专利名称：磁流变流体先导式溢流阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁流变流体先导式溢流阀，是一种运用于液压传动的先导式
溢流阀，属于液压传动技术领域
二、
技术背景磁流变流体在外加磁场的作用下能在瞬间(毫秒级)从自由流动的液体转变为半 固体，呈现可控的屈服强度，而且这种变化是连续、可逆的。磁流变流体是将磁性与液体的 流动性两者统一在一起的具有特殊性能的智能材料，从而孕育了在很多方面，尤其是在航 天及机械领域的应用。以磁流变流体作为液压传动系统的工作介质在液压传动技术领域是 一种新的探索。公知的普遍使用的溢流阀由弹簧来调定液压系统的工作压力，因而调压特 性较差，且经常由于弹簧失效而发生故障。此外阀芯与阀座间的配合要求较高，从而使元件 加工精度同样要求较高，增加了溢流阀的成本。对于磁流变流体传动溢流阀，目前直动式溢 流阀虽灵敏度高，但稳定性较差对整个液压系统影响较大，不能用于高压超高压液压系统 上。另外，磁流变流体的屈服强度随外加磁场强度的增大而增大，磁场强度的增大会使线圈 数增多从而导致溢流阀结构尺寸的增大；由于结构尺寸的限制直动式溢流阀只能用在低压 小流量的液压系统上，不能满足高压大流量液压系统的需要。
三
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种磁流变流体先导式溢流 阀，利用磁流变流体的流变特性设计的这种以磁流变流体为液压传动系统工作介质的磁流 变流体先导式溢流阀，其先导阀无运动元件，可以实现对液压系统的连续调压。 本实用新型按以下技术方案实现 如图1所示的结构，其包括柱铁芯l，环铁芯2，线圈3，先导阀体4，先导阀端盖5， 主阀后腔阻尼器6，先导阀前腔阻尼器7，弹簧8，主阀体9，主阀套10，导杆11，主阀芯12，小 丝堵13，主阀前腔阻尼器14，主阀座15，主阀座密封圈16，大丝堵17。柱铁芯1和环铁芯2 及线圈3之间组成闭合的磁回路，柱铁芯1为轴状，环铁芯2为片状圆环，导阀体中心为筒 状环柱，两环铁芯2装入导阀体4内，其间夹有线圈3，柱铁芯1插入环铁芯2及线圈3中 间，由两端端盖5固定，导阀体4用螺栓固定在主阀体9上，主阀套10、主阀座15分别通过 过盈配合装在主阀体18上，主阀芯12通过间隙配合装在主阀套10中，导杆11 一端与主阀 芯12焊接在一起，另一端的弹簧8使主阀芯12压在主阀座15上，主阀前腔阻尼器6、先导 阀前腔阻尼器7分别通过过盈配合装在导阀体4上，主阀前腔阻尼器13通过过盈配合装在 主阀体9上，小丝堵13、大丝堵17分别通过螺纹连接装在主阀体9上。 工作时，当先导阀中的线圈3通电后，拄铁芯1和环铁芯2之间的工作间隙存在磁 场。流经工作间隙的磁流变流体受到磁场的作用，流体的粘性阻力增加，流动受到约束，进 出磁流阀的压力差增加，当线圈3中的电流增加到一定值时，磁流变流体变为半固体，不再 有液体进出，同时进出先导阀的压力差也达到最大值。当系统压力低于先导阀调定压力时，先导阀中的磁流变流体无法通过工作间隙，先导阀前腔的压力、外界系统压力和主阀后腔压力相等，主阀芯12关闭。当系统压力高于先导阀调定压力时，先导阀中的磁流变流体内应力超过半固体剪切强度而使其被破坏，磁流变流体又恢复到流动状态从而可以通过工作间隙，由于主阀后腔阻尼器6的作用使先导阀前腔压力低于主阀后腔压力，主阀后腔的压力流体向先导阀前腔流出，使主阀后腔的压力降低，此时主阀芯12受外界压力作用开启溢流。
与公知的溢流阀相比具有的优点 1)采用带磁性的磁流变流体作为系统工作介质，粘性大密封性能好，泄漏量减小； 2)先导阀无运动元件，通过调节外加磁场强度的大小来改变流经工作间隙的磁流变流体的屈服强度，从而快捷连续地调节系统的压力； 3)延长了阀的使用寿命，提高了阀的工作特性，改善了整个液压系统的工作可靠性； 4)密封圈采用炭石墨材料，使得该阀的密封性能显著提高； 5)特殊设计的主阀芯形状和阀腔结构，有效抑制了气蚀、降低了流体噪声、减小了阀的振动； 6)阀中采用了三个阻尼器的液阻网络，在实现压力调节的同时，提高了主阀的稳定性。
四
图l为本实用新型的结构示意图，图中l为柱铁芯，2为环铁芯，3为线圈，4为先导阀体，5为先导阀端盖，6为主阀后腔阻尼器，7为先导阀前腔阻尼器，8为弹簧，9为主阀体，10为主阀套，11为导杆，12为主阀芯，13为小丝堵，14为主阀前腔阻尼器，15为主阀座，16为主阀座密封圈，17为大丝堵。
五具体实施方式如图1所示的结构，其包括柱铁芯l，环铁芯2，线圈3，先导阀体4，先导阀端盖5，主阀后腔阻尼器6，先导阀前腔阻尼器7，弹簧8，主阀体9，主阀套10，导杆11，主阀芯12，小丝堵13，主阀前腔阻尼器14，主阀座15，主阀座密封圈16，大丝堵17。柱铁芯1和环铁芯2及线圈3之间组成闭合的磁回路，柱铁芯1为轴状，环铁芯2为片状圆环，导阀体中心为筒状环柱，两环铁芯2装入导阀体4内，其间夹有线圈3，柱铁芯1插入环铁芯2及线圈3中间，由两端端盖5固定，导阀体4用螺栓固定在主阀体9上，主阀套10、主阀座15分别通过过盈配合装在主阀体18上，主阀芯12通过间隙配合装在主阀套10中，导杆11 一端与主阀芯12焊接在一起，另一端的弹簧8使主阀芯12压在主阀座15上，主阀前腔阻尼器6、先导阀前腔阻尼器7分别通过过盈配合装在导阀体4上，主阀前腔阻尼器13通过过盈配合装在主阀体9上，小丝堵13、大丝堵17分别通过螺纹连接装在主阀体9上。[0016] 主阀套采用金属石墨材料加工，具有良好的耐腐蚀性，优异的自润滑性能，减摩、抗震、抗磨性能良好。主阀芯采用经过强化处理的马氏体不锈钢，其具备高强度和耐腐蚀性，能显著提高阀芯的抗气蚀性能。主阀座密封圈采用性能优异的炭石墨材料，其自润滑性能良好、化学稳定、耐腐蚀、无毒害、高导热、低膨胀，显著提高了阀的密封性能和控制杆的 运动平稳性。
权利要求一种磁流变流体先导式溢流阀，其特征在于其包括柱铁芯(1)，环铁芯(2)，线圈(3)，先导阀体(4)，先导阀端盖(5)，主阀后腔阻尼器(6)，先导阀前腔阻尼器(7)，弹簧(8)，主阀体(9)，主阀套(10)，导杆(11)，主阀芯(12)，小丝堵(13)，主阀前腔阻尼器(14)，主阀座(15)，主阀座密封圈(16)，大丝堵(17)，柱铁芯(1)和环铁芯(2)及线圈(3)之间组成闭合的磁回路，柱铁芯(1)为轴状，环铁芯(2)为片状圆环，导阀体中心为筒状环柱，两环铁芯(2)装入导阀体(4)内，其间夹有线圈(3)，柱铁芯(1)插入环铁芯(2)及线圈(3)中间，由两端端盖(5)固定，导阀体(4)用螺栓固定在主阀体(9)上，主阀套(10)、主阀座(15)分别通过过盈配合装在主阀体(18)上，主阀芯(12)通过间隙配合装在主阀套(10)中，导杆(11)一端与主阀芯(12)焊接在一起，另一端的弹簧8使主阀芯(12)压在主阀座(15)上，主阀前腔阻尼器(6)、先导阀前腔阻尼器(7)分别通过过盈配合装在导阀体(4)上，主阀前腔阻尼器(13)通过过盈配合装在主阀体(9)上，小丝堵(13)和大丝堵(17)分别通过螺纹连接装在主阀体(9)上。
2. 根据权利要求1所述的磁流变流体先导式溢流阀，其特征在于所述的主阀套(10)采用金属石墨材料加工，主阀芯(12)采用经过强化处理的马氏体不锈钢材料加工，主阀座密封圈(16)采用炭石墨材料加工。
专利摘要本实用新型涉及一种磁流变流体先导式溢流阀，是一种运用于液压传动的先导式溢流阀。其包括柱铁芯，环铁芯，线圈，先导阀体，先导阀端盖，主阀后腔阻尼器，先导阀前腔阻尼器，弹簧，主阀体，主阀套，导杆，主阀芯，小丝堵，主阀前腔阻尼器，主阀座，主阀座密封圈，大丝堵。利用磁流变流体的流变特性设计的这种以磁流变流体为液压传动系统工作介质的先导式溢流阀，粘性大，密封性能好，泄漏量减小，其先导阀无运动元件，可以实现对液压系统的连续调压。
文档编号F15B13/02GK201531476SQ20092016945
公开日2010年7月21日 申请日期2009年10月15日 优先权日2009年10月15日
发明者吴张永, 岑顺锋, 王京涛, 王娟, 王晓波, 莫子勇 申请人:昆明理工大学