申请/专利权人：华东交通大学

申请日：2018-05-13

公开（公告）日：2023-10-13

公开（公告）号：CN108561613B

主分类号：F16K31/06

分类号：F16K31/06;F16K15/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.10.13#授权;2018.10.23#实质审查的生效;2018.09.21#公开

摘要：本发明公开了一种带快退回路的磁流变阀，主要由阀体、绕线架、励磁线圈、阀芯、弹簧、弹簧座及锥阀芯组成。阀芯、阀体及绕线架间的环形间隙构成液流通道A，阀芯、弹簧座、弹簧及锥阀芯构成单向阀，其间隙形成液流通道B。励磁线圈导电时，环形间隙内形成垂直于液流方向的磁场，磁流变液流经液流通道A后，其压力降低，大小与电流有关。液流从左侧向右侧流动时，单向阀在压差作用下关闭，液流通道B关闭，液流通过液流通道A流向右侧；当液流从右侧向左侧流动时，单向阀在压差作用下打开，液流通道B打开，液流通过液流通道B快速流向左侧，实现了在不改变励磁线圈电流的情况下，液流快速反向流动。本发明适用于空载快速回退的阀控缸系统。

主权项：1.一种带快退回路的磁流变阀，其特征在于包括：左阀体1、左定位块2、阀芯3、励磁线圈4、绕线架5、右定位块6、右阀体7、锥阀芯8、弹簧9及弹簧座10；左定位块2左端面与左阀体第一阶梯面101贴合，左定位块2右端面分别与阀芯3左端面及弹簧座第一阶梯面1001贴合；左定位块2外圆周表面与左阀体1内圆周表面过盈配合；弹簧座10右侧插入阀芯3中心孔中，其左侧插入左定位块2中心孔中；弹簧座第二阶梯面1002与阀芯3阶梯面301贴合；弹簧9左端面与弹簧座第三阶梯面1003贴合，其右端面与锥阀芯8阶梯面801贴合；锥阀芯8的锥面802在弹簧9的作用下紧贴阀芯3的锐边302，形成线密封；绕线架5中间加工有圆形通孔，其外表面加工有圆环形凹槽；励磁线圈4缠绕于绕线架5外表面圆环形凹槽内，其引线通过左阀体1的引线孔引出；绕线架5左端面与左阀体第二阶梯面102贴合，并通过密封圈进行密封；绕线架5右端面与右阀体7阶梯面701贴合，并通过密封圈进行密封；阀芯3右侧插入右定位块6中心孔中；右定位块6右端面紧贴右阀体7台阶面702；左阀体1与右阀体7通过螺钉轴向固定连接；阀芯3外圆周表面与左阀体1、右阀体7及绕线架5围成的内圆周表面之间的环形间隙构成液流通道A；阀芯3中间加工的液流通道与锥阀芯8、弹簧座10加工的液流通道共同形成液流通道B；液流通道A与液流通道B为并联关系；阀芯3、弹簧座10、弹簧9及锥阀芯8共同组成单向阀；励磁线圈4中通入电流时，磁力线从阀芯3出发，经过液流通道A和左阀体1到达右阀体7，接着通过液流通道A返回阀芯3，并在阀芯3处形成闭合回路，环形间隙内形成垂直于液流方向的磁场，磁流变液流经液流通道A后，磁流变阀左右两侧产生可控压差，压差大小与电流有关；当液流从左侧向右侧流动时，在弹簧力的作用下，锥阀芯8的锥面802紧贴阀芯3的锐边302，单向阀关闭，液流通道B也关闭，此时液流通过液流通道A流向右侧；当液流从右侧向左侧流动时，右侧压力大于弹簧9产生的弹簧力，单向阀在压差作用下打开，液流通道B打开，此时液流通过液流通道B快速流向左侧，从而实现了在不改变励磁线圈4电流情况下，液流快速反向流动。

全文数据：一种带快退回路的磁流变阀技术领域[0001]本发明涉及一种磁流变阀，尤其涉及一种带快退回路的磁流变阀。背景技术[0002]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。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。[0003]工程应用中，磁流变液液流需快速反向流动时，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，撤去磁流变阀中励磁电流，其控制系统复杂；第二是并联单向阀，但这种结构设计占用空间大。[0004]基于此，本发明提出一种带快退回路的磁流变阀，能在不改变励磁线圈电流的情况下，实现液流快速反向流动。发明内容[0005]为了克服背景技术所述磁流变阀工作时的不足并满足工程应用要求，本发明提出一种带快退回路的磁流变阀。该磁流变阀的阀芯外圆周表面与左阀体、右阀体及绕线架围成的内圆周表面之间的环形间隙构成液流通道A;阀芯、弹簧座、弹簧及锥阀芯共同组成单向阀；阀芯中间加工的液流通道与锥阀芯、弹簧座加工的液流通道形成液流通道B。左阀体、右阀体、阀芯、液流通道A构成磁场回路。励磁线圈中通入电流时，环形间隙内形成垂直于液流方向的闭合磁场，磁流变液流经液流通道A后，其压力降低，大小与电流有关。当液流从左侧向右侧流动时，单向阀在弹簧力作用下关闭，液流通道B关闭，液流通过液流通道A流向右侧；当液流从右侧向左侧流动时，单向阀在压差作用下打开，液流通道B打开，液流通过液流通道B快速流向左侧，从而实现了在不改变励磁线圈电流情况下，液流快速反向流动。[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：左阀体（1、左定位块（2、阀芯3、励磁线圈（4、绕线架（5、右定位块（6、右阀体（7、锥阀芯（8、弹簧（9及弹簧座10;左定位块2左端面与左阀体（1阶梯面（101贴合，左定位块2右端面分别与阀芯3左端面及弹簧座（1〇阶梯面（1〇〇1贴合;左定位块2外圆周表面与左阀体丨）内圆周表面过盈配合;弹簧座（10右侧插入阀芯3中心孔中，其左侧插入左定位块⑵中心孔中；弹簧座（10阶梯面（1002与阀芯⑶阶梯面301贴合;弹簧⑼左端面与弹簧座（1〇阶梯面1003贴合，其右端面与锥阀芯8阶梯面801贴合;锥阀芯8的锥面802在弹簧9的作用下紧贴阀芯3的锐边302，形成线密封;绕线架5中间加工有圆形通孔，其外表面加工有圆环形凹槽;励磁线圈⑷缠绕于绕线架⑸外表面圆环形凹槽内，其引线通过左阀体（1的引线孔引出；绕线架5左端面与左阀体⑴阶梯面（1〇2贴合，并通过密封圈进行密封;绕线架⑸右端面与右阀体7阶梯面701贴合，并通过密封圈进行密封;阀芯3右侧插入右定位块6中心孔中；右定位块6右端面紧贴右阀体7台阶面702;左阀体1与右阀体⑺通过螺钉轴向固定连接;阀芯⑶外圆周表面与左阀体⑴、右阀体⑺及绕线架5围成的内圆周表面之间的环形间隙构成液流通道A;阀芯3中间加工的液流通道与锥阀芯8、弹簧座（10加工的液流通道共同形成液流通道B;液流通道A与液流通道B为并联关系；阀芯⑶、弹簧座（1〇、弹簧⑼及锥阀芯⑻共同组成单向阀；当液流从左侧向右侧流动时，在弹簧力的作用下，锥阀芯⑻的锥面802紧贴阀芯⑶的锐边302，单向阀关闭，液流通道B也关闭，此时液流通过液流通道A流向右侧；当液流从右侧向左侧流动时，右侧压力大于弹簧9产生的弹簧力，单向阀在压差作用下打开，液流通道B打开;此时液流通过液流通道B快速流向左侧，从而实现了在不改变励磁线圈⑷电流情况下，液流快速反向流动。左阀体（1、阀芯3、右阀体⑺由导磁材料制成;励磁线圈⑷产生的磁力线从阀芯3出发，经过液流通道A和左阀体⑴到达右阀体7，接着通过液流通道A返回阀芯3，并在阀芯⑶处形成闭合回路;励磁线圈（4中通入电流时，环形间隙内形成垂直于液流方向的磁场，磁流变液流经液流通道A后，磁流变阀左右两侧产生可控压差，压差大小与电流有关。[0007]本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：1本发明磁流变阀的阀芯外圆周表面与左阀体、右阀体及绕线架围成的内圆周表面之间的环形间隙构成液流通道A;阀芯、弹簧座、弹簧及锥阀芯共同组成单向阀；阀芯中间加工的液流通道与锥阀芯、弹簧座加工的液流通道形成液流通道B。液流通道A与液流通道B为并联关系。左阀体、右阀体、阀芯、液流通道A构成磁场回路。励磁线圈中通入电流时，环形间隙内形成垂直于液流方向的闭合磁场。[000S]2本发明磁流变阀液流从左侧向右侧流动时，单向阀在弹簧力作用下关闭，液流通道B关闭，液流通过液流通道A流向右侧，其压差可通过调节励磁线圈中电流大小进行调节。当液流从右侧向左侧流动时，锥阀芯在压差作用下克服弹簧力向左移动，此时单向阀打开，从而液流通道B打开;液流通过液流通道B快速流向左侧，在不改变励磁线圈中电流大小的情况下，可实现液流的快速换向。[0009]3本发明结构紧凑，占用空间小。附图说明[0010]图1是本发明结构示意图。[0011]图2是本发明左阀体剖面图。[0012]图3是本发明阀芯剖面图。[0013]图4是本发明右阀体剖面图。[0014]图5是本发明锥阀芯剖面图。[0015]图6是本发明弹簧座剖面图。[0016]图7是本发明磁力线分布图。[0017]图8是本发明单向阀打开图。具体实施方式[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1所示为本发明结构示意图。本发明包括:左阀体1、左定位块2、阀芯⑶、励磁线圈⑷、绕线架5、右定位块⑹、右阀体⑺、锥阀芯8、弹簧⑼及弹簧座1〇。[0019]图2是本发明左阀体剖面图。左阀体（1内部加工的阶梯孔形成阶梯面（1〇1和阶梯面（102。[0020]图3是本发明阀芯剖面图。阀芯（3内部加工的阶梯孔形成阶梯面（3〇1和锐边302〇[0021]图4是本发明右阀体剖面图。右阀体7内部加工的阶梯孔形成阶梯面701和阶梯面702。[0022]图5是本发明锥阀芯剖面图。锥阀芯内部加工的阶梯孔形成阶梯面8〇1，外部加工有锥面802。[0023]图6是本发明弹簧座剖面图。弹簧座⑽外部加工的外圆面形成阶梯面（1001和阶梯面1〇2，内部加工的阶梯孔形成阶梯面10〇3。[0024]图7所示为本发明磁力线分布图，励磁线圈（4产生的磁力线从阀芯⑶出发，经过液流通道A和左阀体⑴到达右阀体7，接着通过液流通道A返回阀芯⑶，并在阀芯⑶处形成闭合回路。[0025]图8所示为本发明单向阀打开图。阀芯⑶、弹簧座1〇、弹簧⑼以及锥阀芯⑻共同组成单向阀。当液流从右侧向左侧流动时，锥阀芯S在压差作用下克服弹簧力向左移动，此时单向阀打开，从而液流通道B打开。[0026]本发明工作原理如下：阀芯外圆周表面与左阀体、右阀体及绕线架间围成的内圆周表面之间的环形间隙构成液流通道A，阀芯、弹簧座、弹簧及锥阀芯共同组成单向阀，并形成液流通道B。左阀体、右阀体、阀芯及液流通道A构成封闭的磁场回路。励磁线圈中通入电流时，环形间隙内形成垂直于液流方向的磁场，磁流变液流经液流通道A后，磁流变阀左右两侧产生可控压差，压差大小与电流有关。当液流从左侧向右侧流动时，单向阀在弹簧力作用下关闭，液流通道B关闭，液流通过液流通道A流向右侧；当液流从右侧向左侧流动时，单向阀在压差作用下打开，液流通道B打开，液流通过液流通道B快速流向左侧，实现了在不改变励磁线圈电流的情况下，液流快速反向流动。

权利要求：1.一种带快退回路的磁流变阀，其特征在于包括：左阀体（1、左定位块2、阀芯3、励磁线圈⑷、绕线架5、右定位块6、右阀体7、锥阀芯⑻、弹簧⑼及弹簧座（10;左定位块2左端面与左阀体（1阶梯面（1〇1贴合，左定位块2右端面分别与阀芯3左端面及弹簧座（10阶梯面1001贴合;左定位块⑵外圆周表面与左阀体⑴内圆周表面过盈配合；弹簧座（10右侧插入阀芯3中心孔中，其左侧插入左定位块2中心孔中；弹簧座10阶梯面（10〇2与阀芯（3阶梯面（301贴合；弹簧（9左端面与弹簧座（10阶梯面10〇3贴合，其右端面与锥阀芯8阶梯面801贴合;锥阀芯8的锥面802在弹簧9的作用下紧贴阀芯3的锐边30¾，形成线密封;绕线架5中间加工有圆形通孔，其外表面加工有圆环形凹槽;励磁线圈⑷缠绕于绕线架⑸外表面圆环形凹槽内，其引线通过左阀体⑴的引线孔引出；绕线架⑸左端面与左阀体⑴阶梯面（102贴合，并通过密封圈进行密封;绕线架⑸右端面与右阀体7阶梯面701贴合，并通过密封圈进行密封;阀芯3右侧插入右定位块⑹中心孔中；右定位块⑹右端面紧贴右阀体⑺台阶面702;左阀体（1与右阀体7通过螺钉轴向固定连接；阀芯（3外圆周表面与左阀体（1、右阀体7及绕线架5围成的内圆周表面之间的环形间隙构成液流通道A;阀芯3中间加工的液流通道与锥阀芯8、弹簧座（10加工的液流通道共同形成液流通道B;液流通道A与液流通道B为并联关系；阀芯⑶、弹簧座10、弹簧⑼及锥阀芯⑻共同组成单向阀；当液流从左侧向右侧流动时，在弹簧力的作用下，锥阀芯⑻的锥面802紧贴阀芯⑶的锐边302，单向阀关闭，液流通道B也关闭，此时液流通过液流通道A流向右侧；当液流从右侧向左侧流动时，右侧压力大于弹簧⑼产生的弹簧力，单向阀在压差作用下打开，液流通道B打开;此时液流通过液流通道B快速流向左侧，从而实现了在不改变励磁线圈（4电流情况下，液流快速反向流动。2.根据权利要求1所述的一种带快退回路的磁流变阀，其特征在于：左阀体（1、阀芯⑶、右阀体⑺由导磁材料制成;励磁线圈⑷产生的磁力线从阀芯⑶出发，经过液流通道A和左阀体⑴到达右阀体7，接着通过液流通道A返回阀芯（3，并在阀芯（3处形成闭合回路;励磁线圈（4中通入电流时，环形间隙内形成垂直于液流方向的磁场，磁流变液流经液流通道A后，磁流变阀左右两侧产生可控压差，压差大小与电流有关。

百度查询： 华东交通大学 一种带快退回路的磁流变阀

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