专利名称：磁流变液制动器的注入口装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种磁流变液制动器的部件，以及该部件的使用方法。
背景技术：
制动器作为使旋转轴转速减低或停止运转的设备，得到广泛应用。传统制动方式是安装机械摩擦式制动器包括盘式制动器和鼓式制动器。摩擦式制动器的主要缺陷在于 频繁或长时间制动易造成制动鼓(盘)和摩擦片(即制动衬片)过热，且制动冲击大、存在摩擦噪声，以及热衰退容易引起摩擦片与制动盘或制动鼓的粘连、脱落，导致制动效能衰退，甚至制动失效而引起事故。多年来人们对制动器性能的改进，大多是围绕制动器本身进行的，如加宽制动鼓和摩擦片的尺寸，改变摩擦片的材料配方，由鼓式制动改为盘式制动等，这些都不足以从根本上解决制动器过早失效的问题。磁流变液是具有磁性材料的特性和液体流动性的可控流体，在外加磁场作用下磁流变液的粘度等流变特性迅速改变，并且流变特性随着外加磁场强度的变化而变化。磁流变液的粘度变化是可逆的、迅速的且易于控制的，这使得磁流变液在汽车、机械、建筑、矿山等领域得到广泛应用。而磁流变液制动器采用磁流变液作为工作介质，可通过调节穿越磁流变液的磁场强度的大小而改变制动器制动力矩的大小，较传统制动器而言，更易实现线控制动(brake by wire)。磁流变液制动器中混入空气会严重影响其制动性能及其稳定性。 目前，磁流变液制动器并无专门的注入口装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种既可以实现磁流变液制动器内腔排气，又可方便地将磁流变液充注到磁流变液制动器中的磁流变液制动器的注入口装置及其使用方法。实现本发明目的的技术方案是一种磁流变液制动器的注入口装置包括注入口本体、排气螺栓、阀芯、压紧弹簧和压紧螺栓；
注入口本体沿其中心线设有上下贯通的主通道，主通道从上至下依次分为排气通道段、连接通道段和阀芯通道段；排气通道段和阀芯通道段的内径均大于连接通道段的内径；
排气螺栓包括螺栓主体部和顶杆部；顶杆部从下方连接在螺栓主体部的底部中央位置处；螺栓主体部内部设有上下贯通的第一通道；
阀芯的上部为圆锥体，下部为圆柱体；阀芯的内部设有贯通圆锥体外周面和圆柱体底面的第二通道；
压紧螺栓的内部设有上下贯通的第三通道；
排气螺栓由其螺栓主体部安装在注入口本体的排气通道段内，排气螺栓的顶杆部向下伸入注入口本体的连接通道段内；阀芯和压紧弹簧均设置在注入口本体的阀芯通道段内， 且阀芯位于压紧弹簧上方；阀芯的底部与压紧弹簧的上端相接触，阀芯的圆锥体部的顶端向上伸入注入口本体的连接通道段内，阀芯的圆锥体部与注入口本体的连接通道段的下端口密闭接触，阀芯的第二通道的上端出口位于注入口本体的阀芯通道段内；压紧螺栓安装在注入口本体的阀芯通道段内，压紧螺栓的顶部与压紧弹簧的下端相接触。上述注入口本体、排气螺栓、阀芯、压紧弹簧和压紧螺栓均为钢制一体件；注入口本体的下部为设有主通道的相应一段的圆柱体，该圆柱体的外侧设有外螺纹；注入口本体的排气通道段的中部及上部设有内螺纹，注入口本体的阀芯通道段的下部设有内螺纹；排气螺栓的螺栓主体部的外侧设有外螺纹，压紧螺栓的外侧设有外螺纹；排气螺栓由其螺栓主体部从上方旋合在注入口本体的排气通道段内；压紧螺栓从下方旋合在注入口本体的阀芯通道段内。上述注入口本体的上部为设有主通道的相应一段的弓形柱体、四边形柱体、六边形柱体或八边形柱体。一种上述的磁流变液制动器的注入口装置的使用方法具有以下步骤
①将该注入口装置通过其注入口本体的下部的外螺纹旋合在磁流变液制动器的顶部的流体进入口处的内螺纹上，从而将注入口装置密闭安装固定在磁流变液制动器的流体进入口处；
②排气时，旋动排气螺栓，使得排气螺栓向下运动，排气螺栓的顶杆部推动阀芯一同向下运动，排气螺栓的第一通道、阀芯的第二通道和压紧螺栓的第三通道与注入口本体的主通道共同形成与外界相通的通路，从而使得磁流变液制动器的内腔中的气体在自身压力作用下而排出磁流变液制动器；
③充液时，拆下排气螺栓，在注入口本体的排气通道段内安装上与排气螺栓的螺栓主体部的外螺纹相一致的连接管接头；在一定的充注压力作用下，磁流变液推动阀芯向下运动，从而使得磁流变液注入磁流变液制动器的内腔中。上述的磁流变液制动器的注入口装置的使用方法的步骤①中，在将注入口装置固定在磁流变液制动器的流体进入口处之前，通过旋紧或旋松压紧螺栓调节压紧弹簧的变形量，从而改变压紧弹簧作用于阀芯上的作用力，既可改变注入口装置的密闭效果，又可调整充液时的磁流变液的充注压力。本发明具有如下积极效果
(1)本发明的注入口装置具有两种功能，既可以在一定的压力下给磁流变液制动器加注磁流变液，防止制动器工作时由于磁流变液制动器内腔压力上升造成磁流变液溢出；又由于该注口装置安装在磁流变液制动器的垂直最高位置处，通过调节排气螺栓可实现磁流变液制动器排气功能，简化了制动器的结构，提高制动器的稳定性。(2)本发明的注入口装置为整体拆装结构，安装简单，易于维修维护，使用方便。(3)本发明的注入口装置可通过旋紧或旋松压紧螺栓，调节压紧弹簧的变形量，从而改变压紧弹簧作用于阀芯上的作用力，既可改变注入口装置的密闭效果，又可调整磁流变液的充注压力。
图1为本发明的磁流变液制动器的注入口装置的一种外形立体示意图。图2为图1的俯视示意图。图3为图1的仰视示意图。
图4为图2的A-A剖视示意图。图5为图4中的注入口主体的结构示意图。上述附图中的标记的含义如下
注入口本体1，主通道11，排气通道段11-1，连接通道段11-2，阀芯通道段11-3，外螺纹 11-4，
排气螺栓2，螺栓主体部21，第一通道21-1，顶杆部22， 阀芯3，第二通道31， 压缩弹簧4，
压紧螺栓5，第三通道51。
具体实施例方式(实施例1)
见图1至图5，本实施例的磁流变液制动器的注入口装置包括注入口本体1、排气螺栓 2、阀芯3、压紧弹簧4和压紧螺栓5。注入口本体1、排气螺栓2、阀芯3、压紧弹簧4和压紧螺栓5均为钢制一体件。压紧弹簧4为压缩弹簧。见图1至图3及图5，注入口本体1的上部为正六边形柱体，下部为圆柱体，且注入口本体1的下部外侧设有用于与磁流变液制动器的外壳相连接的外螺纹11-4，外螺纹11-4 为密封管螺纹。注入口本体1沿其中心线设有上下贯通的主通道11，主通道11从上至下依次分为排气通道段11-1、连接通道段11-2和阀芯通道段11-3。排气通道段11-1和阀芯通道段11-3的内径均大于连接通道段11-2的内径。排气通道段11-1的中部及上部设有内螺纹，阀芯通道段11-3的下部设有内螺纹。见图4，排气螺栓2包括螺栓主体部21和顶杆部22。顶杆部22从下方连接在螺栓主体部21的底部中央位置处。螺栓主体部21为圆柱体，其外侧设有外螺纹，其内部设有上下贯通的第一通道21-1。阀芯3的上部为圆锥体，下部为圆柱体。阀芯3的内部设有贯通圆锥体外周面和圆柱体底面的第二通道31。压紧螺栓5为圆柱体，其外侧设有外螺纹，压紧螺栓5的内部沿其中心线设有上下贯通的第三通道51。排气螺栓2由其螺栓主体部21从上方向下旋合在注入口本体1的排气通道段 11-1内，排气螺栓2的顶杆部22向下伸入注入口本体1的连接通道段11-2内。阀芯3和压缩弹簧4均设置在注入口本体1的阀芯通道段11-3内，且阀芯3位于压缩弹簧4上方。 阀芯3的底部与压缩弹簧4的上端相接触，阀芯3在压缩弹簧4的作用下，阀芯3的圆锥体部的顶端向上伸入注入口本体1的连接通道段11-2内，阀芯3的圆锥体部与注入口本体1 的连接通道段11-2的下端口密闭接触，阀芯3的第二通道31的上端出口位于注入口本体 1的阀芯通道段11-3内。压紧螺栓5从下方向上旋合在注入口本体1的阀芯通道段11-3 内，压紧螺栓5的顶部与压缩弹簧4的下端弹性接触。本实施例的磁流变液制动器的注入口装置的使用方法为具有以下步骤
①将该注入口装置通过其注入口本体1的下部的外螺纹11-4旋合在磁流变液制动器的顶部的流体进入口处的内螺纹上，从而将注入口装置密闭安装固定在磁流变液制动器的流体进入口处。②在需要排出磁流变液制动器内腔中的气体时，旋动排气螺栓2，使得排气螺栓2 向下运动，排气螺栓2的顶杆部22推动阀芯3 —同向下运动，从而使得排气螺栓2的第一通道21-1、阀芯3的第二通道31和压紧螺栓5的第三通道51与注入口本体1的主通道11 共同形成与外界相通的通路，从而使得磁流变液制动器内腔与外界大气相通，磁流变液制动器的内腔中的气体在自身压力作用下而排出磁流变液制动器。③在需要充注磁流变液时，拆下排气螺栓2，在注入口本体1的排气通道段11-1内安装上与排气螺栓2的螺栓主体部21的外螺纹相一致的连接管接头。在一定的充注压力作用下，磁流变液推动阀芯3向下运动，从而将磁流变液注入磁流变液制动器的内腔中。充注结束后，阀芯3的圆锥体部在压缩弹簧4作用下自动与注入口本体1的连接通道段11-2 的下端口重新密闭接触。步骤①中，在将注入口装置固定在磁流变液制动器的流体进入口处之前，通过旋紧或旋松压紧螺栓5调节压缩弹簧4的变形量，从而改变压缩弹簧4作用于阀芯3上的作用力，既可改变注入口装置的密闭效果，又可调整在步骤③充液时的磁流变液的充注压力。(实施例2)
本实施例的磁流变液制动器的注入口装置的其余部分与实施例1相同，不同之处在于注入口本体1的上部为设有主通道11的相应一段的正方形柱体。(实施例3)
本实施例的磁流变液制动器的注入口装置的其余部分与实施例1相同，不同之处在于注入口本体1的上部为设有主通道11的相应一段的弓形柱体。(实施例4)
本实施例的磁流变液制动器的注入口装置的其余部分与实施例1相同，不同之处在于注入口本体1的上部为设有主通道11的相应一段的正八边形柱体。上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种磁流变液制动器的注入口装置，其特征在于包括注入口本体(1)、排气螺栓 (2)、阀芯(3)、压紧弹簧(4)和压紧螺栓(5)；注入口本体(1)沿其中心线设有上下贯通的主通道(11)，主通道(11)从上至下依次分为排气通道段(11-1)、连接通道段(11-2)和阀芯通道段(11-3);排气通道段(11-1)和阀芯通道段(11-3)的内径均大于连接通道段(11-2)的内径；排气螺栓(2)包括螺栓主体部(21)和顶杆部(22)；顶杆部(22)从下方连接在螺栓主体部(21)的底部中央位置处；螺栓主体部(21)内部设有上下贯通的第一通道(21-1)；阀芯(3)的上部为圆锥体，下部为圆柱体；阀芯(3)的内部设有贯通圆锥体外周面和圆柱体底面的第二通道(31);压紧螺栓(5)的内部设有上下贯通的第三通道(51)；排气螺栓(2)由其螺栓主体部(21)安装在注入口本体(1)的排气通道段(11-1)内，排气螺栓(2)的顶杆部(22)向下伸入注入口本体(1)的连接通道段(11-2)内；阀芯(3)和压紧弹簧(4)均设置在注入口本体(1)的阀芯通道段(11-3)内，且阀芯(3)位于压紧弹簧(4) 上方；阀芯(3)的底部与压紧弹簧(4)的上端相接触，阀芯(3)的圆锥体部的顶端向上伸入注入口本体(1)的连接通道段(11-2)内，阀芯(3)的圆锥体部与注入口本体(1)的连接通道段(11-2)的下端口密闭接触，阀芯(3)的第二通道(31)的上端出口位于注入口本体(1) 的阀芯通道段(11-3)内；压紧螺栓(5)安装在注入口本体(1)的阀芯通道段(11-3)内，压紧螺栓(5)的顶部与压紧弹簧(4)的下端相接触。
2.按照权利要求1所述的磁流变液制动器的注入口装置，其特征在于所述注入口本体(1)、排气螺栓(2)、阀芯(3)、压紧弹簧(4)和压紧螺栓(5)均为钢制一体件；注入口本体 (1)的下部为设有主通道(11)的相应一段的圆柱体，该圆柱体的外侧设有外螺纹(11-4);注入口本体(1)的排气通道段(11-1)的中部及上部设有内螺纹，注入口本体(1)的阀芯通道段(11-3)的下部设有内螺纹；排气螺栓(2)的螺栓主体部(21)的外侧设有外螺纹，压紧螺栓(5)的外侧设有外螺纹；排气螺栓(2)由其螺栓主体部(21)从上方旋合在注入口本体(1) 的排气通道段(11-1)内；压紧螺栓(5)从下方旋合在注入口本体(1)的阀芯通道段(11-3) 内。
3.按照权利要求2所述的磁流变液制动器的注入口装置，其特征在于所述注入口本体(1)的上部为设有主通道(11)的相应一段的弓形柱体、四边形柱体、六边形柱体或八边形柱体。
4.一种权利要求2所述的磁流变液制动器的注入口装置的使用方法，其特征在于具有以下步骤①将该注入口装置通过其注入口本体(1)的下部的外螺纹(11-4)旋合在磁流变液制动器的顶部的流体进入口处的内螺纹上，从而将注入口装置密闭安装固定在磁流变液制动器的流体进入口处；②排气时，旋动排气螺栓(2)，使得排气螺栓(2)向下运动，排气螺栓(2)的顶杆部(22) 推动阀芯(3) —同向下运动，排气螺栓(2)的第一通道(21-1)、阀芯(3)的第二通道(31)和压紧螺栓(5)的第三通道(51)与注入口本体(1)的主通道(11)共同形成与外界相通的通路，从而使得磁流变液制动器的内腔中的气体在自身压力作用下而排出磁流变液制动器；③充液时，拆下排气螺栓(2)，在注入口本体(1)的排气通道段(11-1)内安装上与排气螺栓(2)的螺栓主体部(21)的外螺纹相一致的连接管接头；在一定的充注压力作用下，磁流变液推动阀芯(3)向下运动，从而使得磁流变液注入磁流变液制动器的内腔中。
5.按照权利要求4所述的磁流变液制动器的注入口装置的使用方法，其特征在于步骤①中，在将注入口装置固定在磁流变液制动器的流体进入口处之前，通过旋紧或旋松压紧螺栓(5)调节压紧弹簧(4)的变形量，从而改变压紧弹簧(4)作用于阀芯(3)上的作用力， 既可改变注入口装置的密闭效果，又可调整充液时的磁流变液的充注压力。
全文摘要
本发明涉及一种磁流变液制动器的注入口装置及其使用方法，该注入口装置包括注入口本体、排气螺栓、阀芯、压紧弹簧和压紧螺栓；注入口本体设有上下贯通的主通道，主通道从上至下依次分为排气通道段、连接通道段和阀芯通道段；排气螺栓的内部设有第一通道；阀芯的内部设有第二通道；压紧螺栓的内部设有第三通道；排气螺栓安装在排气通道段内；阀芯和压紧弹簧均设置在阀芯通道段内，且阀芯位于压紧弹簧上方；阀芯与连接通道段的下端口密闭接触，阀芯的第二通道的上端出口位于阀芯通道段内；压紧螺栓安装在注入口本体的阀芯通道段内。该注入口装置既可以实现磁流变液内腔排气，又可以实现磁流变液充注功能。
文档编号F16F9/53GK102221065SQ20111012891
公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者刘成晔 申请人:江苏技术师范学院