一种采用永久磁铁和双线圈进行复合控制的磁流变阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磁流变阀，尤其涉及一种采用永久磁铁和双线圈进行复合控制的磁流变阀。
【背景技术】
[0002]磁流变阀是一种以智能材料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。基于这种流变特性，磁流变阀的进出口压力可由外加电流实时控制，具有响应速度高、能耗低及工作稳定可靠的特点，并具有良好的应用前景。
[0003]随着磁流变阀结构设计创新及应用技术的不断成熟，把磁流变阀作为旁通阀来控制磁流变阻尼器得到了广泛关注。旁通阀式磁流变阻尼器主要是通过控制旁通阀两端压差来动态调节阻尼器阻尼力的大小。该旁通阀式磁流变阻尼器目前已在车辆悬挂系统、海洋平台结构的减振及高层建筑的隔振等方面得到了初步应用，展现出良好的应用前景。
[0004]磁流变阀调压性能的好坏主要取决于磁流变液工作阻尼间隙厚度以及阀的设计结构。目前常用的磁流变阀结构主要有:工作阻尼间隙设计在阀体和线圈之间的外置式磁流变阀、工作阻尼间隙设计在阀芯和线圈之间的内置式磁流变阀以及工作阻尼间隙设计成圆环式、圆盘式以及圆环和圆盘混合型的磁流变阀。但这几类磁流变阀的阻尼间隙厚度均固定不可调，因而阀进出口压差在一定范围内只能通过控制励磁线圈中电流大小来调节，压力调节范围较窄，调节方式单一，只能应用于较窄范围阻尼力调节系统中，因而阻碍了磁流变阀的工业应用发展。虽然还有通过机械调节改变阻尼间隙大小的磁流变阀，但是该磁流变阀结构比较复杂。同时，一些研宄学者也提出了单线圈及双线圈型径向流磁流变阀，在一定程度上也能有效改善磁流变阀工作阻尼间隙尺寸制约，压差调节范围也较宽，但是该阀应用在阻尼系统中，如电力出现故障后容易立即失效，起不到在一定时间及工况下缓冲保护系统的作用。因此，现有磁流变阀的结构制约了其在旁通阀式磁流变阻尼器系统中的应用。要使目前磁流变阻尼器系统应用更加安全，并且使得阻尼力调节范围更宽，就有必要设计一种新型结构的磁流变阀作为旁通阀来控制磁流变阻尼器。
【发明内容】
[0005]为了克服【背景技术】中存在的问题，本发明提出一种采用永久磁铁和双线圈进行复合控制的磁流变阀。该磁流变阀的磁场发生装置由永久磁铁和双线圈共同组成。失电情况下，通过永久磁铁产生固定磁场，可使阻尼间隙处保持一定的磁场强度，使得零电流下磁流变阀仍具有一定的进出口压差；得电情况下，通过调节电流大小和方向，可使励磁线圈产生的磁场与永久磁铁产生的固定磁场方向相同或相反，起到同向增强磁场或异向消弱磁场的作用，从而使得磁流变阀进出口压差进一步增大或减小。因此，该磁流变阀作为旁通阀应用于磁流变阻尼器中，通过永久磁铁和双线圈的复合控制，可使阻尼器的阻尼力动态调节范围更宽，掉电情况下故障性能优越，减震缓冲工作平稳。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括:螺钉I (I)、左端盖(2)、密封圈I (3)、左绕线架(4)、励磁线圈I (5)、永久磁铁(6)、励磁线圈II (7)、右绕线架(8)、右端盖(9)、螺钉II (10)、密封圈II (11)、右定位盘(12)、阻尼圆盘(13)、密封圈III (14)、左定位盘(15)及阀体(16);左端盖⑵与阀体(16)过渡配合，左端盖(2)与阀体(16)通过螺钉I (I)固定连接；永久磁铁(6)与阀体(16)过渡配合，永久磁铁(6)位于左绕线架⑷及右绕线架(8)形成的凹槽内，永久磁铁(6)左端面由左绕线架(4)右端定位压紧，永久磁铁
[6]右端面由右绕线架(8)左端定位压紧；左绕线架(4)左端面与左端盖(2)右端面过渡配合，左绕线架⑷与左端盖(2)之间采用密封圈I (3)进行密封；右绕线架⑶右端面与右端盖(9)左端面过渡配合，右绕线架(8)与右端盖(9)之间采用密封圈II (11)进行密封；左绕线架(4)右端面与右绕线架(8)左端面过渡配合，左绕线架(4)及右绕线架(8)之间采用密封圈III (14)进行密封；励磁线圈I (5)缠绕于左绕线架(4)的绕线槽中，其引线由左端盖(2)上的引线孔A导出；励磁线圈II (7)缠绕于右绕线架(8)的绕线槽中，其引线由右端盖(9)上的引线孔B导出；右端盖(9)与阀体(16)过渡配合，右端盖(9)与阀体(16)通过螺钉II (10)固定连接；左定位盘(15)径向与左绕线架(4)过渡配合，左定位盘(15)轴向左端由左端盖⑵压紧，左定位盘(15)轴向右端由左绕线架⑷台肩定位压紧；右定位盘(12)径向与右绕线架⑶过渡配合，右定位盘(12)轴向右端由右端盖(9)压紧，右定位盘(12)轴向左端由右绕线架(8)台肩定位压紧；阻尼圆盘(13)径向与左绕线架(4)及右绕线架(8)过渡配合，阻尼圆盘(13)轴向左端由左绕线架(4)台肩定位压紧，阻尼圆盘
(13)轴向右端由右绕线架(8)台肩定位压紧；阻尼圆盘(13)上加工有均布的4个结构相同的腰形通孔，形成磁流变液液流通道。
[0007]励磁线圈I (5)和励磁线圈II (7)构成双线圈；当双线圈中的励磁线圈I (5)和励磁线圈II (7)不通电流时，永久磁铁(6)产生的固定磁场垂直作用于磁流变液的液流通道，使得阀进出口有一稳定的压差；当双线圈中的励磁线圈I (5)和励磁线圈II (7)通入电流时，通过调节电流大小和方向，可在阻尼间隙处产生与永久磁铁(6)产生的固定磁场方向相同或相反的可变磁场，实现阻尼间隙内磁场强度的同向增强或异向削弱，最终有效控制阻尼间隙内磁场强度的大小，以达到更宽的阀进出口压差的调节目的。
[0008]阻尼圆盘(13)、左定位盘(15)及左绕线架⑷围成的区域形成阻尼间隙I，阻尼间隙I的宽度由左绕线架(4)内表面凸肩宽度决定；阻尼圆盘(13)、右定位盘(12)及右绕线架(8)围成的区域形成阻尼间隙II，阻尼间隙II的宽度由右绕线架(8)内表面凸肩宽度决定。
[0009]本发明与【背景技术】相比，具有的有益效果是:
(I)本发明磁流变阀的磁场发生装置由永久磁铁和双线圈共同组成。失电情况下，通过永久磁铁产生固定磁场，可使阻尼间隙处保持一定的磁场强度，使得零电流下阀仍具有一定的进出口压差；得电情况下，通过调节电流大小和方向，可使双线圈中产生的磁场与永久磁铁产生的磁场方向相同或相反，起到同向增强磁场或异向消弱磁场的作用，从而使得磁流变阀进出口压差进一步增大或减小。
[0010](2)相比于圆环式磁流变阀及径向流盘式磁流变阀，本发明磁流变阀结构紧凑，调压范围宽，并且调压方式灵活，同时避免了相近励磁线圈磁感应场的相互干扰。
[0011](3)本发明磁流变阀可作为旁通阀应用在磁流变阻尼器中，构成旁通阀式磁流变阻尼器。通过永久磁铁和双线圈的复合控制，可使旁通阀式磁流变阻尼器阻尼力动态范围调节更宽，掉电情况下故障性能优越，减震缓冲工作平稳。
【附图说明】
[0012]图1是本发明结构示意图。
[0013]图2是本发明阻尼圆盘结构示意图。
[0014]图3是本发明左绕线架结构示意图。
[0015]图4是本发明磁流变液液流通道及有效阻尼间隙示意图。
[0016]图5是本发明零电流情况下永久磁铁磁力线走向示意图。
[0017]图6是本发明永久磁铁与双线圈磁场强度同向时磁力线走向示意图。
[0018]图7是本发明永久磁铁与双线圈磁场强度异向时磁力线走向示意图。
[0019]图8是本发明作为旁通阀在磁流变阻尼器中的应用示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
如图1所示，