[发明专利]一种磁流变先导阀

说明书

技术领域

本发明涉及液压传动技术领域，尤其涉及一种磁流变先导阀。

技术背景

液压阀是液压系统中控制液压油流动方向、压力和流量的控制元件，其结构有直动式和先导式，先导式液压阀适用于回路压力较高的系统。主阀的开启压力是通过旋转先导阀阀芯后方的螺杆，调节先导阀弹簧预紧力来实现的。其特点是调节方便、灵活，但压力控制范围有限、且无法实现压力实时调控及调节的自动化、程序化和智能化。磁流变液体是一种粘度可控的“智能材料”，常态下不能够承受剪切力，即很小的剪切力就可以使其流动；但是处于磁场环境中时，其能够承受一定的剪切应力，当作用在液体上的剪切力小于其屈服应力时，磁流变液体不会流动，仅产生弹性变形，只有当剪切力大于屈服应力时液体才会流动。磁流变液体的“智能”性表现在，其粘度和剪切屈服应力是随所处的磁场强度变化的，磁场强度越大，其粘度和剪切屈服应力也随之增大。目前基于磁流变技术的液压阀普遍存在两方面的不足，其一是应用磁流变液体作为工作介质，而磁流变液体由液态连续相和固体颗粒分散相组成，粘度大、易发热、成本高，所以不适宜大量用作液压传动的工作介质；其二，磁流变阀中仅包括一处工作间隙，阀动作时磁流变液体粘度增大，在间隙内流过时会承受较大的粘性阻力从而调节先导阀芯开启压力，但当阀处于复位行程时，液体依然处于磁场中而保持高粘度，这使得复位行程也承受大的粘性阻力，会导致阀门不能及时复位或者复位动作滞后明显，增加了液压阀的响应时间。

发明内容

本发明的内容是提供一种采用磁流变液体为工作介质的先导阀，通过调节磁流变先导阀线圈中的电流强度和先导阀弹簧的预紧力来控制主阀开启压力，实现调控实时化、自动化、智能化和增大压力调节范围的目的，同时具有响应动作迅速的特点。本发明的磁流变先导阀磁流变液体仅封闭于先导阀内，主阀仍可适用于以普通液压油为工作介质的液压传动系统。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种磁流变先导阀，包括磁流变先导锥阀阀芯1、前盖板3、磁流变先导阀活塞5、电磁线圈及铁芯6、磁流变先导阀阀体7、辅助调压弹簧8、调压螺杆11、单向阀片15、过流板14、压块12；

磁流变先导锥阀阀芯1的阀杆穿过前盖板3，安装进入磁流变先导阀阀体7内，并与磁流变先导阀活塞5紧密连接；磁流变先导阀活塞5、磁流变先导阀阀体7、电磁线圈及铁芯6间形成工作间隙16使磁流变液体13流动；磁流变先导阀活塞5与磁流变先导阀阀体7及电磁线圈及铁芯6为高导磁材料；过流板14与磁流变先导锥阀阀芯1的阀杆间形成空间，单向阀片15可以在该空间内弹性变形；旋转辅助调压螺杆11即可推动其前端的压块12压缩或释放辅助调压弹簧8。

在一较佳实施例中：与所述磁流变先导阀连接的主阀适用于工作介质为普通液压油的液压传动系统；磁流变先导阀内工作介质为磁流变液，磁流变液体密闭在磁流变先导阀内，容积在30-150ml。

在一较佳实施例中：所述磁流变先导阀活塞5和电磁线圈及铁芯6间形成的工作间隙的宽度为0.3-3mm，长度为6-60mm。

在一较佳实施例中：所述磁流变先导阀活塞5靠近中心位置均布3-6个通流孔17，通流孔17中心距离磁流变先导阀活塞5外圆表面径向距离大于5mm。

在一较佳实施例中：所述磁流变先导阀活塞5与磁流变先导锥阀阀芯1相反方向处的端面安装有所述单向阀片15和过流板14，单向阀片15由弹性材料制成，可以在过流板14与活塞5端面间的空间内产生弹性变形，封闭或开启通流孔17。

在一较佳实施例中：所述磁流变先导阀阀体7一侧安装所述有辅助调压弹簧8和调节辅助调压弹簧8的预紧力的压块12及螺杆11。

在一较佳实施例中：所述主阀工作压力调节范围为1-40MPa。

相较于现有技术，本发明具备以下有益效果：

1.将主阀与磁流变先导阀结合，使磁流变阀应用于普通液压油为工作介质的液压传动系统，增强了液压系统的工作能力，也扩大了磁流变阀的应用范围；磁流变先导阀采用电流信号控制，实现了主阀工作压力的自动化、智能化和实时化控制。

2.磁流变先导阀内部增加通流孔，使得先导阀芯开启时受产生磁流变效应的磁流变液体粘性力控制，而当先导阀芯复位时，磁流变液体经通流孔流动，处于磁流变效应影响区外，因此磁流变液体的流动性并未降低，复位动作响应迅速、灵敏。

3.辅助调压螺杆与电磁线圈共同调节控制压力，增大了调压范围。

附图说明

图1为磁流变先导阀的结构示意图；

图2为磁流变先导阀中单向阀片的结构示意图。