本實(shí)用新型涉及一種磁流變閥,尤其涉及一種雙通道磁流變閥。
背景技術(shù):
隨著高新技術(shù)的發(fā)展,工程應(yīng)用對液壓系統(tǒng)中的控制閥要求越來越高,而傳統(tǒng)的液壓控制閥由于存在活動的機(jī)械部件,不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、加工要求高、容易磨損,而且還存在不易控制、響應(yīng)慢、工作噪聲大、工作可靠性低等問題。
磁流變閥是以智能材料磁流變液的磁流變效應(yīng)為控制原理設(shè)計(jì)的一種新型智能液壓控制元件。通過實(shí)時(shí)改變外加磁場強(qiáng)度的大小來調(diào)節(jié)磁流變閥的控制壓力,實(shí)現(xiàn)磁流變閥的智能控制。由于磁流變閥沒有可移動的機(jī)械部件,閥進(jìn)出口壓力由外加電流控制,因此響應(yīng)速度快、噪聲低、能耗小、工作穩(wěn)定可靠,具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
在進(jìn)行磁流變閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)使磁流變液在磁流變閥阻尼間隙內(nèi)的流動方向與磁場方向相互垂直;其次是盡可能使磁流變液在磁流變閥內(nèi)部的液流通道加長。目前所設(shè)計(jì)的磁流變閥大多采用的是單閥芯、單出口通道,并且無法改變液流最終流向,無法同時(shí)控制兩個(gè)流向的磁流變液,安裝兩個(gè)閥造成成本增加。
基于此,設(shè)計(jì)一種一閥兩用、獨(dú)立控制兩個(gè)出路的雙通道磁流變閥,是本行業(yè)亟需解決的問題,也是進(jìn)一步拓寬磁流變閥工業(yè)應(yīng)用的前提。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服背景技術(shù)中存在的問題,本實(shí)用新型提出一種雙通道磁流變閥。該磁流變閥具備兩個(gè)互相垂直的液流通道,當(dāng)向兩個(gè)閥芯上的線圈Ⅰ和線圈Ⅱ分別輸入一定大小的電流時(shí),會在閥芯與閥體之間的阻尼間隙內(nèi)產(chǎn)生磁場,磁場方向與磁流變液流動的方向垂直。當(dāng)磁流變液流入磁流變閥的阻尼間隙時(shí),在磁場作用下迅速變?yōu)榘牍虘B(tài),磁流變液的粘度在一定的磁場強(qiáng)度下隨磁場強(qiáng)度的增加而迅速增加,導(dǎo)致阻尼間隙兩端的壓力差增大。磁流變液經(jīng)過阻尼間隙的阻尼作用,磁流變閥進(jìn)出口會有較大的壓力差。通過控制兩個(gè)線圈輸入電流的大小,可控制兩個(gè)出口方向的阻尼間隙兩端之間的壓差。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括:上端蓋(1)、上定位塊(2)、上定位銷(3)、上導(dǎo)向塊(4)、閥芯Ⅰ(5)、線圈Ⅰ(6)、下定位銷(7)、下導(dǎo)向塊(8)、下定位塊(9)、左定位塊(10)、左導(dǎo)向塊(11)、閥芯Ⅱ(12)、線圈Ⅱ(13)、右定位塊(14)、右端蓋(15)、右導(dǎo)向塊(16)、右定位銷(17)、左定位銷(18)、閥體(19)及左端蓋(20);上端蓋(1)與閥體(19)通過螺釘固定連接,并通過密封圈進(jìn)行密封;上定位塊(2)與閥體(19)過盈配合,其上端由上端蓋(1)壓緊;上導(dǎo)向塊(4)上端緊貼上定位塊(2),其下端緊貼閥芯Ⅰ(5);閥芯Ⅰ(5)與閥體(19)間隙配合;上定位塊(2)、上導(dǎo)向塊(4)及閥芯Ⅰ(5)通過上定位銷(3)固定連接;下定位塊(9)與閥體(19)過盈配合,并通過閥體(19)上端內(nèi)表面的臺肩軸向定位;下導(dǎo)向塊(8)下端緊貼下定位塊(9),其上端緊貼閥芯Ⅰ(5);下定位塊(9)、下導(dǎo)向塊(8)及閥芯Ⅰ(5)通過下定位銷(7)固定連接;閥芯Ⅰ(5)外表面加工有繞線槽,線圈Ⅰ(6)纏繞于閥芯Ⅰ(5)的繞線槽中,其引線經(jīng)由上定位塊(2)及上端蓋(1)的引線孔引出;左端蓋(20)與閥體(19)通過螺釘固定連接,并通過密封圈進(jìn)行密封;左定位塊(10)與閥體(19)過盈配合,并通過閥體(19)左端內(nèi)表面的臺肩軸向定位;左導(dǎo)向塊(11)左端緊貼左定位塊(10),其右端緊貼閥芯Ⅱ(12);閥芯Ⅱ(12)與閥體(19)間隙配合;閥芯Ⅱ(12)外表面加工有繞線槽,線圈Ⅱ(13)纏繞于閥芯Ⅱ(12)的繞線槽中,其引線經(jīng)由右定位塊(14)及右端蓋(15)的引線孔引出;左定位塊(10)、左導(dǎo)向塊(11)及閥芯Ⅱ(12)通過左定位銷(18)固定連接;右端蓋(15)與閥體(19)通過螺釘固定連接,并通過密封圈進(jìn)行密封;右定位塊(14)與閥體(19)過盈配合,其右端由右端蓋(15)壓緊;右導(dǎo)向塊(16)右端緊貼右定位塊(14),其左端緊貼閥芯Ⅱ(12);右定位塊(14)、右導(dǎo)向塊(16)及閥芯Ⅱ(12)通過右定位銷(17)固定連接。兩凸肩中間部分為閥芯上的繞線槽。閥芯Ⅰ(5)的兩個(gè)凸肩與閥體(19)之間的間隙構(gòu)成磁流變液的流經(jīng)通道,該通道寬度為0.5mm,長度為8mm。閥芯Ⅱ(12)的兩個(gè)凸肩與閥體(19)之間的間隙構(gòu)成磁流變液的流經(jīng)通道,該通道寬度為0.5mm,長度為8mm。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比,具有的有益效果是:
(1) 本實(shí)用新型雙通道磁流變閥中的兩個(gè)閥芯與閥體構(gòu)成的阻尼間隙間的磁場強(qiáng)度控制更加靈活,可獨(dú)立施加電流而互不影響,并且兩組電流的大小可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行變化,從而使得磁流變閥有好的控制性能。
(2) 與傳統(tǒng)單一流向的液流通道的磁流變閥相比,本實(shí)用新型雙通道磁流變閥有兩個(gè)液流流向,可獨(dú)立控制兩個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu),非常適用于有分流或分開控制磁流變液流動的場合。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
如圖1所示,本實(shí)用新型包括上端蓋(1)、上定位塊(2)、上定位銷(3)、上導(dǎo)向塊(4)、閥芯Ⅰ(5)、線圈Ⅰ(6)、下定位銷(7)、下導(dǎo)向塊(8)、下定位塊(9)、左定位塊(10)、左導(dǎo)向塊(11)、閥芯Ⅱ(12)、線圈Ⅱ(13)、右定位塊(14)、右端蓋(15)、右導(dǎo)向塊(16)、右定位銷(17)、左定位銷(18)、閥體(19)、左端蓋(20)。
圖2所示為本實(shí)用新型雙通道磁流變閥磁力線分布示意圖。磁路穿過閥芯Ⅰ(5)、閥芯Ⅱ(12)與閥體(19),分別形成一閉合回路。通過對線圈Ⅰ(6)、線圈Ⅱ(13)分別施加電流,閥芯Ⅰ(5)的兩個(gè)凸肩與閥體(19)之間的間隙構(gòu)成磁流變液的流經(jīng)通道,閥芯Ⅱ(12)的兩個(gè)凸肩與閥體(19)之間的間隙構(gòu)成磁流變液的流經(jīng)通道。磁力線垂直于磁流變液流動方向,每個(gè)閥芯分別與閥體形成兩個(gè)有效阻尼間隙。
本實(shí)用新型工作原理如下:
當(dāng)向圖1和2所示的線圈Ⅰ(6)和線圈Ⅱ(13)分別輸入一定大小的電流時(shí),由于電磁效應(yīng)就會在閥芯Ⅰ(5)、閥芯Ⅱ(12)、閥體(19)和阻尼間隙間形成閉合的磁場,從而使得阻尼間隙內(nèi)產(chǎn)生磁場,磁場的方向與磁流變液流動的方向垂直。當(dāng)磁流變液流進(jìn)磁流變閥的阻尼間隙時(shí),在磁場作用下迅速變?yōu)榘牍虘B(tài),形成沿磁場方向排列的鏈狀體,磁流變液的粘度迅速增加且隨外加磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加而增加。磁流變液流過阻尼間隙,就必須克服這種鏈狀排列的分子間的力,導(dǎo)致阻尼間隙兩端的壓力差增大,因而可減慢或阻止液體的流動。通過控制輸入電流的大小就可控制阻尼間隙內(nèi)磁場的強(qiáng)度,改變磁流變液的屈服應(yīng)力,控制磁流變閥流經(jīng)阻尼間隙的關(guān)斷力,當(dāng)磁流變閥的關(guān)斷力達(dá)到一定值后,磁流變液被阻止通過,此時(shí)流經(jīng)磁流變閥的流量為零,從而達(dá)到分別控制兩個(gè)閥芯和閥體形成的液流通道內(nèi)的磁流變液流動的目的。
工作過程中,根據(jù)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的不同,閥體內(nèi)的兩條互相垂直的液流通道可以一條關(guān)斷一條流通,也可以同時(shí)流通或同時(shí)關(guān)斷。