[发明专利]一种采用永久磁铁和双线圈进行复合控制的磁流变阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁流变阀，尤其涉及一种采用永久磁铁和双线圈进行复合控制的磁流变阀。

背景技术

磁流变阀是一种以智能材料磁流变液为工作介质的新型液压控制阀。磁流变液在磁场作用下，能够从自由流动的牛顿流体转变为具有一定剪切屈服强度的粘塑性体，同时撤去磁场后又恢复为自由流动的液体状态。基于这种流变特性，磁流变阀的进出口压力可由外加电流实时控制，具有响应速度高、能耗低及工作稳定可靠的特点，并具有良好的应用前景。

随着磁流变阀结构设计创新及应用技术的不断成熟，把磁流变阀作为旁通阀来控制磁流变阻尼器得到了广泛关注。旁通阀式磁流变阻尼器主要是通过控制旁通阀两端压差来动态调节阻尼器阻尼力的大小。该旁通阀式磁流变阻尼器目前已在车辆悬挂系统、海洋平台结构的减振及高层建筑的隔振等方面得到了初步应用，展现出良好的应用前景。

磁流变阀调压性能的好坏主要取决于磁流变液工作阻尼间隙厚度以及阀的设计结构。目前常用的磁流变阀结构主要有：工作阻尼间隙设计在阀体和线圈之间的外置式磁流变阀、工作阻尼间隙设计在阀芯和线圈之间的内置式磁流变阀以及工作阻尼间隙设计成圆环式、圆盘式以及圆环和圆盘混合型的磁流变阀。但这几类磁流变阀的阻尼间隙厚度均固定不可调，因而阀进出口压差在一定范围内只能通过控制励磁线圈中电流大小来调节，压力调节范围较窄，调节方式单一，只能应用于较窄范围阻尼力调节系统中，因而阻碍了磁流变阀的工业应用发展。虽然还有通过机械调节改变阻尼间隙大小的磁流变阀，但是该磁流变阀结构比较复杂。同时，一些研究学者也提出了单线圈及双线圈型径向流磁流变阀，在一定程度上也能有效改善磁流变阀工作阻尼间隙尺寸制约，压差调节范围也较宽，但是该阀应用在阻尼系统中，如电力出现故障后容易立即失效，起不到在一定时间及工况下缓冲保护系统的作用。因此，现有磁流变阀的结构制约了其在旁通阀式磁流变阻尼器系统中的应用。要使目前磁流变阻尼器系统应用更加安全，并且使得阻尼力调节范围更宽，就有必要设计一种新型结构的磁流变阀作为旁通阀来控制磁流变阻尼器。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出一种采用永久磁铁和双线圈进行复合控制的磁流变阀。该磁流变阀的磁场发生装置由永久磁铁和双线圈共同组成。失电情况下，通过永久磁铁产生固定磁场，可使阻尼间隙处保持一定的磁场强度，使得零电流下磁流变阀仍具有一定的进出口压差；得电情况下，通过调节电流大小和方向，可使励磁线圈产生的磁场与永久磁铁产生的固定磁场方向相同或相反，起到同向增强磁场或异向消弱磁场的作用，从而使得磁流变阀进出口压差进一步增大或减小。因此，该磁流变阀作为旁通阀应用于磁流变阻尼器中，通过永久磁铁和双线圈的复合控制，可使阻尼器的阻尼力动态调节范围更宽，掉电情况下故障性能优越，减震缓冲工作平稳。