一种预埋流道的阵列式电流变阀门及其加工方法

1.本发明涉及电流变阀门技术领域，具体涉及一种预埋流道的阵列式电流变阀门及其加工方法。


背景技术：

2.电流变阀门是利用电流变液在外加电场控制下能够发生液态到“类固态”可逆转换的性质所制成的阀门。工作原理为：在没有外加电场控制(零场)时，电流变液以流体形态传递液压力；当对电流变液施加控制电场(工作)时，电流变液转换为“类固态”，呈现出一定的屈服应力，并且其屈服应力与施加的外电场场强呈正相关性，当外场场强超过一定阈值时，由控制电极和其间的电流变液组成的电流变阀门，则呈现出一定的阀门压降，能够阻断小于阀门压降的液压力，阀门另一端流体状态不受干扰。
3.其中，阵列式电流变阀门，如公布号为cn113327488a所示，包括多个隔离板和电极组件，电极组件以多个隔离板为中心设置在隔离板的两侧，相邻的两个隔离板与两侧电极组件共同围合成允许电流变液流通的阀门通道。这种结构可采用批量式工业化生产工艺加工，具有加工成本低、价格低廉的优点。装配时，阵列式电流变阀门与流道所在方向垂直的两个端面需作为密封面，与其它零件进行密封配合。密封面需进行二次加工以保证平整性，从而满足密封性能要求。二次加工最常用涂胶流平和压力密封两种方式：涂胶流平即在密封面涂覆自流平胶层，使自流平胶层自流平形成平面，以该平面与其它零件配合保证密封性；压力密封即在密封面增设垫片或弹性件，将其它待配合零件置于垫片或弹性件上通过压力实现密封。
4.现有阵列式电流变阀门中，由于流道的进口和出口暴露在外，如果采用涂胶流平的方式进行二次加工，胶状材料容易进入流道中改变截面积甚至堵塞流道，所以密封面的二次加工不适合采用涂胶流平的方式完成，仅能采用压力密封的方式进行。压力密封对密封面的平整度要求较高，因为如果组合面的平整度较差，会导致阀门流道口周边的密封压力不均匀，对装置的使用持久性带来隐患。所以，采用压力密封时需要保证密封面的平整度，而密封面的平整度受上述工件的加工精度影响，如要满足腔体密封性能要求，所有工件的加工精度都要严格控制。对工件加工精度提出了更高的要求，势必增加成本，削弱此工艺带来成本降低的优势。


技术实现要素：

5.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中阵列式电流变阀门密封面二次加工要求工件精度较高导致其成本低的优势大幅削弱的缺陷，从而提供一种预埋流道的阵列式电流变阀门及其加工方法。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的一种预埋流道的阵列式电流变阀门，包括：
7.至少一个隔离板，所述隔离板与所述电极板平行且位于所述间隙中，每个所述间隙有且仅设一个所述隔离板以形成交替层叠结构，所述隔离板的板面上开设有多个长条
孔，所述隔离板的其中两个相对的周向侧面上均开设有多个连通孔，定义所述隔离板上开设有连通孔的周向侧面为目标侧面，每个目标侧面上的连通孔皆与长条孔一一对应，所述长条孔的两端分别朝向两个目标侧面且与对应连通孔连通，在所述层叠结构中所述长条孔的周围密封且仅通过所述连通孔与外界连通以形成流道，两个目标侧面与同侧的电极板侧面形成的两个组合面涂覆有自流平胶层。
8.可选的，所述电极板和所述隔离板形状大小皆相同，且边缘对齐设置。
9.可选的，所述隔离板为条形板，所述长条孔沿所述条形板的宽度方向布置，所有长条孔沿所述长条孔的长度方向均布。
10.可选的，所述隔离板的板面两端开设有第一安装孔，所述电极板的板面两端开设有第二安装孔，所述第一安装孔和所述第二安装孔等径且对齐以适于穿插定位件。
11.可选的，所述长条孔的两端设为弧形。
12.可选的，所述电极板为单层结构，且所述单层结构的两板面设为电极；或所述电极板为双层结构，且所述双层结构相背离的两板面设为电极。
13.可选的，所述电极板为金属板，或所述金属板为非金属板且在至少一板面镀有金属层。
14.本发明还提供一种预埋流道的阵列式电流变阀门的加工方法，包括如下步骤：
15.s1、选取隔离板的两个相对周向侧面作为目标侧面，在隔离板上开设多个长条孔，使得所述长条孔的两端分别朝向两个目标侧面；
16.s2、将所述隔离板与电极板以交替的方式叠加并固定，并使得每个长条孔的周围皆密封；
17.s3、分别使所述两个目标侧面与同侧的电极板侧面组成的两个组合面水平放置，并涂覆自流平胶层；
18.s4.在两个所述目标侧面上对应所述长条孔端部的位置开设连通孔，使所述连通孔与所述长条孔连通以形成流道。
19.可选的，步骤s1中，在所述隔离板的板面上开设两个第一安装孔；
20.步骤s2中，先在电极板的板面上开设两个第二安装孔，再将所述隔离板与所述电极板叠加，并使得第一安装孔和第二安装孔对齐，最后在所述第一安装孔和第二安装孔穿插定位件。
21.可选的，所述隔离板和所述电极板为条形板，所述第一安装孔开设在所述隔离板的板面两端，所述第二安装孔开设在所述电极板的板面两端。
22.本发明技术方案，具有如下优点：
23.1.本发明提供的预埋流道的阵列式电流变阀门，设有电极板和隔离板，隔离板与电极板交替叠加，叠加后的整体结构侧面涂覆自流平胶层，隔离板内预埋长条孔，并在隔离板侧面开设连通孔形成流道。这种结构使得阀门在加工时可先在密封面涂胶完成二次加工，然后待胶凝固再开设连通孔，能够避免胶状材料流入流道内，并且密封面的平整度由二次加工时涂胶形成的平面保证，对于工件加工精度的要求大幅降低，从而降低了加工成本，维持了阵列式电流变阀门带来的成本低的优势。
24.2.本发明提供的预埋流道的阵列式电流变阀门，隔离板和电极板上开设有安装孔，装配时在安装孔内插装定位件能够保证两者之间的装配精度，从而保证密封面的平整
度，更利于涂胶工序的顺畅进行。
25.3.本发明提供的预埋流道的阵列式电流变阀门的加工方法，在加工阀门时即将密封面的二次加工完成，而后再开设连通孔，使得涂胶流平作为二次加工的方式可行度大幅提高，并且因为密封面的平整度由涂胶形成的平面保证，对于工件加工精度的要求大幅降低，从而降低了加工成本，维持了阵列式电流变阀门带来的成本低的优势。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
27.图1为本发明实施例中阵列式电流变阀门的结构示意图；
28.图2为本发明实施例中隔离板的结构示意图；
29.图3为本发明实施例中电极板的结构示意图；
30.图4为本发明实施例中隔离板的剖面图；
31.图5为现有技术中盲文凸点工作原理示意图。
32.附图标记说明：
33.1、电极板；11、第二安装孔；2、隔离板；21、长条孔；22、连通孔；23、第一安装孔；3、盲文凸点；4、电流变液腔体；5、电流变液流道；6、控制电极；7、活塞。
具体实施方式
34.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
38.结合图1-图4所示，本发明实施例提供一种预埋流道的阵列式电流变阀门，包括：
39.至少两个电极板1，所有电极板1皆平行布置且相邻电极板1之间留有间隙；
40.至少一个隔离板2，所述隔离板2与所述电极板1平行且位于所述间隙中，每个所述
间隙有且仅设一个所述隔离板2以形成交替层叠结构，所述隔离板2的板面上开设有多个长条孔21，所述隔离板的其中两个相对的周向侧面上均开设有多个连通孔22，定义所述隔离板2上开设有连通孔22的周向侧面为目标侧面，每个目标侧面上的连通孔皆与长条孔21一一对应，所述长条孔21的两端分别朝向两个目标侧面且与对应连通孔22连通，在所述层叠结构中所述长条孔21的周围密封且仅通过所述连通孔22与外界连通以形成流道，两个目标侧面与同侧的电极板1侧面形成的两个组合面涂覆有自流平胶层。
41.具体的，长条孔21的方向不作限定，可以沿隔离板2的长度方向或者宽度方向或者倾斜设置，不同长条孔21之间可以平行也可以不平行；长条孔21的截面形状也不作限定，可以为梯形或矩形或菱形或s形；连通孔22旨在使长条孔21的两端与外部连通，其直径不作限定，可以大于或等于或小于长条孔21的宽度，优选小于长条孔21的宽度；长条孔21的周围密封可以采用两个相邻的隔离板2与电极板1通过密封胶紧密贴合来实现，也可以通过在长条孔的周围设置密封圈等结构实现；自流平胶层即密封面二次加工形成的，自流平胶层的外表面即与待配合零件接触的表面，通过自流平胶层的设置使得阀门的密封面由原来的组合面替换为了自流平胶层外表面，利用自流平胶层的自流平性质可保证密封面的平整度，从而降低了对于原组合面的平整度要求，进而降低了对于隔离板2和电极板1的精度要求；隔离板2的目标侧面所对应的两个自流平胶层可以相平行，也可以是不平行的；自流平胶层选用硅酮密封胶或橡胶溶液胶等具有自流平性质的胶即可。
42.本实施例的阵列式电流变阀门，流道是由预埋在流道内的长条孔21和其两端的连通孔22组成的，这种结构可以在连通孔22未打通的情况下对密封面二次加工(即涂覆自流平胶层)，二次加工完毕后再钻连通孔22，避免胶状材料进入流道内，改变流道的截面积导致流阻改变，甚至堵塞流道。并且，因为自流平胶层的设置，使得阀门原有密封面转移到了自流平胶层的外表面，降低了对原有密封面平整度的要求，从而降低了对于隔离板2和电极板1的精度要求，降低了加工成本，维持了阵列式电流变阀门成本低的优势。
43.优选的，所述电极板1和所述隔离板2形状大小皆相同，且边缘对齐设置。边缘对齐可保证目标侧面与同侧的电极板1侧面形成的两个组合面较为平整，这样利于组合面的涂胶。当然，其它实施例中，组合面不平整，通过自流平胶层填平亦可。
44.优选的，所述隔离板2为条形板，所述长条孔21沿所述条形板的宽度方向布置，所有长条孔21沿所述长条孔21的长度方向均布。一方面加工更加方便，另一方面流道的布置更加均匀。
45.作为一种改进方案：所述隔离板2的板面两端开设有第一安装孔23，所述电极板1的板面两端开设有第二安装孔11，所述第一安装孔23和所述第二安装孔11等径且对齐以适于穿插定位件。装配时，通过穿插在两个安装孔内的定位件保证隔离板2和电极板1的装配精度；并且，将两个安装孔设置在条形板的板面两端，相对于将两个安装孔设置在某一局部，可使得装配更加稳固。
46.优选的，所述长条孔21的两端设为弧形。弧形使得变流液通过流道时更加顺畅，避免在棱角处流阻过大。
47.优选的，所述电极板1为单层结构，且所述单层结构的两板面设为电极；或所述电极板1为双层结构，且所述双层结构相背离的两板面设为电极。电极板1的两个板面要作为电极形成电场，具体电极板1本身可以是一块具有双面电极的板，也可以是两块具有单面电
极的板拼成。
48.优选的，所述电极板1为金属板，或所述金属板为非金属板且在至少一板面镀有金属层。金属板的两面皆可作为电极。非金属板如果一面设为电极，则将其一面镀金属层；如果两面设为电极，则将其两面镀金属层。
49.本发明实施例还提供一种预埋流道的阵列式电流变阀门的加工方法，包括如下步骤：
50.s1、选取隔离板2的两个相对周向侧面作为目标侧面，在隔离板2上开设多个长条孔21，使得所述长条孔21的两端分别朝向两个目标侧面；
51.s2、将所述隔离板2与电极板1以交替的方式叠加并固定，并使得每个长条孔21的周围皆密封；
52.s3、分别使所述两个目标侧面与同侧的电极板1侧面组成的两个组合面水平放置，并涂覆自流平胶层；
53.s4.在两个所述目标侧面上对应所述长条孔21端部的位置开设连通孔22，使所述连通孔22与所述长条孔21连通以形成流道。
54.本实施例的加工方法，在加工阀门时即将密封面的二次加工完成，二次加工采用的涂胶流平，并且在钻连通孔22之前进行，涂胶时长条孔21的两端皆密封形成封闭区域，所以胶状材料不会进入流道，消除了阀门运行不稳定的隐患。并且，由于密封面的平整度由自流平胶层保证，降低了隔离板2和电极板1的加工精度要求，从而降低了加工成本。
55.作为一种改进方案：步骤s1中，在所述隔离板2的板面上开设两个第一安装孔23；步骤s2中，先在电极板1的板面上开设两个第二安装孔11，再将所述隔离板2与所述电极板1叠加，并使得第一安装孔23和第二安装孔11对齐，最后在所述第一安装孔23和第二安装孔11穿插定位件。优选的，所述隔离板2和所述电极板1为条形板，所述第一安装孔23开设在所述隔离板2的板面两端，所述第二安装孔11开设在所述电极板1的板面两端。通过穿插在安装孔内的定位件来保证电极板1和隔离板2的装配精度，进而保证目标侧面与同侧的电极板1侧面形成的两个组合面的平整度，涂胶工序的顺畅进行。
56.为更清晰的了解本发明的电流变阀门的结构，下面详细介绍其在盲文电子书上的一种具体应用。
57.现有盲文电子书的凸点相关结构如下：
58.参照图5，包括盲文凸点3、电流变液腔体4、电流变液流道5、控制电极6、活塞7，控制电极6设有正极和负极，正负极平行布置，电流变液仅从控制电极6中间流过，盲文凸点3通过电流变液流道5与电流变液腔体4连通。当电流变阀门没有施加控制电场时，电流变液腔体4中的电流变液可以在活塞7的作用下，通过电流变液流道5，驱动盲文凸点3运动。当活塞7向右运动、电流变液腔体4产生负压，盲文凸点3降落；反之，盲文凸点3抬升。即，未施加控制电场时，改变盲文凸点3状态可通过活塞7运动来实现。当施加控制电场时，电流变液流道5中的电流变液转换为“类固态”，阀门呈现为一定的阀门压降，此时，电流变液腔体4中由活塞7产生的压力小于阀门压降时，阀门另一端与盲文凸点3相连的小腔体压力不会发生变化，盲文凸点3状态不会改变。显然，通过是否施加外加控制电场，可以实现对盲文凸点3显示状态的独立控制。使用时盲人通过触摸盲文凸点3来获取盲文信息，完成阅读。
59.本发明所述阵列式电流变阀门在盲文电子书上的应用如下：
60.本发明的流道即前述电流变液流道5，装配时将所有凸点安装在一层状结构上，再将该层状结构密封连接在本发明阀门的一个密封面上，使得凸点与流道一一对应并连通；将电流变液腔体4密封连接在本发明阀门的另一个密封面上，使得电流变液腔体4与所有流道皆连通。
61.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。