專利名稱:磁流變壓力控制閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種磁流變壓力控制閥。該控制閥包括閥蓋、線圈組件2、上閥體、下閥體、下閥芯、第一、二橡膠密封圈、工作腔、上閥、復位彈簧、調整螺母，閥蓋與下閥體固定連接于下閥體的上外側；上閥體與調整螺母連接于上閥體內側，調整螺母下面設有壓縮狀態(tài)的復位彈簧，復位彈簧的下方壓在上閥芯的上方，上閥芯設置于上閥體之內；上閥芯下方壓在下閥芯上面圓盤的上端，下閥芯設置于下閥體之內，下閥芯下方壓在下閥體入油口的上側；上閥體與下閥體之間形成工作腔，線圈組件設置于上閥體的凹槽中，線圈組件上側與閥蓋的內側接觸。本實用新型將線圈組件布置于工作腔的上側，遠離磁流變液，電磁線圈發(fā)熱對磁流變液的影響更小，磁流變液的散熱效果更好。
【專利說明】磁流變壓力控制閥

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種磁流變壓力控制閥，特別是一種通過控制閥芯在運動過程中所受的來自于磁流變液的擠壓力來控制閥的開啟壓力，進而實現(xiàn)液壓系統(tǒng)壓力控制的磁流變壓力控制閥。

【背景技術】
[0002]常見壓力控制閥常通過控制閥芯彈簧的預緊力的方式來控制系統(tǒng)壓力。傳統(tǒng)的壓力控制閥通過改變電磁線圈的磁場來控制控制閥芯彈簧的預緊力，從而改變閥芯開啟時所需的力，進而控制系統(tǒng)的壓力。在傳統(tǒng)的設計中，對機械加工精度要求高，產品一致性差；對閥芯彈簧的要求很高，且不易實現(xiàn)壓力的快速、無級變化；閥芯移動量一般都較?。幌牡墓β屎艽?，能量效率不高；一定體積要求下的壓力可調范圍小。
[0003]在先申請ZL 2012 2 0409103.X所述的磁流變壓力控制閥，其不足之處在于實現(xiàn)壓力控制的這一效果所需的結構過于復雜，所需的傳感器價格昂貴且使得控制方法復雜；閥體內部使用了 4個O型圈密封，這對于加工和裝配都比較繁瑣；線圈組件布置在工作腔的外側，限制了工作腔的有效尺寸；另外，所設計的磁場的磁力線建立需要借助閥體以外的結構，這影響了控制閥有意效果的最大化。
[0004]隨著現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展、實際應用要求的不斷提高，也對壓力控制閥提出了小型化、智能化、經濟化和節(jié)能等更高的要求。這就需要對壓力控制閥的工作原理、結構進行創(chuàng)新設計。


【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種結構簡單、制造方便、能量效率高、壓力響應快，且可實現(xiàn)系統(tǒng)壓力無級化、智能控制的磁流變壓力控制閥。
[0006]實現(xiàn)本實用新型的目的所采取的技術方案是:該壓力控制閥包括閥蓋、由線圈和隔磁外套構成的線圈組件、上閥體、下閥體、下閥芯、第一橡膠密封圈、內裝有磁流變液的工作腔、上閥芯、復位彈簧、調整螺母和第二橡膠密封圈，所述閥蓋為導磁材料、閥蓋與下閥體螺紋連接于下閥體的上外側；所述下閥體由下閥體隔磁環(huán)和下閥體導磁主體焊接而成，下閥體與上閥體焊接于上閥體的下側，上閥體由上閥體外導磁環(huán)、上閥體隔磁環(huán)和上閥體內導磁環(huán)焊接而成；上閥體與調整螺母螺紋連接于上閥體內導磁環(huán)的內側，調整螺母為導磁材料；調整螺母下面設有壓縮狀態(tài)的復位彈簧，復位彈簧的下方壓在上閥芯的上方，上閥芯設置于上閥體之內，上閥芯為隔磁材料；上閥芯下方壓在下閥芯上面圓盤的上端，下閥芯設置于下閥體之內，下閥芯下方壓在下閥體入油口的上側，下閥芯為導磁材料；上閥體與下閥體之間形成工作腔，線圈組件設置于上閥體的凹槽中，線圈組件上側與閥蓋的內側接觸。
[0007]本實用新型相對于現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點和積極效果:
[0008]1、本實用新型將線圈組件布置于工作腔的上側，遠離磁流變液，電磁線圈發(fā)熱對磁流變液的影響更小，磁流變液的散熱效果更好。
[0009]2、本實用新型利用磁流變擠壓模式的工作原理并將電磁線圈布置于工作腔的外偵牝可以相對靈活的設計磁路走向和閥芯尺寸。與其它壓力控制閥相比，下閥芯上側的擠壓圓盤的直徑更大，相同壓力控制范圍的情況下，所需的電磁線圈的匝數(shù)更少，降低線圈發(fā)熱；相同電壓和整體尺寸條件下，可以獲取更大的壓力控制范圍。
[0010]3、本實用新型結構簡單，制造方便，能夠接入電控單元實現(xiàn)智能化控制，且能夠實現(xiàn)對壓力的無級化控制。

【附圖說明】

[0011]圖1是本實用新型整體結構示意圖。
[0012]圖2是本實用新型工作腔中磁流變液工作原理示意圖。
[0013]圖3是本實用新型磁路中磁力線走向的示意圖。

【具體實施方式】
[0014]由附圖1所示:該磁流變壓力控制閥包括:閥蓋1、由線圈和隔磁外套構成的線圈組件2、上閥體3、下閥體4、下閥芯5、內裝有磁流變液的工作腔7、上閥芯8、復位彈簧10、調整螺母11及多個橡膠密封圈(6、9)。所述閥蓋為導磁材料、閥蓋I與下閥體4螺紋連接于下閥體4的上外側；所述下閥體4由下閥體隔磁環(huán)4-1和下閥體導磁主體4-2焊接而成，下閥體4與上閥體3焊接于上閥體3的下側，上閥體3由上閥體外導磁環(huán)3-1、上閥體隔磁環(huán)
3-2和上閥體內導磁環(huán)3-3焊接而成；上閥體3與調整螺母11螺紋連接于上閥體內導磁環(huán)
3-3的內側，調整螺母11為導磁材料；調整螺母11下面設有壓縮狀態(tài)的復位彈簧10，復位彈簧10的下方壓在上閥芯8的上方，上閥芯8設置于上閥體3之內，上閥芯8為隔磁材料；上閥芯8下方壓在下閥芯5上面圓盤的上端，下閥芯5設置于下閥體4之內，下閥芯5下方壓在下閥體4入油口 4-4的上側，下閥芯5為導磁材料；上閥體3與下閥體4之間形成工作腔7，工作腔7內裝有磁流變液；線圈組件2設置于上閥體3的凹槽中，線圈組件2上側與閥蓋I的內側接觸，所述下閥體4上設有出油口 4-3、入油口 4-4。
[0015]如附圖1所示，按照上述方案制成的磁流變壓力控制閥工作腔7中注滿磁流變液體。磁流變液在磁場作用下，由普通的牛頓流體變化為類似固體的特殊物質，呈現(xiàn)類似固體的力學性質，在幾十毫秒的時間內其屈服強度由O增加到某一數(shù)值。這一過程稱為磁流變液的固化，固化后的屈服強度數(shù)值與磁場強度和磁流變液的性質有關。磁流變液固化的過程是可逆的，當去掉磁場時磁流變液又變回普通的牛頓流體。磁流變效應可逆、迅速及易于控制的特點使得磁流變壓力控制閥能夠成為電氣控制與機械系統(tǒng)中結構簡單及響應快速的裝置。
[0016]本實用新型利用磁流變擠壓模式的工作原理，如附圖2所示(圖2中a表示磁流變液流向，b表示磁力線走向)，給線圈通電，產生磁場；磁流變液在磁場的作用下固化，當下閥芯5受到入油口 4-4內高壓油的作用開始向上移動時，工作腔7上側的磁流變液受擠壓而產生擠壓力，阻礙下閥芯5向上移動。本實用新型通過優(yōu)化設置各部件的導磁性(閥蓋1、上閥體外導磁環(huán)3-1、下閥體導磁主體4-2、下閥芯5、上閥體內導磁環(huán)3-3、調整螺母11均為導磁材料；上閥體隔磁環(huán)3-2、下閥體隔磁環(huán)4-1、上閥芯8為隔磁材料)，合理的設計了磁路:如附圖3所示(圖3中c表示磁力線走向)，磁場中的磁力線最大程度的通過磁流變液并與磁流變液的流動方向垂直，使得磁流變液正常工作。
[0017]本實用新型可應用于減振器，但是本實用新型應用不局限于此。此處以在減振器中的使用為一應用實例，說明其工作原理。如附圖1所示:磁流變壓力控制閥中的線圈組件2與控制單元相連通，減振器中的高壓油從下閥體4的入油口 4-4流入，下閥體4上出油口
4-3與減振器低壓腔相連?？刂茊卧刂凭€圈組件2中通過的電流來控制作用于工作腔7中磁流變液的磁場強度進而改變磁流液的屈服強度。按照上述方案制成的磁流變壓力控制閥工作時按照如下方式進行:控制單元控制線圈組件2中通過的電流為設定值以獲得要求的磁場，此時工作腔7中磁流變液屈服強度增大，下閥芯5的移動受到工作腔7中磁流變液的控制；減振器壓縮，減振器下腔壓力增大，入油口 4-4中的油液壓力升高，作用于下閥芯5的上推力增大；推動下閥芯5的作用力大于復位彈簧10推力與工作腔7中磁流變液擠壓力之和時，下閥芯5上移與下閥體入油口 4-4的入口之間形成縫隙，使得入油口 4-4中的高壓油通過出油口 4-3與減振器低壓腔聯(lián)通，入油口 4-4中的油壓下降，直到其推動下閥芯5的作用力等于復位彈簧10推力與工作腔7中磁流變液擠壓力之和時，下閥芯5受力平衡，減振器內液體壓力達到穩(wěn)定；當減振器停止運動，減振器下腔壓力由高壓恢復常壓，入油口
4-4中的油壓由高壓變?yōu)槌?，下閥芯5開始向下移動，此時，工作腔7內的磁流變液對閥芯運動的阻力很小可以忽略不計，處于壓縮狀態(tài)的復位彈簧10通過上閥芯8推動下閥芯5，使得下閥芯5快速下移重新與下閥體4接觸，入油口 4-4重新與出油口 4-3斷開，磁流變壓力控制閥恢復初始狀態(tài)；下閥芯5上移過程中，控制單元控制線圈組件2中通過的電流大小，獲得不同的磁場強度，使得工作腔7中磁流變液的屈服強度變化，磁流變液作用于下閥芯5上的作用力發(fā)生變化，從而實現(xiàn)對油液的壓力控制。磁流變液的屈服強度變得極大時，本實用新型應用的承壓范圍可以很大。
【權利要求】
1.一種磁流變壓力控制閥，該壓力控制閥包括閥蓋(I)、由線圈和隔磁外套構成的線圈組件(2)、上閥體(3)、下閥體(4)、下閥芯(5)、第一橡膠密封圈(6)、工作腔(7)、上閥芯(8)、復位彈簧(10)、調整螺母(11)和第二橡膠密封圈(9)，其特征在于:所述閥蓋(I)為導磁材料、閥蓋(I)與下閥體(4)固定連接于下閥體(4)的上外側；所述下閥體(4)由下閥體隔磁環(huán)(4-1)和下閥體導磁主體(4-2)焊接而成，上閥體(3)由上閥體外導磁環(huán)(3-1)、上閥體隔磁環(huán)(3-2)和上閥體內導磁環(huán)(3-3)焊接而成；上閥體(3)與調整螺母(11)螺紋連接于上閥體內導磁環(huán)(3-3)的內側，調整螺母(11)下面設有壓縮狀態(tài)的復位彈簧(10)，復位彈簧(10)的下方壓在上閥芯(8)的上方，上閥芯(8)設置于上閥體(3)之內；上閥芯(8)下方壓在下閥芯(5 )上面圓盤的上端，下閥芯(5 )設置于下閥體(4 )之內，下閥芯(5 )下方壓在下閥體(4)入油口(4-4)的上側；上閥體(3)與下閥體(4)之間形成工作腔(7)，線圈組件(2)設置于上閥體(3)的凹槽中，線圈組件(2)上側與閥蓋(I)的內側接觸，所述下閥體(4)上設有出油口(4-3)、入油口(4-4)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種磁流變壓力控制閥，其特征在于:所述工作腔(7)內裝有磁流變液。3.根據(jù)權利要求1所述的一種磁流變壓力控制閥，其特征在于:所述線圈組件(2)布置于工作腔的上側。4.根據(jù)權利要求1所述的一種磁流變壓力控制閥，其特征在于:所述下閥體(4)上設有出油口(4-3)、入油口(4-4)。5.根據(jù)權利要求1所述的一種磁流變壓力控制閥，其特征在于:閥蓋(1)、上閥體外導磁環(huán)(3-1)、下閥體導磁主體(4-2)、下閥芯(5)、上閥體內導磁環(huán)(3-3)、調整螺母(11)均為導磁材料；上閥體隔磁環(huán)(3-2)、下閥體隔磁環(huán)(4-1)、上閥芯(8)為隔磁材料。
【文檔編號】F16K1-00GK204300380SQ201420755123
【發(fā)明者】郭孔輝, 劉洋, 章新杰 [申請人]長春孔輝汽車科技有限公司