[发明专利]一种新型磁流变数字阀及其控制方法

权利要求书

1.一种新型磁流变数字阀，包括阀体(2)、阀座(6)、衔铁(15)、阀芯(14)、静铁芯(17)和两对接线柱(25)，其特征在于：

所述阀体(2)内套有套筒(5)，所述套筒(5)与衔铁(15)滑动配合，所述衔铁(15)与阀芯(14)连接；所述静铁芯(17)固定在套筒(5)内，所述静铁芯(17)上缠绕有第一线圈(26)；

所述阀座(6)进油口处依次固定有堵头(11)、挡环(12)和第二线圈框架(7)，所述第二线圈框架(7)上缠绕有第二线圈(13)，所述第二线圈框架(7)由导磁体(701)和逆磁体(702)组成的环体，所述第二线圈框架(7)与阀芯(14)组成磁流变液(704)的圆环通路；所述第二线圈框架(7)通过堵头(11)和挡环(12)固定在阀座(6)端口内；

所述阀体(2)与阀座(6)相互连接固定，所述两对接线柱(25)分别与第一线圈(26)和第二线圈(13)的端子连接，所述阀芯(14)在堵头(11)与静铁芯(17)之间位移；所述衔铁(15)与静铁芯(17)之间设有弹簧，在弹簧的作用下推动衔铁(15)使阀芯(14)端部封闭堵头(11)；在第一线圈(26)得电产生磁通量，将衔铁(15)吸附到静铁芯(17)上，带动阀芯(14)移动，阀口打开。

2.根据权利要求1所述的一种新型磁流变数字阀，其特征在于，所述逆磁体(702)为抗磁材料制成的隔磁环，与导磁体(701)通过胶粘的方式固定。

3.根据权利要求1所述的一种新型磁流变数字阀，其特征在于，所述第一线圈(26)接到一对接线柱(25)上，所述第二线圈(13)接到另一对接线柱(25)上。

4.根据权利要求1所述的一种新型磁流变数字阀，其特征在于，所述阀芯(14)为非铁磁材料制成。

5.一种新型磁流变数字阀的控制方法,其特征在于:包括阀体(2)、阀座(6)、衔铁(15)、阀芯(14)、静铁芯(17)和两对接线柱(25)；

所述阀体(2)内套有套筒(5)，所述套筒(5)与衔铁(15)滑动配合，所述衔铁(15)与阀芯(14)连接；所述静铁芯(17)固定在套筒(5)内，所述静铁芯(17)上缠绕有第一线圈(26)；

所述阀座(6)进油口处依次固定有堵头(11)、挡环(12)和第二线圈框架(7)，所述第二线圈框架(7)上缠绕有第二线圈(13)，所述第二线圈框架(7)由导磁体(701)和逆磁体(702)组成的环体，所述第二线圈框架(7)与阀芯(14)组成磁流变液(704)的圆环通路；所述第二线圈框架(7)通过堵头(11)和挡环(12)固定在阀座(6)端口内；

所述阀体(2)与阀座(6)相互连接固定，所述两对接线柱(25)分别与第一线圈(26)和第二线圈(13)的端子连接，所述阀芯(14)在堵头(11)与静铁芯(17)之间位移；所述衔铁(15)与静铁芯(17)之间设有弹簧，在弹簧的作用下推动衔铁(15)使阀芯(14)端部封闭堵头(11)；在第一线圈(26)得电产生磁通量，将衔铁(15)吸附到静铁芯(17)上，带动阀芯(14)移动，阀口打开；

所述衔铁(15)与静铁芯(17)构成拍合式电磁铁，所述电磁铁采用三电源协同工作，电压分别为24V，48V,-24V，采用单片机控制，通过上位机输入信号，包括阀口闭合和流量大小两个控制过程：

一，在上位机输入信号作用下，控制阀口闭合过程；

在t1-t2时间内，将48V电源加载到第一线圈(26)上，使电流迅速升高至接近临界电流，控制阀芯(14)快速移动，阀口打开；

在Ton的剩下的部分时间，将24V额定电压加载到第一线圈(26)上，使静铁芯(17)产生稳定的磁通量并吸附衔铁(15)，稳定阀芯(14)，使阀口处于打开状态；

在Toff中t3-t4时刻，由于第一线圈(26)的电感作用，使第一线圈(26)有剩余电流，使衔铁(15)仍处在吸合状态，在第一线圈(26)上加一个-24V反向电压，将第一线圈(26)产生的剩余电流消除，快速闭合阀口，减少停滞时间；

二，控制阀口磁流变液(704)的流量过程；

当第一线圈(26)得电，阀芯(14)打开，在阀口开启时，磁流变液(704)通过堵头(11)的进油口进入，在所述第二线圈框架(7)与阀芯(14)组成磁流变液(704)的圆环通路，通过单片机控制第二线圈(13)的电流，磁流变液(704)在不同电流的磁场力(703)作用下调节磁流变液(704)的粘度，进而控制流量。

6.根据权利要求5所述的一种新型磁流变数字阀的控制方法，其特征在于，所述磁场力(703)是在第二线圈(13)得电后，磁场力(703)绕过逆磁体(702)，从导磁体(701)中出去，进入到第二线圈框架(7)与阀芯(14)组成磁流变液(704)的圆环通路。