(zhǎng)度為^mm。閥芯6兩端分別由左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9支承和軸向固定，左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9分別通過(guò)過(guò)渡配合裝入左閥接頭1和右閥接頭11中，左閥接頭1和右閥接頭11通過(guò)螺紋連接固定在閥體4上。左閥接頭1和右閥接頭11的密封槽中分別裝有左密封圈2和右密封圈10，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右接頭的密封。磁流變閥左、右閥接頭做成法蘭連接，磁流變閥的連接做成板式連接。本磁流變閥的工作壓力為15MPa，最大流量為4000L/min。實(shí)施例4 如圖1-2所示，一種磁流變閥，包括左閥接頭1，左密封圈2，左支承過(guò)流板3，閥體4，線圈5，閥芯6，工作間隙7，鐵芯8，右支承過(guò)流板9，右密封圈10，右閥接頭11。 線圈5纏繞在鐵芯8上，鐵芯8通過(guò)過(guò)渡配合裝入閥體4中，閥芯6裝入鐵芯8的孔中，閥芯6和鐵芯8之間形成工作間隙7。工作間隙7的寬度為1. 5mm,長(zhǎng)度為76mm。閥芯6兩端分別由左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9支承和軸向固定，左支承過(guò)流板3和右支承過(guò)流板9分別通過(guò)過(guò)渡配合裝入左閥接頭1和右閥接頭11中，左閥接頭1和右閥接頭11通過(guò)螺紋連接固定在閥體4上。左閥接頭1和右閥接頭11的密封槽中分別裝有左密封圈2和右密封圈10，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右接頭的密封。磁流變閥左、右閥接頭做成法蘭連接，磁流變閥的連接做成板式連接。本磁流變閥的工作壓力為18MPa，最大流量為4000L/min。
權(quán)利要求
1.一種磁流變閥，包括左閥接頭(1)、左支承過(guò)流板(3)、閥體(4)、線圈(5)、閥芯(6)、 鐵芯(8)、右支承過(guò)流板(9)、右閥接頭(11);其特征在于線圈(5)纏繞在鐵芯(8)上，鐵芯 (8)裝入閥體(4)中，閥芯(6)裝入鐵芯(8)的孔中，閥芯(6)和鐵芯(8)之間形成工作間隙 (7)，閥芯(6)兩端分別由左支承過(guò)流板(3)和右支承過(guò)流板(9)支承固定，左支承過(guò)流板 (3)和右支承過(guò)流板(9)分別裝入左閥接頭(1)和右閥接頭(11)中，左閥接頭(1)和右閥接頭(11)固定在閥體(4)上。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的磁流變閥，其特征在于所述閥芯(6)和鐵芯(8)之間形成的工作間隙(7)為0. lmnT3匪。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的磁流變閥，其特征在于所述閥芯(6)和鐵芯(8)之間形成的工作間隙(7)長(zhǎng)度為8mnT200mm。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的磁流變閥，其特征在于所述左閥接頭(1)和右閥接頭(11) 的密封槽中分別裝有左密封圈(2)和右密封圈(10)。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的磁流變閥，其特征在于所述磁流變閥的最大工作壓力為 30MPa，最大流量為 4000L/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁流變閥，屬于液壓傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。其包括左閥接頭，左支承過(guò)流板，閥體，線圈，閥芯，鐵芯，右支承過(guò)流板和右閥接頭。線圈纏繞在鐵芯上，鐵芯裝入閥體中，閥芯裝入鐵芯的孔中，閥芯和鐵芯之間形成工作間隙。閥芯兩端分別由左支承過(guò)流板和右支承過(guò)流板支承固定，左支承過(guò)流板和右支承過(guò)流板分別裝入左閥接頭和右閥接頭中，左閥接頭和右閥接頭固定在閥體上。本磁流變閥采用對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于兩頭連接。無(wú)運(yùn)動(dòng)元件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本低。閥體、閥芯和鐵芯采用高導(dǎo)磁材料，提高導(dǎo)磁性能。支承過(guò)流板和閥接頭采用非導(dǎo)磁材料，減少漏磁，提高磁場(chǎng)能的利用率。磁流變閥調(diào)壓范圍寬，響應(yīng)速度快，可靠性高。
文檔編號(hào)F16K31/06GK102374330SQ20111031806
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者劉云韓, 吳喜, 吳張永, 曲金濤, 楊文勇, 溫成卓, 王京濤, 王嫻, 王慶輝, 高曉艷 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)