[发明专利]一种阻尼间隙随液流方向自动调节的双线圈磁流变阀

说明书

本发明公开了一种阻尼间隙随液流方向自动调节的双线圈磁流变阀，主要由限位螺栓、端盖、复位弹簧、阀体、阀芯、阀芯活塞、励磁线圈及绕线架等组成。绕线架与阀体之间的间隙构成锥形液流通道，在励磁线圈中电流作用下锥形液流通道内形成多段阻尼间隙。当磁流变液从A口流向B口时，磁流变液推动左阀芯活塞带动阀芯向右移动，锥形液流通道内阻尼间隙变小，阀进出口压降增大；当磁流变液从B口流向A口时，磁流变液推动右阀芯活塞带动阀芯向左移动，锥形液流通道内阻尼间隙变大，阀进出口压降变小。在不改变励磁电流大小情况下，本发明磁流变阀可实现阀进出口压降随磁流变液流向变化而自动变化，特别适用于要求回路压力较小的阀控缸系统。

技术领域

本发明涉及一种磁流变阀，尤其涉及一种阻尼间隙随液流方向自动调节的双线圈磁流变阀。

背景技术

液压控制系统中，液压控制阀主要用来控制液压执行元件中液流的压力、流量及流动方向，从而控制液压执行元件的启动、停止，改变运动的速度、方向、力以及动作顺序等，以满足各类液压设备对运动、速度、力和转矩等负载工况的要求。因此液压控制阀的性能直接影响到液压系统的静态特性、动态特性及工作可靠性，是液压控制系统中的核心控制单元之一。随着高新技术的发展，液压传动的工程应用对液压元件的要求越来越高，传统的液压控制阀结构复杂、体积大、加工要求高、容易磨损、成本高，还存在不易控制、响应慢、工作噪声大、工作可靠性低等问题。

磁流变阀是以磁流变液为工作介质的一种新型液压控制阀。磁流变液是一种智能流体，在磁场作用下，能从自由流动的牛顿流体瞬间转变为具有一定剪切屈服强度的粘塑性体；撤去磁场后又能恢复为自由流动的牛顿流体。磁流变阀的压力和流量可通过控制外加电流大小进行控制，影响压降控制调节的主要因素是阻尼间隙部分的厚度及有效长度。与传统液压控制阀相比，其结构简单、加工成本低、响应速度快、噪声小、能耗小、工作稳定可靠，且利于智能控制的实现，具有良好的应用前景。

工程应用中，常需要磁流变液在流向不同时具有不同的压降，通常采取两种方式进行实现：一是利用控制器监测液流运动方向，液流反向时，改变磁流变阀中励磁电流的大小，其控制系统复杂，且频繁改变电流会导致磁流变阀温升加剧；二是在磁流变阀上并联旁路液压阀，但这种结构设计占用空间大，且可控性差。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题及满足磁流变阀在工程应用中的要求，本发明提出了一种阻尼间隙随液流方向自动调节的双线圈磁流变阀。该磁流变阀的阀芯及绕线架采用具有一定角度的锥形面结构，阀芯与绕线架之间的间隙构成锥形液流通道。当向励磁线圈中通入一定大小及方向的电流时，会在锥形液流通道内形成多段阻尼间隙，磁流变液在阻尼间隙内流动将受剪切应力作用。左右阀芯活塞与阀芯进行螺纹连接构成一个活塞结构，复位弹簧对其起自动对中作用。磁流变阀工作时，磁流变液推动阀芯活塞带动阀芯向液流方向移动，这将导致阻尼间隙厚度发生变化，从而实现了在不改变励磁电流的前提下，磁流变阀进出口压降随磁流变液流向变化而自动变化。此外，调节左限位螺栓的位置可以改变阀芯向左移动的行程，从而起到调节液流方向向左时的阻尼间隙厚度；调节右限位螺栓的位置可以改变阀芯向右移动的行程，从而起到调节液流方向向右时的阻尼间隙厚度。在不改变励磁电流大小的情况下，通过调节左限位螺栓或右限位螺栓的位置，可实现在不同液流方向时对磁流变阀的进出口压降进行独立调控。