磁流变压力控制阀制造技术

本发明专利技术涉及一种磁流变压力控制阀。该控制阀包括阀盖、线圈组件2、上阀体、下阀体、下阀芯、第一、二橡胶密封圈、工作腔、上阀、复位弹簧、调整螺母，阀盖与下阀体固定连接于下阀体的上外侧；上阀体与调整螺母连接于上阀体内侧，调整螺母下面设有压缩状态的复位弹簧，复位弹簧的下方压在上阀芯的上方，上阀芯设置于上阀体之内；上阀芯下方压在下阀芯上面圆盘的上端，下阀芯设置于下阀体之内，下阀芯下方压在下阀体入油口的上侧；上阀体与下阀体之间形成工作腔，线圈组件设置于上阀体的凹槽中，线圈组件上侧与阀盖的内侧接触。本发明专利技术将线圈组件布置于工作腔的上侧，远离磁流变液，电磁线圈发热对磁流变液的影响更小，磁流变液的散热效果更好。

【技术实现步骤摘要】
磁流变压力控制阀
本专利技术涉及一种磁流变压力控制阀，特别是一种通过控制阀芯在运动过程中所受的来自于磁流变液的挤压力来控制阀的开启压力，进而实现液压系统压力控制的磁流变压力控制阀。
技术介绍
常见压力控制阀常通过控制阀芯弹簧的预紧力的方式来控制系统压力。传统的压力控制阀通过改变电磁线圈的磁场来控制控制阀芯弹簧的预紧力，从而改变阀芯开启时所需的力，进而控制系统的压力。在传统的设计中，对机械加工精度要求高，产品一致性差；对阀芯弹簧的要求很高，且不易实现压力的快速、无级变化；阀芯移动量一般都较小；消耗的功率很大，能量效率不高；一定体积要求下的压力可调范围小。在先申请ZL201220409103.X所述的磁流变压力控制阀，其不足之处在于实现压力控制的这一效果所需的结构过于复杂，所需的传感器价格昂贵且使得控制方法复杂；阀体内部使用了4个O型圈密封，这对于加工和装配都比较繁琐；线圈组件布置在工作腔的外侧，限制了工作腔的有效尺寸；另外，所设计的磁场的磁力线建立需要借助阀体以外的结构，这影响了控制阀有意效果的最大化。随着现代科学技术的不断发展、实际应用要求的不断提高，也对压力控制阀提出了小型化、智能化、经济化和节能等更高的要求。这就需要对压力控制阀的工作原理、结构进行创新设计。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、制造方便、能量效率高、压力响应快，且可实现系统压力无级化、智能控制的磁流变压力控制阀。实现本专利技术的目的所采取的技术方案是：该压力控制阀包括阀盖、由线圈和隔磁外套构成的线圈组件、上阀体、下阀体、下阀芯、第一橡胶密封圈、内装有磁流变液的工作腔、上阀芯、复位弹簧、调整螺母和第二橡胶密封圈，所述阀盖为导磁材料、阀盖与下阀体螺纹连接于下阀体的上外侧；所述下阀体由下阀体隔磁环和下阀体导磁主体焊接而成，下阀体与上阀体焊接于上阀体的下侧，上阀体由上阀体外导磁环、上阀体隔磁环和上阀体内导磁环焊接而成；上阀体与调整螺母螺纹连接于上阀体内导磁环的内侧，调整螺母为导磁材料；调整螺母下面设有压缩状态的复位弹簧，复位弹簧的下方压在上阀芯的上方，上阀芯设置于上阀体之内，上阀芯为隔磁材料；上阀芯下方压在下阀芯上面圆盘的上端，下阀芯设置于下阀体之内，下阀芯下方压在下阀体入油口的上侧，下阀芯为导磁材料；上阀体与下阀体之间形成工作腔，线圈组件设置于上阀体的凹槽中，线圈组件上侧与阀盖的内侧接触。本专利技术相对于现有技术具有以下优点和积极效果：1、本专利技术将线圈组件布置于工作腔的上侧，远离磁流变液，电磁线圈发热对磁流变液的影响更小，磁流变液的散热效果更好。2、本专利技术利用磁流变挤压模式的工作原理并将电磁线圈布置于工作腔的外侧，可以相对灵活的设计磁路走向和阀芯尺寸。与其它压力控制阀相比，下阀芯上侧的挤压圆盘的直径更大，相同压力控制范围的情况下，所需的电磁线圈的匝数更少，降低线圈发热；相同电压和整体尺寸条件下，可以获取更大的压力控制范围。3、本专利技术结构简单，制造方便，能够接入电控单元实现智能化控制，且能够实现对压力的无级化控制。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图。图2是本专利技术工作腔中磁流变液工作原理示意图。图3是本专利技术磁路中磁力线走向的示意图。具体实施方式由附图1所示：该磁流变压力控制阀包括：阀盖1、由线圈和隔磁外套构成的线圈组件2、上阀体3、下阀体4、下阀芯5、内装有磁流变液的工作腔7、上阀芯8、复位弹簧10、调整螺母11及多个橡胶密封圈（6、9）。所述阀盖为导磁材料、阀盖1与下阀体4螺纹连接于下阀体4的上外侧；所述下阀体4由下阀体隔磁环4-1和下阀体导磁主体4-2焊接而成，下阀体4与上阀体3焊接于上阀体3的下侧，上阀体3由上阀体外导磁环3-1、上阀体隔磁环3-2和上阀体内导磁环3-3焊接而成；上阀体3与调整螺母11螺纹连接于上阀体内导磁环3-3的内侧，调整螺母11为导磁材料；调整螺母11下面设有压缩状态的复位弹簧10，复位弹簧10的下方压在上阀芯8的上方，上阀芯8设置于上阀体3之内，上阀芯8为隔磁材料；上阀芯8下方压在下阀芯5上面圆盘的上端，下阀芯5设置于下阀体4之内，下阀芯5下方压在下阀体4入油口4-4的上侧，下阀芯5为导磁材料；上阀体3与下阀体4之间形成工作腔7，工作腔7内装有磁流变液；线圈组件2设置于上阀体3的凹槽中，线圈组件2上侧与阀盖1的内侧接触，所述下阀体4上设有出油口4-3、入油口4-4。如附图1所示，按照上述方案制成的磁流变压力控制阀工作腔7中注满磁流变液体。磁流变液在磁场作用下，由普通的牛顿流体变化为类似固体的特殊物质，呈现类似固体的力学性质，在几十毫秒的时间内其屈服强度由0增加到某一数值。这一过程称为磁流变液的固化，固化后的屈服强度数值与磁场强度和磁流变液的性质有关。磁流变液固化的过程是可逆的，当去掉磁场时磁流变液又变回普通的牛顿流体。磁流变效应可逆、迅速及易于控制的特点使得磁流变压力控制阀能够成为电气控制与机械系统中结构简单及响应快速的装置。本专利技术利用磁流变挤压模式的工作原理，如附图2所示（图2中a表示磁流变液流向，b表示磁力线走向），给线圈通电，产生磁场；磁流变液在磁场的作用下固化，当下阀芯5受到入油口4-4内高压油的作用开始向上移动时，工作腔7上侧的磁流变液受挤压而产生挤压力，阻碍下阀芯5向上移动。本专利技术通过优化设置各部件的导磁性（阀盖1、上阀体外导磁环3-1、下阀体导磁主体4-2、下阀芯5、上阀体内导磁环3-3、调整螺母11均为导磁材料；上阀体隔磁环3-2、下阀体隔磁环4-1、上阀芯8为隔磁材料），合理的设计了磁路：如附图3所示（图3中c表示磁力线走向），磁场中的磁力线最大程度的通过磁流变液并与磁流变液的流动方向垂直，使得磁流变液正常工作。本专利技术可应用于减振器，但是本专利技术应用不局限于此。此处以在减振器中的使用为一应用实例，说明其工作原理。如附图1所示：磁流变压力控制阀中的线圈组件2与控制单元相连通，减振器中的高压油从下阀体4的入油口4-4流入，下阀体4上出油口4-3与减振器低压腔相连。控制单元控制线圈组件2中通过的电流来控制作用于工作腔7中磁流变液的磁场强度进而改变磁流液的屈服强度。按照上述方案制成的磁流变压力控制阀工作时按照如下方式进行：控制单元控制线圈组件2中通过的电流为设定值以获得要求的磁场，此时工作腔7中磁流变液屈服强度增大，下阀芯5的移动受到工作腔7中磁流变液的控制；减振器压缩，减振器下腔压力增大，入油口4-4中的油液压力升高，作用于下阀芯5的上推力增大；推动下阀芯5的作用力大于复位弹簧10推力与工作腔7中磁流变液挤压力之和时，下阀芯5上移与下阀体入油口4-4的入口之间形成缝隙，使得入油口4-4中的高压油通过出油口4-3与减振器低压腔联通，入油口4-4中的油压下降，直到其推动下阀芯5的作用力等于复位弹簧10推力与工作腔7中磁流变液挤压力之和时，下阀芯5受力平衡，减振器内液体压力达到稳定；当减振器停止运动，减振器下腔压力由高压恢复常压，入油口4-4中的油压由高压变为常压，下阀芯5开始向下移动，此时，工作腔7内的磁流变液对阀芯运动的阻力很小可以忽略不计，处于压缩状态的复位弹簧10通过上阀芯8推动下阀芯5，使得下阀芯5快速下移重新与下阀体4接触，入油口4-4重新与出油口4-3断开，磁流变压力控制阀恢复初始状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁流变压力控制阀，该压力控制阀包括阀盖（1）、由线圈和隔磁外套构成的线圈组件（2）、上阀体（3）、下阀体（4）、下阀芯(5)、第一橡胶密封圈(6)、工作腔（7）、上阀芯（8）、复位弹簧（10）、调整螺母（11）和第二橡胶密封圈（9），其特征在于：所述阀盖（1）为导磁材料、阀盖（1）与下阀体（4）固定连接于下阀体（4）的上外侧；所述下阀体（4）由下阀体隔磁环（4‑1）和下阀体导磁主体（4‑2）焊接而成，上阀体（3）由上阀体外导磁环（3‑1）、上阀体隔磁环(3‑2)和上阀体内导磁环（3‑3）焊接而成；上阀体（3）与调整螺母（11）螺纹连接于上阀体内导磁环（3‑3）的内侧，调整螺母（11）下面设有压缩状态的复位弹簧（10），复位弹簧（10）的下方压在上阀芯（8）的上方，上阀芯（8）设置于上阀体（3）之内；上阀芯（8）下方压在下阀芯（5）上面圆盘的上端，下阀芯（5）设置于下阀体（4）之内，下阀芯（5）下方压在下阀体（4）入油口（4‑40的上侧；上阀体（3）与下阀体（4）之间形成工作腔（7），线圈组件（2）设置于上阀体(3)的凹槽中，线圈组件（2）上侧与阀盖（1）的内侧接触，所述下阀体（4）上设有出油口（4‑3）、入油口（4‑4）。...

【技术特征摘要】
1.一种磁流变压力控制阀，该压力控制阀包括阀盖(1)、由线圈和隔磁外套构成的线圈组件(2)、上阀体(3)、下阀体(4)、下阀芯(5)、第一橡胶密封圈(6)、工作腔(7)、上阀芯(8)、复位弹簧(10)、调整螺母(11)和第二橡胶密封圈(9)，其特征在于：所述阀盖(1)为导磁材料、阀盖(1)与下阀体(4)固定连接于下阀体(4)的上外侧；所述下阀体(4)由下阀体隔磁环(4-1)和下阀体导磁主体(4-2)焊接而成，上阀体(3)由上阀体外导磁环(3-1)、上阀体隔磁环(3-2)和上阀体内导磁环(3-3)焊接而成；上阀体(3)与调整螺母(11)螺纹连接于上阀体内导磁环(3-3)的内侧，调整螺母(11)下面设有压缩状态的复位弹簧(10)，复位弹簧(10)的下方压在上阀芯(8)的上方，上阀芯(8)设置于上阀体(3)之内；上阀芯(8)下方压在下阀芯(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭孔辉，刘洋，章新杰，
申请(专利权)人：长春孔辉汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22