一种采用磁流变液的新型阀控缸装置的制作方法

本发明涉及一种采用磁流变液的新型阀控缸装置，该阀控缸装置采用两个磁流变阻尼阀控制，当阻尼阀线圈通电时，阻尼小孔两端压差变大，从而使得液压缸在压力的作用下向外动作。

背景技术：

目前，普通液压缸正常工作时一般由换向阀控制，阀控缸系统由于换向阀阀芯需要先动作，遮挡阀孔开度才能起到控制液压缸动作的作用。而阀芯发生位移需要时间，且阀控缸系统需要电磁换向阀及多余管路，系统响应速度慢，系统复杂。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种采用磁流变液的新型阀控缸装置，该新型阀控缸装置采用两个磁流变电磁阻尼阀，分别控制进油口和出油口。当磁流变电磁阻尼器得电、失电或者保持一定电压时，液压缸能实现不同的动作。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种采用磁流变液的新型阀控缸装置，该装置包括活塞缸，磁流变电磁阻尼阀，液压回路，磁流变液等。

活塞安装在活塞缸中，用来隔绝低压油腔和高压油腔；活塞靠螺母限定其在活塞杆上的轴向位置，同时利用另外一个螺母防松。当活塞右端受到的力大于左端时，活塞右移，反之亦然。

上述活塞缸由活塞、缸体、活塞杆、后端盖、前端盖、前端盖挡板组成。活塞安装在活塞缸中，用来隔绝低压油腔和高压油腔；活塞靠螺母限定其在活塞杆上的轴向位置，同时利用另外一个螺母防松。当活塞右端受到的力大于左端时，活塞右移，反之亦然。在后端盖上开有安装小孔，用于与缸体靠螺栓连接在一起，后端盖上安装有O型密封圈，在后端盖中心位置有出油小孔，出油小孔与磁流变电磁阻尼阀靠管螺纹连接在一起。磁流变液经过出油小孔，流经磁流变电磁阻尼阀后回到油箱。前端盖安装于缸体前部，通过两个密封圈与缸体活塞杆形成一个密闭容积腔，前端盖挡板安装在前端盖的前端，并用螺栓连接活塞缸缸体。

上述磁流变电磁阻尼阀由阀体接头、内螺纹螺旋外套、阀芯挡板、阀芯、阀体、线圈、内螺纹螺旋外套及密封圈组成。阀芯安装在阀体内，阀芯两端由阀芯挡板固定位置，阀芯挡板两侧都安装有密封圈，两个阀体接头分别安装在两个阀芯挡板的外侧，并用两个螺旋将所有零件的轴向及径向位置固定。阀芯与阀体之间形成间隙，磁流变液流经阀芯与阀体间隙时形成典型的平板流，当位于阀体上的线圈得电时，磁流变液粘度变大，使得磁流变液通过磁流变阻尼阀的压力差变大，流量减少。

上述液压回路中，活塞缸缸体上有两个进油口，有杆腔一侧直接接动力源，无杆腔一侧通过一磁流变电磁阻尼阀后接动力源。活塞缸后端盖中心位置有出油小孔，出油小孔与另外一磁流变液电磁阻尼阀相连后接油箱。

上述磁流变液为一般磁流变液，能随磁场强度大小改变自身的阻尼系数。

当只有出油口磁流变液电磁阻尼阀得电时，该阻尼阀相当于被关断，活塞杆相当于差动连接，活塞杆在压力的作用下伸出。当只有进油口磁流变电磁阻尼阀得电时，活塞缸无杆腔与油箱连接，活塞缸有杆腔与压力源连接，活塞杆收缩。

本发明的系统简单，系统响应速度快。磁流变液是一种特殊的流体材料，在无磁场的作用下，呈现牛顿流体状态，可以自由流动。而在外加磁场的作用下，由良好的流动状态转变成为半固态，其粘度瞬间提高好几个数量级，并能够承受一定的剪力。当撤去磁场时，磁流变液又由半固态转变成为液态。利用这种特性，当磁流变液流经环状间隙时，附加电磁场后会产生巨大的压差,利用压力差推动活塞缸动作。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，是构成说明书的一部分，并不构成对本发明的限制。

图1是本发明所述的一种采用磁流变液的新型阀控缸装置。

图2是本发明所述的磁流变电磁阻尼阀。

图3是本发明所述磁流变电磁阻尼阀的阀芯挡板。

具体实施方式

如图1所示，一种采用磁流变液的新型阀控缸装置，该装置包括活塞缸，液压回路，磁流变电磁阻尼阀，磁流变液等。

如图1所示，上述活塞缸由后端盖（1）、螺栓（2）、O型密封圈（3）、防松螺母（4）、紧定螺母（5）、活塞（6）、O型圈（7）、活塞杆（8）、缸体（9）、前端盖（10）、前端盖密封圈（11）和前端盖盖板（12）组成。活塞（6）安装在活塞缸缸体（9）中，用来隔绝低压油腔和高压油腔；活塞靠紧定螺母（5）限定其在活塞杆（8）上的轴向位置，同时利用防松螺母（4）防止紧定螺母（5）发生松动。活塞缸缸体（9）后端安装有后端盖（1），并通过螺栓（2）连接在一起，在后端盖（1）上开有密封圈槽，安装O密封圈（3）以防止油液泄露。在后端盖（1）中心位置有出油小孔，出油小孔与磁流变电磁阻尼阀靠管螺纹连接在一起。磁流变液经过出油小孔，流经磁流变电磁阻尼阀后回到油箱。前端盖（10）安装于缸体（9）前部，前端盖外缘处开有密封圈槽，安装O型圈（7）用于密封前端盖（10）与缸体（9）之间的间隙，前端盖（10）内缘与活塞杆（8）连接处安装前端盖密封圈（11），活塞杆（8）能在前端盖（10）内自由的沿轴向滑动并因前端盖密封圈（11）的存在防止油液发生泄漏。密封圈（11）前部安装有前端盖挡板（12）用以轴向定位，前端盖挡板（12）安装在前端盖（10）顶端，并与缸体（9）靠螺栓连接在一起。

如图1所示，上述液压回路包括进油口I（13）、进油管（14）、三通管接头（15）、进油口电磁阻尼阀（16）、进油口II（17）和出油口磁流变电磁阻尼阀（18）。进油口I（13）与进油口II（17）都开在活塞杆缸体（9）上，进油口（13）为活塞杆的有杆腔，进油口II（17）为活塞缸的无杆腔，进油口I（13）与进油管（14）相连，进油管（14）的另外一端与三通管接头（15）连接在一起。三通管接头（15）的另外一个接头与进油口电磁阻尼阀（16）相连后与进油口II（17）相连，剩下最后一个接头与压力源相连接，为整个装置的进油口，进油口磁流变阻尼阀（16）为加压阀。出油口磁流变电磁阻尼阀（18）与活塞杆后端盖中心出油孔相连，为整个装置的出油口，出油口磁流变电磁阻尼阀（18）为泄压阀。

如图1所示，上述进油口磁流变电磁阻尼阀（16）与出油口磁流变电磁阻尼阀（18）为同一类型电磁阻尼阀，其工作介质为磁流变液，电磁阻尼阀内部无运动的阀芯部件，其结构示意图如图2所示，主要结构包括阀体接头（19）、外螺纹螺旋外套（20）、阀芯挡板（21）、阀芯（22）、阀体（23）、线圈（24）、内螺纹螺旋外套（25）和密封圈（26）。阀芯（22）安装在阀体（23）内，阀芯（22）两端由阀芯挡板（21）固定位置，阀芯（22）挡板两侧都安装有密封圈（26），两个阀体接头（19）分别安装在两个阀芯挡板的外侧，并用两个螺旋外套（20、25）将所有零件的轴向及径向位置固定。当线圈（24）得电，磁流变液流过阻尼阀阀芯（22）与阀体（23）围成的环形间隙时会由良好的流动状态转变成为半固态，其粘度瞬间提高好几个数量级，并能够承受一定的剪力，磁流变电磁阻尼阀两端压力差变大。当线圈（24）失电时，磁流变液顺利从阀芯（22）与阀体（23）的环形间隙中流过。

上述阀芯挡板（21）结构如图3所示，阀芯挡板（21）为一中间开有圆孔的圆柱形挡板，中间小孔用于限定阀芯位置，小孔周围开窗便于磁流变液流过。

其具体工作过程如下：

当只有出油口磁流变液电磁阻尼阀（18）得电时，磁流变液在磁场的作用下由液态转变成半固态，阻尼增大，该电磁阻尼阀进油口压力与出油口压力差值变大，相当于该阻尼阀被关断。进油口磁流变电磁阻尼阀（16）不得电，油液经过三通管接头，分别向进油口磁流变电磁阻尼阀（16）和进油管供压力油，这时活塞杆相当于差动连接，活塞无杆腔侧因受力面积大，受到的力比有杆腔侧大，活塞杆在压力的作用下伸出。当只有进油口磁流变电磁阻尼阀（16）得电时，而出油口磁流变电磁阻尼阀（18）失电，出油口处磁流变液由半固态恢复成液态，磁流变液经出油口磁流变电磁阻尼阀（18）流出，相当于活塞缸无杆腔与油箱连接，进油口磁流变电磁阻尼阀（16）进出有口的压力差变大，活塞缸有杆腔比无杆腔压力大，活塞杆收缩。