专利名称：一种磁流变阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁流变阀，属于液压传动技术领域。
背景技术：
磁流变液是智能材料的一种，在不受磁场作用时，呈现牛顿流体状态，可以自由流动。在外加磁场作用下，它的结构和性能将会发生奇特的变化，在瞬间可由流动状态良好的液态转变成类固态，它的粘度将会在极短时间内增大几个数量级，呈现出粘塑性流体，并表现出一定的抗剪切屈服应力，且随外加磁场强度的增大而增大。在撤去磁场后，磁流变液又由固态转变成液态，这种转变连续、可逆、可控。依据磁流变液的磁流变特性设计的磁流变阀，通过调节线圈中电流的大小，可以实现压力和流量的连续、无级、智能控制。磁流变阀性能的好坏关键在于工作间隙的位置和结构。目前，磁流变阀的结构主要有工作间隙设计在阀体和线圈之间(外置)、工作间隙设计在阀芯和线圈之间(内置)、工作间隙设计成兼具圆盘形和圆环形。这三种磁流变阀工作间隙的设计，只考虑磁流变液垂直磁力线段，磁场对磁流变液的作用，并未考虑磁流变液平行磁力线段，磁场对磁流变液的作用，磁流变阀产生的阻尼力小，压力调节范围窄，只能用于低压系统中，限制了磁流变阀的发展和应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁流变阀，该磁流变阀将工作间隙设计在阀芯和铁芯之间，增加整个工作间隙内磁流变液的磁感应强度，提高磁流变阀的阻尼力和性能，通过电信号实现磁流变阀压力、流量的连续、无级、智能调节。本发明的技术方案是一种磁流变阀，包括左阀接头1，左密封圈2，左支承过流板 3，阀体4，线圈5，阀芯6，铁芯8，右支承过流板9，右密封圈10，右阀接头11。线圈5缠绕在铁芯8上，铁芯8通过过渡配合装入阀体4中，阀芯6装入铁芯8的孔中，阀芯6和铁芯 8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为0. lmnT3mm，长度为8mnT200mm，工作间隙7的大小根据磁场强度、磁流变液性质和实际需要，在给定范围内选择确定。阀芯6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定，左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中，左阀接头1和右阀接头11通过螺纹连接或焊接等方式固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10，实现对左右接头的密封。磁流变阀左、右阀接头可以做成管式螺纹连接或法兰连接，磁流变阀的连接也可做成板式连接。本磁流变阀的最大工作压力为30MPa，最大流量为4000L/min。工作时，磁流变阀的线圈通电，工作间隙周围形成磁场，流经工作间隙的磁流变液在磁场的作用下产生磁感应强度，使磁流变液粘度增大，具有的流动阻尼力增加，磁流变阀进出口形成一定的流动阻力压差，流量相应减小。调节电流大小，可以调节磁流变液的屈服应力，改变磁流变阀的阻尼力，当磁流变阀的阻尼力达到一定值后，磁流变液被阻止通过， 流量为零。当系统的工作压力高于磁流变阀的阻尼力时，磁流变液才能通过磁流变阀。当磁流变阀的线圈不通电时，磁流变阀进出口的压差最小，流经工作间隙的磁流变液的流量最大。根据系统的需要，在电磁场强度一定的情况下，改变磁流变阀工作间隙和间隙长度， 可改变磁流变阀的阻力。在磁流变阀工作间隙和间隙长度一定的情况下，可改变电流信号的大小，来改变磁流变阀的阻力。并且可以通过电信号来控制磁流变阀的阻尼力大小，实现磁流变阀压力、流量的连续、无级、智能控制。本发明的有益效果是
(1)工作介质为微米级或纳米级的磁流变液。(2)工作间隙设计在铁芯和阀芯之间，可以提高磁能利用率，增加磁流变液的磁感应强度，提高磁流变阀的阻尼力，提升磁流变阀的性能。(3)由电流信号大小调节磁流变阀磁场强度的大小，便于实现对磁流变阀的压力、 流量的连续、无级、智能控制。(4)磁流变阀采用对称结构设计，便于两头连接。无运动元件，结构简单，体积小， 成本低。(5)阀体、阀芯和铁芯采用高导磁材料，提高导磁性能。支承过流板和阀接头采用非导磁材料，减少漏磁，提高磁场能的利用率。(6)磁流变阀调压范围宽，响应速度快，可靠性高。
图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明的左剖视图中各标号为1 左阀接头，2 左密封圈，3 左支承过流板，4 阀体，5 线圈，6 阀芯， 7 工作间隙，8 铁芯，9 右支承过流板，10 右密封圈，11 右阀接头。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不限于所述范围。实施例1 如图1-2所示，一种磁流变阀，包括左阀接头1，左密封圈2，左支承过流板3，阀体4，线圈5，阀芯6，工作间隙7，铁芯8，右支承过流板9，右密封圈10，右阀接头11。 线圈5缠绕在铁芯8上，铁芯8通过过渡配合装入阀体4中，阀芯6装入铁芯8的孔中，阀芯6和铁芯8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为0. Imm,长度为8mm。阀芯6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定，左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中，左阀接头1和右阀接头11通过螺纹连接固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10，实现对左右接头的密封。本磁流变阀的最大工作压力为30MPa，最大流量为 4000L/min。实施例2 如图1-2所示，一种磁流变阀，包括左阀接头1，左密封圈2，左支承过流板3，阀体4，线圈5，阀芯6，工作间隙7，铁芯8，右支承过流板9，右密封圈10，右阀接头11。 线圈5缠绕在铁芯8上，铁芯8通过过渡配合装入阀体4中，阀芯6装入铁芯8的孔中，阀芯6和铁芯8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为3mm，长度为200mm。阀芯6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定，左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中，左阀接头1和右阀接头11通过焊接方式固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10，实现对左右接头的密封。磁流变阀左、右阀接头做成管式螺纹连接，磁流变阀的连接做成板式连接。本磁流变阀的最小工作压力为IMPa，最大流量为4000L/min。实施例3 如图1-2所示，一种磁流变阀，包括左阀接头1，左密封圈2，左支承过流板3，阀体4，线圈5，阀芯6，工作间隙7，铁芯8，右支承过流板9，右密封圈10，右阀接头11。 线圈5缠绕在铁芯8上，铁芯8通过过渡配合装入阀体4中，阀芯6装入铁芯8的孔中，阀芯6和铁芯8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为1. 3mm,长度为^mm。阀芯6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定，左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中，左阀接头1和右阀接头11通过螺纹连接固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10，实现对左右接头的密封。磁流变阀左、右阀接头做成法兰连接，磁流变阀的连接做成板式连接。本磁流变阀的工作压力为15MPa，最大流量为4000L/min。实施例4 如图1-2所示，一种磁流变阀，包括左阀接头1，左密封圈2，左支承过流板3，阀体4，线圈5，阀芯6，工作间隙7，铁芯8，右支承过流板9，右密封圈10，右阀接头11。 线圈5缠绕在铁芯8上，铁芯8通过过渡配合装入阀体4中，阀芯6装入铁芯8的孔中，阀芯6和铁芯8之间形成工作间隙7。工作间隙7的宽度为1. 5mm,长度为76mm。阀芯6两端分别由左支承过流板3和右支承过流板9支承和轴向固定，左支承过流板3和右支承过流板9分别通过过渡配合装入左阀接头1和右阀接头11中，左阀接头1和右阀接头11通过螺纹连接固定在阀体4上。左阀接头1和右阀接头11的密封槽中分别装有左密封圈2和右密封圈10，实现对左右接头的密封。磁流变阀左、右阀接头做成法兰连接，磁流变阀的连接做成板式连接。本磁流变阀的工作压力为18MPa，最大流量为4000L/min。
权利要求
1.一种磁流变阀，包括左阀接头(1)、左支承过流板(3)、阀体(4)、线圈(5)、阀芯(6)、 铁芯(8)、右支承过流板(9)、右阀接头(11);其特征在于线圈(5)缠绕在铁芯(8)上，铁芯 (8)装入阀体(4)中，阀芯(6)装入铁芯(8)的孔中，阀芯(6)和铁芯(8)之间形成工作间隙 (7)，阀芯(6)两端分别由左支承过流板(3)和右支承过流板(9)支承固定，左支承过流板 (3)和右支承过流板(9)分别装入左阀接头(1)和右阀接头(11)中，左阀接头(1)和右阀接头(11)固定在阀体(4)上。
2.根据权力要求1所述的磁流变阀，其特征在于所述阀芯(6)和铁芯(8)之间形成的工作间隙(7)为0. lmnT3匪。
3.根据权力要求1所述的磁流变阀，其特征在于所述阀芯(6)和铁芯(8)之间形成的工作间隙(7)长度为8mnT200mm。
4.根据权力要求1所述的磁流变阀，其特征在于所述左阀接头(1)和右阀接头(11) 的密封槽中分别装有左密封圈(2)和右密封圈(10)。
5.根据权力要求1所述的磁流变阀，其特征在于所述磁流变阀的最大工作压力为 30MPa，最大流量为 4000L/min。
全文摘要
本发明涉及一种磁流变阀，属于液压传动技术领域。其包括左阀接头，左支承过流板，阀体，线圈，阀芯，铁芯，右支承过流板和右阀接头。线圈缠绕在铁芯上，铁芯装入阀体中，阀芯装入铁芯的孔中，阀芯和铁芯之间形成工作间隙。阀芯两端分别由左支承过流板和右支承过流板支承固定，左支承过流板和右支承过流板分别装入左阀接头和右阀接头中，左阀接头和右阀接头固定在阀体上。本磁流变阀采用对称结构设计，便于两头连接。无运动元件，结构简单，体积小，成本低。阀体、阀芯和铁芯采用高导磁材料，提高导磁性能。支承过流板和阀接头采用非导磁材料，减少漏磁，提高磁场能的利用率。磁流变阀调压范围宽，响应速度快，可靠性高。
文档编号F16K31/06GK102374330SQ20111031806
公开日2012年3月14日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者刘云韩, 吴喜, 吴张永, 曲金涛, 杨文勇, 温成卓, 王京涛, 王娴, 王庆辉, 高晓艳 申请人:昆明理工大学