一種采用永久磁鐵和雙線圈進行復合控制的磁流變閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁流變閥，尤其涉及一種采用永久磁鐵和雙線圈進行復合控制的磁流變閥。
【背景技術】
[0002]磁流變閥是一種以智能材料磁流變液為工作介質的新型液壓控制閥。磁流變液在磁場作用下，能夠從自由流動的牛頓流體轉變?yōu)榫哂幸欢羟星姸鹊恼乘苄泽w，同時撤去磁場后又恢復為自由流動的液體狀態(tài)?；谶@種流變特性，磁流變閥的進出口壓力可由外加電流實時控制，具有響應速度高、能耗低及工作穩(wěn)定可靠的特點，并具有良好的應用前景。
[0003]隨著磁流變閥結構設計創(chuàng)新及應用技術的不斷成熟，把磁流變閥作為旁通閥來控制磁流變阻尼器得到了廣泛關注。旁通閥式磁流變阻尼器主要是通過控制旁通閥兩端壓差來動態(tài)調節(jié)阻尼器阻尼力的大小。該旁通閥式磁流變阻尼器目前已在車輛懸掛系統(tǒng)、海洋平臺結構的減振及高層建筑的隔振等方面得到了初步應用，展現(xiàn)出良好的應用前景。
[0004]磁流變閥調壓性能的好壞主要取決于磁流變液工作阻尼間隙厚度以及閥的設計結構。目前常用的磁流變閥結構主要有:工作阻尼間隙設計在閥體和線圈之間的外置式磁流變閥、工作阻尼間隙設計在閥芯和線圈之間的內(nèi)置式磁流變閥以及工作阻尼間隙設計成圓環(huán)式、圓盤式以及圓環(huán)和圓盤混合型的磁流變閥。但這幾類磁流變閥的阻尼間隙厚度均固定不可調，因而閥進出口壓差在一定范圍內(nèi)只能通過控制勵磁線圈中電流大小來調節(jié)，壓力調節(jié)范圍較窄，調節(jié)方式單一，只能應用于較窄范圍阻尼力調節(jié)系統(tǒng)中，因而阻礙了磁流變閥的工業(yè)應用發(fā)展。雖然還有通過機械調節(jié)改變阻尼間隙大小的磁流變閥，但是該磁流變閥結構比較復雜。同時，一些研宄學者也提出了單線圈及雙線圈型徑向流磁流變閥，在一定程度上也能有效改善磁流變閥工作阻尼間隙尺寸制約，壓差調節(jié)范圍也較寬，但是該閥應用在阻尼系統(tǒng)中，如電力出現(xiàn)故障后容易立即失效，起不到在一定時間及工況下緩沖保護系統(tǒng)的作用。因此，現(xiàn)有磁流變閥的結構制約了其在旁通閥式磁流變阻尼器系統(tǒng)中的應用。要使目前磁流變阻尼器系統(tǒng)應用更加安全，并且使得阻尼力調節(jié)范圍更寬，就有必要設計一種新型結構的磁流變閥作為旁通閥來控制磁流變阻尼器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服【背景技術】中存在的問題，本發(fā)明提出一種采用永久磁鐵和雙線圈進行復合控制的磁流變閥。該磁流變閥的磁場發(fā)生裝置由永久磁鐵和雙線圈共同組成。失電情況下，通過永久磁鐵產(chǎn)生固定磁場，可使阻尼間隙處保持一定的磁場強度，使得零電流下磁流變閥仍具有一定的進出口壓差；得電情況下，通過調節(jié)電流大小和方向，可使勵磁線圈產(chǎn)生的磁場與永久磁鐵產(chǎn)生的固定磁場方向相同或相反，起到同向增強磁場或異向消弱磁場的作用，從而使得磁流變閥進出口壓差進一步增大或減小。因此，該磁流變閥作為旁通閥應用于磁流變阻尼器中，通過永久磁鐵和雙線圈的復合控制，可使阻尼器的阻尼力動態(tài)調節(jié)范圍更寬，掉電情況下故障性能優(yōu)越，減震緩沖工作平穩(wěn)。
[0006] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案包括:螺釘I (I)、左端蓋(2)、密封圈I (3)、左繞線架(4)、勵磁線圈I (5)、永久磁鐵(6)、勵磁線圈II (7)、右繞線架(8)、右端蓋(9)、螺釘II (10)、密封圈II (11)、右定位盤(12)、阻尼圓盤(13)、密封圈III (14)、左定位盤(15)及閥體(16);左端蓋⑵與閥體(16)過渡配合，左端蓋(2)與閥體(16)通過螺釘I (I)固定連接；永久磁鐵(6)與閥體(16)過渡配合，永久磁鐵(6)位于左繞線架⑷及右繞線架(8)形成的凹槽內(nèi)，永久磁鐵(6)左端面由左繞線架(4)右端定位壓緊，永久磁鐵
[6]右端面由右繞線架(8)左端定位壓緊；左繞線架(4)左端面與左端蓋(2)右端面過渡配合，左繞線架⑷與左端蓋(2)之間采用密封圈I (3)進行密封；右繞線架⑶右端面與右端蓋(9)左端面過渡配合，右繞線架(8)與右端蓋(9)之間采用密封圈II (11)進行密封；左繞線架(4)右端面與右繞線架(8)左端面過渡配合，左繞線架(4)及右繞線架(8)之間采用密封圈III (14)進行密封；勵磁線圈I (5)纏繞于左繞線架(4)的繞線槽中，其引線由左端蓋(2)上的引線孔A導出；勵磁線圈II (7)纏繞于右繞線架(8)的繞線槽中，其引線由右端蓋(9)上的引線孔B導出；右端蓋(9)與閥體(16)過渡配合，右端蓋(9)與閥體(16)通過螺釘II (10)固定連接；左定位盤(15)徑向與左繞線架(4)過渡配合，左定位盤(15)軸向左端由左端蓋⑵壓緊，左定位盤(15)軸向右端由左繞線架⑷臺肩定位壓緊；右定位盤(12)徑向與右繞線架⑶過渡配合，右定位盤(12)軸向右端由右端蓋(9)壓緊，右定位盤(12)軸向左端由右繞線架(8)臺肩定位壓緊；阻尼圓盤(13)徑向與左繞線架(4)及右繞線架(8)過渡配合，阻尼圓盤(13)軸向左端由左繞線架(4)臺肩定位壓緊，阻尼圓盤
(13)軸向右端由右繞線架(8)臺肩定位壓緊；阻尼圓盤(13)上加工有均布的4個結構相同的腰形通孔，形成磁流變液液流通道。
[0007]勵磁線圈I (5)和勵磁線圈II (7)構成雙線圈；當雙線圈中的勵磁線圈I (5)和勵磁線圈II (7)不通電流時，永久磁鐵(6)產(chǎn)生的固定磁場垂直作用于磁流變液的液流通道，使得閥進出口有一穩(wěn)定的壓差；當雙線圈中的勵磁線圈I (5)和勵磁線圈II (7)通入電流時，通過調節(jié)電流大小和方向，可在阻尼間隙處產(chǎn)生與永久磁鐵(6)產(chǎn)生的固定磁場方向相同或相反的可變磁場，實現(xiàn)阻尼間隙內(nèi)磁場強度的同向增強或異向削弱，最終有效控制阻尼間隙內(nèi)磁場強度的大小，以達到更寬的閥進出口壓差的調節(jié)目的。
[0008]阻尼圓盤(13)、左定位盤(15)及左繞線架⑷圍成的區(qū)域形成阻尼間隙I，阻尼間隙I的寬度由左繞線架(4)內(nèi)表面凸肩寬度決定；阻尼圓盤(13)、右定位盤(12)及右繞線架(8)圍成的區(qū)域形成阻尼間隙II，阻尼間隙II的寬度由右繞線架(8)內(nèi)表面凸肩寬度決定。
[0009]本發(fā)明與【背景技術】相比，具有的有益效果是:
(I)本發(fā)明磁流變閥的磁場發(fā)生裝置由永久磁鐵和雙線圈共同組成。失電情況下，通過永久磁鐵產(chǎn)生固定磁場，可使阻尼間隙處保持一定的磁場強度，使得零電流下閥仍具有一定的進出口壓差；得電情況下，通過調節(jié)電流大小和方向，可使雙線圈中產(chǎn)生的磁場與永久磁鐵產(chǎn)生的磁場方向相同或相反，起到同向增強磁場或異向消弱磁場的作用，從而使得磁流變閥進出口壓差進一步增大或減小。
[0010](2)相比于圓環(huán)式磁流變閥及徑向流盤式磁流變閥，本發(fā)明磁流變閥結構緊湊，調壓范圍寬，并且調壓方式靈活，同時避免了相近勵磁線圈磁感應場的相互干擾。
[0011](3)本發(fā)明磁流變閥可作為旁通閥應用在磁流變阻尼器中，構成旁通閥式磁流變阻尼器。通過永久磁鐵和雙線圈的復合控制，可使旁通閥式磁流變阻尼器阻尼力動態(tài)范圍調節(jié)更寬，掉電情況下故障性能優(yōu)越，減震緩沖工作平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明結構示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明阻尼圓盤結構示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明左繞線架結構示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明磁流變液液流通道及有效阻尼間隙示意圖。
[0016]圖5是本發(fā)明零電流情況下永久磁鐵磁力線走向示意圖。
[0017]圖6是本發(fā)明永久磁鐵與雙線圈磁場強度同向時磁力線走向示意圖。
[0018]圖7是本發(fā)明永久磁鐵與雙線圈磁場強度異向時磁力線走向示意圖。
[0019]圖8是本發(fā)明作為旁通閥在磁流變阻尼器中的應用示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
如圖1所示，